Elveet. Powerbank кинетикалық зарядтаушысы: 8 қадам (суреттермен)

2024 Автор: John Day | [email protected]. Соңғы өзгертілген: 2024-01-30 10:24

Бірде мен сапарға шықтым, менде гаджеттерді қайта зарядтау мәселесі болды. Мен автобуста ұзақ жүрдім, телефонымды зарядтауға мүмкіндік болмады және жақын арада байланыссыз қалатынымды білдім.

Осылайша, розеткаға тәуелді болмайтын кинетикалық зарядтағышты құру идеясы келді.

Егер сізге саяхатта, жаяуда, жағажайда немесе көлікте гаджетті қайта толтыру қажет болса, онда Elveet сізге көмектеседі. Сіз Эльветті сілкіп тастай аласыз немесе оны сөмкеге (рюкзакка) салып, жұмысқа бара аласыз (жаяу, жағажайға, тауға және т.б.). Қозғалыс кезінде құрылғы зарядталады.

Elveet - кинетикалық зарядтағыш. Elveet жұмыс принципі электромагниттік индукция құбылысына негізделген

1 -қадам: Эльвейттің құрамдас бөліктері

1. Индуктор 9 магнитті Halbach массивінен және үш катушкадан тұрады.

2. ПХД құрамында 200мА индуктивті қосқыш түрлендіргіші, аккумуляторлық зарядтағыш және 5В 2А аккумуляторлық түрлендіргіші бар.

3. Литий-полимерлі батарея 2800 мАч.

4. Корпус 4 бөліктен тұрады және 3D принтермен жасалған.

Бүкіл жоба Fusion 360 -та жасалған

2 -қадам: Elveet индукторы

Индуктивті қозғалыс кинетикалық энергиясын электр тогына айналдырады. Индуктордың тиімділігі - ең маңызды параметр. Ішкі аккумулятордағы жинақталған энергия мөлшері индуктордың тиімділігіне байланысты.

Индуктор үш катушкадан, Halbach магниттік массивінен және үш диод көпірінен тұрады. Катушканың жұмыс өрісі магнит полюстері өтетін бөлік болып табылады, яғни бұл бөлік неғұрлым ұзақ болса, соғұрлым көп энергия алуға болады.

Әрі қарай, әр катушканың шығысы диод көпіріне қосылады, яғни катушкалар кернеуге тәуелсіз. Барлық үш катушкалардағы ток диодтық көпірлерден кейін қорытындыланады. Диод көпірлерінде Nexperia шығаратын PMEG4010 өте төмен кернеулі Schottky диодтары қолданылады. Бұл осындай қосымшалар үшін ең жақсы диодтар, мен оларды басқаларға ауыстыруды ұсынбаймын.

Магниттік Halbach массиві магнит өрісін бір жаққа шоғырландырады. Екінші жағынан, магнит өрісі өте әлсіз.

Halbach массиві тұрақты магниттердің екі есе көп болуын талап етеді, бірақ Halbach жинағының тиімділігі өте жоғары.

Магниттік массив әр катушканың екі бөлігінен өтеді және әрқашан полюстер әр түрлі бөліктерден өтеді. Катушкалар диод көпірлеріне байланысты электрлік тәуелсіз болғандықтан, олардың бір -біріне әсері жоққа шығарылады.

Индуктор 5X5X30mm N42 9 неодимий магнитінің жинағын қолданады. Серіппе ретінде тағы 2X4X30 N42 магниті қолданылады.

www.indigoinstruments.com/magnets/rare_earth/

Индуктордың тиімділігі магнит өрісінің өзгеру жылдамдығына байланысты. Ол үшін магниттік қондырғының жүру жолы жоғарылайды. Осылайша, магнит өрісінің өзгеру жылдамдығы қозғалыс кезінде магниттік қондырғының үлкен үдеуіне байланысты едәуір артады.

Бұл индуктор катушканың ортасында цилиндрлік магниті бар индукторға қарағанда әлдеқайда тиімді. Цилиндрлік индукторда магниттің тек жоғарғы және төменгі жұмыс бөлігі бар. Цилиндрлік магниттің ортаңғы бөлігі қазіргі буында жұмыс істемейді. Сондықтан оның тиімділігі төмен.

Elveet индукторында катушкалар сымдарына қатаң перпендикуляр бағытталған 4 полюсті магниттік жүйе бар.

Диод көпірлерінен кейін катушкалардың ағымы жинақталады және түрлендіргіш пен зарядтау тақтасына беріледі.

3 -қадам: Elveet ПХД

Тізбек және тақталардың барлық компоненттері. Ол үш негізгі бөліктен тұрады:

1. 200мА түрлендіргішті индуктивті ток күшейту. NCP1402 чипі қолданылады.

Бұл 0,8 вольттан жұмыс істейтін және 5 вольтты тұрақты кернеу мен 200 мА дейінгі ток беретін күшейткіш түрлендіргіш. Бұл чиптің міндеті - батареяны зарядтауға ыңғайлы кернеуді қамтамасыз ету.

2. STC4054 зарядтау құрылғысының чипі

Бұл чип индуктордан немесе сыртқы көзден (микро USB арқылы) 5 вольтты қабылдайды және сыйымдылығы 2800 мА литий-полимерлі батареяны зарядтайды. Индуктивті ток пен сыртқы көзден келетін ток Schottky диодтары арқылы ажыратылады.

Сондай -ақ, Schottky диодтарының екінші жұбы Elveet -ке үзіліссіз қуат көзі ретінде жұмыс істеуге мүмкіндік береді, яғни сіз Elveet -ті зарядтауға және одан бір мезгілде құрылғыларға ток алуға болады.

3. Күшейткіш шығыс түрлендіргіші. Ол аккумулятордың кернеуін 5 вольтке дейін арттырады және гаджеттерді қуаттандыру үшін 2 амперге дейін ток береді. Бұл жағдайда LM2623 чипі жұмыс істейді.

LM2623-тің жақсы ерекшелігі-ішкі қуатты транзистор және шығыс кернеуі 2 амперге дейінгі шығыс тогы. Шығу кернеуі стандартты USB қосқышына беріледі.

Бұл бөліктерден басқа, тақтада сенсорлық жүктеме қосқышы бар (мысалы, қуатты жылжымалы шам немесе басқа тұрақты жүктемелер). USB кабелінің орнына сымсыз зарядтағышты қосуға арналған шығыс түйреуіштері де бар, бірақ бұл опция болашаққа арналған.

4 -қадам: Elveet корпусы

Корпустың барлық бөліктері мен магнит ұстағышы 3D принтерде басып шығарылған.

Барлық STL файлдары осында.

Корпустың өлшемдері:

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

5 -қадам: катушкалар

Биіктігі 5х35 мм 8 мм тікбұрышты негізде біз 32 AWG (0,2 мм) сыммен катушканы орап аламыз.

Катушкалар тік бұрышты негізде 32 AWG (0,2 мм) сыммен жасалған. Айналу саны шамамен 1200. Бүкіл катушканың ені 20 мм -ден аспауы керек. Сіз қалың сымды қолдана аласыз, бірақ күшейткіш түрлендіргіш үшін бұл жұмыс режимі ауыр болады. Жіңішке сым көп кернеуді береді, бірақ ток төмендейді және омдық шығындар артады.

Орамалағаннан кейін барлық катушкаларды PTFE таспасымен орау керек.

6 -қадам: Диод көпірлерінің тақтасы

Бұл 12 диодқа арналған тар тақта.

Ол катушкалардың жанында орналасқан.

Әр катушканың шығысы тақтаны ойыққа орналастырғаннан кейін көпірлерге қосылады.

7 -қадам: Қосылымдарды тексеру

Мұны істеу үшін сізге 10-15 ақ жарықдиодты және шамамен 2200 микрофарадтық бір конденсатор орнатылған жұқа тақта қажет.

Жарық диодтары параллель жалғанған және диод көпірлерінің тақтасына дәнекерленген.

Магниттік қондырғыны катушкалар бойынша жылжытқанда, барлық диодтар жарқырап тұруы керек.

Әрі қарай, сынақ тақтасы алынып, көпір тақтасының түйреуіштері конвертерлік тақтаға қосылады.

8 -қадам: Қорытынды жиналыс

Біз батарея мен индуктивті сымдарды тақтаға қосамыз.

Осыдан кейін біз екі бұранданың көмегімен құрылғының жоғарғы және төменгі қақпақтарын жинаймыз.

Құрылғы жұмысқа дайын.

Енді сіз толығымен энергетикалық тәуелсізсіз!