Pengecas Telefon Bertenaga Bike: 6 Langkah (dengan Gambar)

2025 Pengarang: John Day | [email protected]. Diubah suai terakhir: 2025-01-23 15:01

Ini adalah pengecas telefon Bike Powered yang murah, boleh dicetak 3D, mudah dibuat dan dipasang, dan pengecas telefon adalah universal. Adalah perkara yang berguna jika anda menunggang basikal anda dan perlu mengecas telefon anda.

Pengecas dirancang dan dibina oleh lima remaja di Vector Space di Lynchburg, Virginia.

Bekalan

• Penjana Generik, $ 12.97
• Pengatur voltan LM2596, $ 6,99
• 2 port USB, $ 2.22
• 4 diod, $ 0.56
• Kapasitor 4700UF, $ 1.95
• 100 kaki Red Primary waire 22 GA 22 GA, $ 7.76
• Kepala soket M3 x 30mm, (kedai perkakasan) $ 0.49
• 3D Printer Filament PLA (jumlah 65g untuk kotak, pengepit setang, dan pemegang telefon), $ 1.30
• Gelang getah
• Velcro

Jumlah: $ 30

Langkah 1: Percetakan 3D

Pemegang Telefon

Saya, Sir James, melalui banyak cobaan dan penderitaan, merancang pemegang telefon yang akan dipasang di kebanyakan setang basikal. Ia dibuat dalam dua bahagian. Yang pertama adalah pelekap stang, dan yang kedua adalah pelekap telefon.

Pemasangan Stang Tangan

Pemasangan setang dipasang pada hendal dan dipegang oleh skru. Anda boleh menggunakan mur sisipan di satu sisi pelekap, dan menggerakkan skru dari sisi lain. Saya merancang pemasangan untuk menggunakan skru M3x20mm. Lihat video dalam langkah pemasangan.

Komponen utama lain dari stang pemasangan adalah ukuran lubang besar. Reka bentuk kami mempunyai lubang 27mm, yang memberikan ruang yang cukup untuk dijepit pada hendal kami dengan selamat. Sekiranya hendal anda mempunyai ukuran yang berbeza, anda boleh mengakses dan mengubah reka bentuk TinkerCAD kami di sini.

Telefon dipegang oleh dua gelang getah yang masuk melalui lubang-lubang telefon untuk meletakkan telefon di tempatnya. Anda menyambungkan rehat telefon ke stang pemasangan dengan melekatkannya bersama-sama. Ini adalah pemegang telefon sejagat yang bermaksud ia berfungsi untuk semua telefon.

Lekapan Elektronik

Kami juga menggunakan TinkerCAD untuk merancang kandang elektronik kami. Anda boleh mengakses reka bentuk dan mengubahnya di sini.

Tujuan kotak adalah untuk melindungi litar. Kotak itu direka dengan cara ini sehingga boleh diikat pada basikal dan membiarkan kabel USB masuk dan keluar. Satu-satunya pertimbangan kami dengan pilihan bahan adalah sama ada kalis air. Kami mendapati bahawa semua plastik utama memenuhi syarat ini, jadi kami memutuskan untuk menggunakan PLA kerana kosnya yang rendah dan kemudahan mencetak. Kandang elektronik memerlukan 41 gram untuk dicetak, yang berharga lebih kurang 82 sen.

Kami mencetak semuanya pada Lulzbot TAZ 6 menggunakan PLA pada ketinggian lapisan 0.25mm dan pengisian 20%. Tidak diperlukan sokongan.

Langkah 2: Elektronik

Penukaran AC ke DC

Penjana menghasilkan voltan AC, yang perlu ditukar menjadi DC untuk mengecas telefon. Kami menggunakan penyearah jambatan penuh untuk menukar kuasa kemudian pengatur voltan untuk menurunkannya ke 5v sehingga tidak menggoreng bateri peranti mudah alih anda. Kami juga meletakkan kapasitor 4700uF di atasnya untuk mengecasnya dengan lebih lancar kemudian keluar ke USB output. Kami menggunakan wayar tembaga 22 gauge untuk menghubungkan semuanya.

Penyearah jambatan penuh dibuat dari empat dioda yang diletakkan dalam konfigurasi tertentu. Anda boleh mendapatkan perincian tentang cara membuatnya di sini, ingat, anda tidak memerlukan papan roti, anda boleh menyisipkan diod secara langsung antara satu sama lain. Lihat bagaimana kami melakukannya dalam rancangan gambar

pin yang tidak anda gunakan adalah pin kiri dan kanan terjauh untuk disolatkan ke wayar jika port USB disusun maka anda tidak akan menggunakan pin di hadapan jika anda menggunakan pin paling dekat dengan pin.

Peraturan Voltan

Untuk menukar dari voltan di atas 5 volt ke tepat 5 volt, kami menggunakan pengatur voltan LM2596. Voltan keluaran pengatur ini dapat disesuaikan dengan memutar skru kecil pada kotak biru. Untuk menetapkan skru ini dengan betul, kami menyambungkan bekalan kuasa digital ke pin input pada 9 volt dan kami mengukur voltan keluaran dengan multimeter. Semasa melakukan ini, putar skru dan perhatikan voltan keluaran sehingga anda mendekati 5 volt. Sekiranya anda melebihi lima volt, telefon anda akan digoreng sehingga penting untuk mendapatkannya sedekat mungkin hingga 5 volt. Gunakan pemutar skru kepala rata kecil untuk memusingkan skru. Seterusnya, anda ingin memateri wayar merah ke lubang berlabel + dan wayar hitam berlabel di-, kemudian anda mahu melakukan perkara yang sama ke sisi lain

Langkah 3: Perhimpunan

Pemegang telefon dan pemegang stang dihubungkan antara satu sama lain menggunakan gam super. Masukkan gelang getah melalui setiap dua lubang pada pemegang telefon.

Letakkan elektronik ke dalam kotak, pasangkan kabel USB ke port USB, kemudian tempelkan elektronik ke tempatnya. Pastikan input dan output betul dengan label pada kotak.

Penjana yang kami gunakan dilengkapi dengan alat penjepit untuk memasangkannya ke basikal. Cukup sederhana, terdapat dua baut untuk penjepit yang ada di basikal. Kami melekatkannya pada tempat duduk. Pastikan ia berada di bawah wayar untuk shifter sehingga tidak mengganggu. Paling mudah meletakkan penjana pada bahagian lampiran sebelum anda meletakkannya di basikal.

Langkah 4: Pemasangan

Lekapan Elektronik

Kotak itu dilekatkan dengan Velcro sehingga anda dapat meletakkannya di tempat yang anda inginkan di downtube. Masukkan tali Velcro di celah tab dan kemudian pastikan ia baik dan rapat ke tempat yang anda pasangkan.

Penjana

Untuk memasang penjana, anda mesti mengacaukan penjana ke hujung braket terlebih dahulu kemudian pasangkan pendakap ke tempat duduk di hujung belakang basikal dan pasangkan pendakap ke penjana. Apabila anda melakukan ini, anda perlu memastikan bahagian hujungnya cukup kuat, tetapi tidak terlalu keras atau yang akan mempengaruhi tekanan tayar. Sebelum mula menunggang basikal, anda perlu memastikan bahawa skru cukup rapat sehingga penjana tidak jatuh. Anda juga perlu memastikan paksi tengah generator menunjuk ke arah tengah roda. Kemudian anda perlu memasang wayar ke penjana basikal dan kemudian pasangkan hujung wayar yang lain ke port USB di hujung kotak yang mengatakan "Input". Kemudian anda memasukkan kabel USB anda sendiri ke dalam lubang "Output" di seberang kotak dan pasangkan pengecas anda sendiri ke dalam telefon anda.

Pemegang Telefon

Klip pelekat stang ke hendal anda dan selamatkan dengan menggunakan skru M3. Kemudian gunakan gelang getah untuk memegang 4 penjuru telefon anda. Ia lebih kuat daripada yang kelihatan!

Langkah 5: Lampiran A: Penyelidikan

Oleh: Ellie Weeks

Untuk mengecas sepenuhnya telefon anda, bateri memerlukan 5 volt. Oleh itu, anda hanya perlu bergerak secepat 4 mph. Sekiranya anda bergerak lebih perlahan, anda tidak akan mendapat caj, jika anda bergerak lebih pantas, pengatur voltan akan mengekalkan 5 volt.

Persediaan eksperimen

Kelajuan Basikal berbanding Voltan

• Kami menguji dua generator yang berbeza (Sanyo dan tanpa jenama)
• Kami menggunakan power drill untuk memutar generator
• kami menggunakan tachometer untuk mengukur RPM penjana
• Untuk menukar dari generator RPM ke halaju basikal, kami menggunakan basikal dengan roda 24 inci

Ini adalah bagaimana kami membuat kesimpulan ini dari eksperimen kami. Sekiranya anda menggunakan penjana $ 12 Sanyo. 1150 penjana rpm = 73.3 tayar basikal basikal. Lingkaran tayar 75 inci x 73.3 = 5500 in / min = 5.2 mph. Pada kelajuan inilah penjana akan mula menghasilkan 5 volt. Kami mengetahui ini berdasarkan data berikut yang dikumpulkan semasa eksperimen kami.

• 950 rpm menghasilkan 3.5 volt
• 1150 rpm menjadikan 4.24 volt
• 1900 rpm menjadikan 6.7 volt

Sekiranya anda akan menggunakan penjana 9 $ yang lebih kecil, anda hanya perlu pergi 3,2 mph untuk mendapatkan 5 volt dan benar-benar memasukkan caj ke dalam telefon anda dan 5 mph akan memberi anda sedikit lebih daripada 6 volt.

1500 penjana rpm = 47 rpm tayar basikal. 47 rpm x 72 (lilitan basikal) = 3384 in / min = 3.2 mph

• 1300 rpm memberikan 3 volt
• 1500 rpm memberikan 5 volt
• 1700 rpm memberikan 7 volt

Kadar Pengecasan

Kami membuat percubaan untuk mengukur berapa banyak arus elektrik dihantar ke telefon semasa mengecas. Hasil kajian kami menunjukkan bahawa penjana Sanyo menghasilkan 0.9 Amps dan penjana tanpa jenama menghasilkan 1.0 Amps.

Kita boleh menggunakan nombor ini untuk mengira berapa lama masa yang diperlukan untuk mengecas telefon bimbit biasa. Oleh kerana banyak telefon bimbit mempunyai kapasiti bateri 3 Amp-jam, memerlukan penjana tanpa jenama sekitar 3 jam untuk dicas dari 0 hingga 100%.

Kerana harga yang lebih rendah, kelajuan basikal yang lebih rendah diperlukan untuk pengisian, dan kerana kadar pengecasan yang lebih baik, saya akan mengesyorkan penjana generik berbanding penjana Sanyo.

Langkah 6: Lampiran B: Mengenai Projek

Pengecas telefon berkuasa basikal ini dicipta oleh 5 remaja (Ellie, Ian, Adam, Isaac, dan James) dari Lynchburg, Virginia di Vector Space, ruang pembuat tempatan. Projek ini ditaja oleh Nuts and Bolts Foundation.

Kami membina pengecas ini dalam lima hari selama kira-kira 5 jam setiap hari. Pada hari pertama kami hanya melakukan pemodelan 3D dan mengetahui di mana telefon akan diletakkan.

Pada hari ke-2 kami melakukan pematerian dan penyuntingan model 3D kami dan menjadikannya lebih baik, kami melakukan beberapa pengiraan matematik tentang seberapa cepat anda perlu pergi dan membuat pendawaian untuk menukar A. C. (currant bolak-balik) ke D. C. (arus terus).

Pada hari ke-3 kami melakukan beberapa percetakan dan penyuntingan 3D dan beberapa kotak pertama tidak sesuai dengan dimensi maka kami membetulkannya dan memasang pendawaian elektrik kami dan mengira berapa lama anda perlu menunggang basikal dari 0% hingga 100%.

Pada hari ke-4 kami membuat semuanya siap digunakan sehingga kami dapat memiliki prototaip pertama kami, menyempurnakan dimensi, menguji dan mendokumentasikan.

Pada hari ke-5 menambah sentuhan akhir dan mendokumentasikan.