Elveet. Kinetikus töltő Powerbank: 8 lépés (képekkel)

2024 Szerző: John Day | [email protected]. Utoljára módosítva: 2024-01-30 09:41

Egyszer utazáson voltam, és gondom volt a kütyük újratöltésével. Sokáig utaztam a buszon, nem volt lehetőségem feltölteni a telefonomat, és tudtam, hogy hamarosan kommunikáció nélkül maradok.

Így jött az ötlet, hogy hozzon létre egy kinetikus töltőt, amely nem függ a konnektortól.

Ha feltöltenie kell a kütyüt utazás, kirándulás, tengerpart vagy közlekedés közben, akkor az Elveet segít. Csak rázza fel az Elveet -et, vagy tegye a táskájába (hátizsákba), és menjen dolgozni (menjen túrázni, strandolni, hegyekbe stb.). A készülék töltődik, amikor mozog.

Az Elveet egy kinetikus töltő. Az Elveet működési elve az elektromágneses indukció jelenségén alapul

1. lépés: Az elveet alkatrészei

1. Az induktor 9 mágneses Halbach tömbből és három tekercsből áll.

2. A NYÁK 200mA induktivitású fokozatos átalakítót, akkumulátortöltőt és 5V 2A kimenetet tartalmaz.

3. A lítium-polimer akkumulátor 2800 mAh.

4. A tok 4 részből áll, és 3D nyomtatóval készül.

Az egész projekt a Fusion 360 -ban készült

2. lépés: Elveet induktor

Az induktivitás mozgásának mozgási energiáját elektromos árammá alakítja. Az induktivitás hatékonysága a legfontosabb paraméter. A belső akkumulátorban felhalmozott energia mennyisége az induktivitás hatékonyságától függ.

Az induktor három tekercsből, egy Halbach mágneses tömbből és három diódahídból áll. A tekercs munkaterülete az a rész, amely felett a mágnesek pólusai áthaladnak, vagyis minél hosszabb ez a rész, annál több energiát nyerhetünk.

Továbbá az egyes tekercsek kimenetei a diódahídhoz vannak csatlakoztatva, vagyis a tekercsek feszültségtől függetlenek. És mindhárom tekercs áramát a diódahidak után összesítik. A diódahidak Schottky diódákat használnak, nagyon alacsony előrefeszültségű PMEG4010, amelyet a Nexperia gyárt. Ezek a legjobb diódák az ilyen alkalmazásokhoz, és nem javaslom azok cseréjét másokra.

A Halbach mágneses tömb az egyik oldalon koncentrálja a mágneses mezőt. A másik oldalon a mágneses mező nagyon gyenge.

A Halbach tömb közel kétszeres állandó mágnesszámot igényel, de a Halbach szerelvény hatékonysága nagyon magas.

A mágneses tömb minden tekercs két részén halad át, és a pólusok mindig különböző részeken. Mivel a tekercsek elektromosan függetlenek a diódahidak miatt, az egymásra gyakorolt hatásuk kizárt.

Az induktor 9 db 5X5X30mm N42 neodímium mágnest tartalmaz. További két 2X4X30 N42 mágnest használnak rugóként.

www.indigoinstruments.com/magnets/rare_earth/

Az induktivitás hatékonysága a mágneses tér változásának sebességétől függ. Ehhez megnövelik a mágneses szerelvény útját. Így a mágneses mező változásának sebessége lényegesen megnövekszik a mágneses szerkezet mozgás közbeni nagy gyorsulása miatt.

Ez az induktor sokkal hatékonyabb, mint az induktor, amelynek henger alakú mágnese van a tekercs közepén. A hengeres induktornak csak a mágnes felső és alsó munkadarabja van. A hengeres mágnes középső része szinte nem működik a jelenlegi generációban. Ezért a hatékonysága alacsony.

Az Elveet induktor 4 pólusú mágneses rendszerrel rendelkezik, amely szigorúan merőleges a tekercsek vezetékeire.

A diódahidak után a tekercsek áramát összegezik, és a konverterhez és a töltőkártyához táplálják.

3. lépés: Elveet PCB

Az áramkör és a táblák minden összetevője. Három fő részből áll:

1. Fokozza a 200mA átalakító induktoráramát. Az NCP1402 chipet használják.

Ez egy erősítő átalakító, amely 0,8 voltról működik, és 5 voltos fix feszültséget és 200 mA áramot ad. Ennek a chipnek az a feladata, hogy kényelmes feszültséget biztosítson az akkumulátor töltéséhez.

2. Töltse fel az STC4054 chipet

Ez a chip 5 voltot kap az induktivitástól vagy külső forrásból (mikro-USB-n keresztül), és 2800 mA kapacitású lítium-polimer akkumulátort tölt fel. Az induktoráram és a külső forrásból származó áram Schottky diódákkal van leválasztva.

Továbbá, a második pár Schottky dióda lehetővé teszi az Elveet számára, hogy zavartalan tápegységként működjön, vagyis egyszerre töltheti fel az Elveet készüléket, és áramot kaphat a készülékei számára.

3. Fokozatos kimeneti átalakító. 5 voltra emeli az akkumulátor feszültségét, és akár 2 amper áramot biztosít a készülékek táplálására. Ebben az esetben az LM2623 chip működik.

Az LM2623 jó tulajdonsága a belső nagy teljesítményű tranzisztor és a legfeljebb 2 amper kimeneti áram, alacsony kimeneti feszültség hullámzással. A kimeneti feszültséget egy szabványos USB -csatlakozó táplálja.

Ezeken az alkatrészeken kívül a tábla érintésérzékeny terheléskapcsolóval rendelkezik (például erős menetlámpa vagy egyéb állandó terhelés). Vannak kimeneti tűk a vezeték nélküli töltő csatlakoztatásához az USB -kábel helyett, de ezt a lehetőséget a jövőre tervezték.

4. lépés: Elveet tok

A tok és a mágnestartó minden része 3D nyomtatón van nyomtatva.

Az összes STL fájl itt található.

A tok méretei:

18 - 54 - 133 mm (5, 24 - 2, 13 - 0, 728 hüvelyk)

5. lépés: Tekercsek

Egy téglalap alakú, 5x35 mm magas, 8 mm -es alapon 32 AWG (0,2 mm) dróttal tekerjük fel a tekercset.

A tekercsek 32 AWG (0,2 mm) huzalból készülnek téglalap alakú alapon. A fordulatok száma körülbelül 1200. A teljes tekercs szélessége nem haladhatja meg a 20 mm -t. Használhat vastagabb huzalt, de a boost konverter esetében ez nehezebb üzemmód lesz. A vékonyabb huzal nagyobb feszültséget ad, de az áram csökken és az ohmos veszteségek növekednek.

A tekercselés után az összes tekercset PTFE szalaggal kell becsomagolni.

6. lépés: Fedélzeti diódahidak

Ez egy keskeny tábla 12 diódához.

A tekercsek mellett található.

Az egyes tekercsek kimenetei a lemezek horonyba helyezése után a hidakhoz vannak csatlakoztatva.

7. lépés: A kapcsolatok ellenőrzése

Ehhez vékony táblára van szüksége, amelyre 10-15 fehér LED és egy körülbelül 2200 mikrofarados kondenzátor van felszerelve.

A LED -ek párhuzamosan vannak csatlakoztatva és forrasztva a diódahidak táblájához.

Amikor a mágneses szerelvényt a tekercseken mozgatja, az összes diódának fényesen kell ragyognia.

Ezenkívül a tesztlapot eltávolítják, és a hídlap csapjait az átalakítólaphoz csatlakoztatják.

8. lépés: Végső összeszerelés

Csatlakoztatjuk az akkumulátor és az induktivitás vezetékét a táblához.

Ezt követően két csavar segítségével összegyűjtjük a készülék felső és alsó borítását.

A készülék üzemkész.

Most energetikailag teljesen független vagy!