Elveet. Powerbank Pengecas Kinetik: 8 Langkah (dengan Gambar)

2024 Pengarang: John Day | [email protected]. Diubah suai terakhir: 2024-01-30 11:09

Sebaik sahaja saya dalam perjalanan dan saya menghadapi masalah dengan mengisi semula alat saya. Saya menempuh perjalanan lama dalam bas, tidak berpeluang mengecas telefon saya dan tahu bahawa saya akan segera berkomunikasi.

Oleh itu, timbul idea untuk membuat pengecas kinetik, yang tidak akan bergantung pada saluran kuasa.

Sekiranya anda perlu mengisi semula alat anda dalam perjalanan, mendaki, di pantai atau dalam pengangkutan, maka Elveet akan membantu anda. Anda hanya boleh menggoncang Elveet atau memasukkannya ke dalam beg (beg galas) dan pergi bekerja (pergi mendaki, ke pantai, ke gunung, dll.). Peranti sedang dicas semasa anda bergerak.

Elveet adalah pengecas kinetik. Prinsip operasi Elveet berdasarkan fenomena aruhan elektromagnetik

Langkah 1: Bahagian Komponen Elveet

1. Induktor terdiri daripada susunan Halbach 9-magnetik dan tiga gegelung.

2. PCB mengandungi induktor 200mA step-up-converter, pengecas bateri, dan output step-up converter 5V 2A bateri.

3. Bateri litium-polimer 2800 mAh.

4. Kotak ini terdiri daripada 4 bahagian dan dibuat dengan Pencetak 3D.

Keseluruhan projek dibuat di Fusion 360

Langkah 2: Induktor Elveet

Induktor menukar tenaga kinetik pergerakan anda menjadi arus elektrik. Kecekapan induktor adalah parameter yang paling penting. Jumlah tenaga terkumpul dalam bateri dalaman bergantung pada kecekapan induktor.

Induktor terdiri daripada tiga gegelung, susunan magnet Halbach, dan tiga jambatan dioda. Medan kerja gegelung adalah bahagian di atas yang dilalui kutub magnet, iaitu, semakin lama bahagian ini, semakin banyak tenaga yang kita dapat.

Selanjutnya, output setiap gegelung dihubungkan ke jambatan dioda, iaitu, gegelung tidak bergantung pada voltan. Dan arus ketiga gegelung itu dijumlahkan setelah jambatan dioda. Jambatan dioda menggunakan dioda Schottky dengan voltan hadapan yang sangat rendah PMEG4010 yang dihasilkan oleh Nexperia. Ini adalah diod terbaik untuk aplikasi seperti itu dan saya tidak mengesyorkan menukarnya kepada yang lain.

Array Halbach magnet memusatkan medan magnet pada satu sisi. Di sisi lain, medan magnet sangat lemah.

Susunan Halbach memerlukan hampir dua kali ganda jumlah magnet kekal tetapi kecekapan pemasangan Halbach sangat tinggi.

Susunan magnet melewati dua bahagian setiap gegelung dan selalu tiang melewati bahagian yang berlainan. Oleh kerana gegelung bebas elektrik kerana jambatan dioda, pengaruhnya antara satu sama lain dikecualikan.

Induktor menggunakan pemasangan 9 magnet neodymium 5X5X30mm N42. Dua lagi magnet 2X4X30 N42 digunakan sebagai mata air.

www.indigoinstruments.com/magnets/rare_earth/

Kecekapan induktor bergantung pada kadar perubahan medan magnet. Untuk ini, jalan pemasangan magnet ditingkatkan. Oleh itu, kadar perubahan medan magnet meningkat dengan ketara kerana pecutan besar pemasangan magnet semasa bergerak.

Induktor ini jauh lebih cekap daripada induktor dengan magnet silinder di tengah gegelung. Induktor silinder hanya mempunyai bahagian atas dan bahagian bawah magnet yang berfungsi. Bahagian tengah magnet silinder hampir tidak berfungsi pada generasi semasa. Oleh itu, kecekapannya rendah.

Induktor Elveet mempunyai sistem magnet 4 tiang yang diarahkan tegak lurus dengan wayar gegelung.

Selepas jambatan dioda, arus gegelung dijumlahkan dan dimasukkan ke papan penukar dan pengecas.

Langkah 3: Elveet PCB

Litar dan semua komponen papan. Ia mengandungi tiga bahagian utama:

1. Arus induktor penukar 200mA. Cip NCP1402 digunakan.

Ia adalah penukar dorongan yang beroperasi dari 0,8 volt dan memberikan voltan tetap 5 volt dan arus hingga 200 mA. Tugas cip ini adalah memberikan voltan yang selesa untuk mengecas bateri.

2. Cip peranti cas STC4054

Cip ini menerima 5 volt dari induktor atau dari sumber luaran (melalui mikro-USB) dan mengecas bateri polimer Lithium dengan kapasiti 2800 mA. Arus induktor dan arus dari sumber luaran dipisahkan melalui dioda Schottky.

Juga, pasangan kedua dioda Schottky membolehkan Elveet beroperasi sebagai bekalan kuasa tanpa gangguan, iaitu, anda boleh mengecas Elveet dan menerima arus daripadanya untuk peranti anda pada masa yang sama.

3. Penukar output peningkatan. Ia meningkatkan voltan bateri hingga 5 Volt dan memberikan arus hingga 2 Amper untuk menggerakkan alat. Dalam kes ini, cip LM2623 berfungsi.

Ciri LM2623 yang baik adalah transistor kuasa tinggi dalaman dan arus keluaran hingga 2 Amperes dengan riak voltan keluaran rendah. Voltan keluaran dimasukkan ke penyambung USB standard.

Sebagai tambahan kepada bahagian ini, papan mempunyai suis beban sensitif sentuhan (contohnya lampu perjalanan yang kuat atau beban tetap yang lain). Terdapat juga pin output untuk menyambungkan pengecas tanpa wayar dan bukannya kabel USB, tetapi pilihan ini dirancang untuk masa depan.

Langkah 4: Kes Elveet

Semua bahagian casing dan pemegang magnet dicetak pada pencetak 3D.

Semua fail STL ada di sini.

Dimensi kes:

18 - 54 - 133 мм (5, 24 - 2, 13 - 0, 728 in)

Langkah 5: Gegelung

Pada dasar segi empat tepat tinggi 5x35 mm 8 mm, kami menggulung gegelung dengan wayar 32 AWG (0.2 mm).

Gegelung dibuat dengan wayar 32 AWG (0.2mm) pada pangkalan segi empat tepat. Jumlah putaran adalah sekitar 1200. Lebar keseluruhan gegelung tidak boleh lebih dari 20 mm. Anda boleh menggunakan wayar yang lebih tebal, tetapi untuk penukar rangsangan, ini akan menjadi mod operasi yang lebih berat. Kawat yang lebih nipis akan memberi lebih banyak voltan tetapi arus akan turun dan kehilangan ohmik akan meningkat.

Setelah berliku semua gegelung harus dibalut dengan pita PTFE.

Langkah 6: Jambatan Diod Papan

Ini adalah papan sempit untuk 12 dioda.

Ia terletak di sebelah gegelung.

Keluaran setiap gegelung disambungkan ke jambatan setelah papan diletakkan di alur.

Langkah 7: Memeriksa Sambungan

Untuk melakukan ini, anda memerlukan papan nipis, yang dipasang 10-15 LED putih dan satu kapasitor kira-kira 2200 mikrofarad.

LED disambungkan secara selari dan disolder ke papan jambatan dioda.

Semasa menggerakkan unit magnet ke atas gegelung, semua diod harus bersinar dengan terang.

Selanjutnya, papan ujian dikeluarkan dan pin papan jambatan disambungkan ke papan penukar.

Langkah 8: Perhimpunan Akhir

Kami menyambungkan bateri dan wayar induktor ke papan.

Selepas itu, kami mengumpulkan penutup atas dan bawah peranti menggunakan dua skru.

Peranti sedia berfungsi.

Sekarang anda benar-benar berdikari!