Elveet Kinetic Charger Powerbank: 8 Hakbang (na may Mga Larawan)

2024 May -akda: John Day | [email protected]. Huling binago: 2024-01-30 13:12

Sa sandaling nasa isang paglalakbay ako at nagkaroon ako ng problema sa muling pagsingil ng aking mga gadget. Matagal akong naglalakbay sa bus, walang pagkakataon na singilin ang aking telepono at alam kong malapit na akong mawalan ng komunikasyon.

Kaya't dumating ang ideya na lumikha ng isang kinetic charger, na hindi makasalalay sa outlet ng kuryente.

Kung kailangan mong muling magkarga ng iyong gadget sa isang paglalakbay, paglalakad, sa beach o sa transportasyon, tutulungan ka ng Elveet. Maaari mo lamang kalugin ang Elveet o ilagay ito sa iyong bag (backpack) at pumunta sa trabaho (mag-hiking, sa beach, sa mga bundok, atbp.). Nagcha-charge ang aparato kapag gumagalaw ka.

Ang Elveet ay isang kinetic charger. Ang prinsipyo ng operasyon na Elveet ay batay sa hindi pangkaraniwang bagay ng electromagnetic induction

Hakbang 1: Mga Bahagi ng Bahagi ng Elveet

1. Ang Inductor ay binubuo ng isang 9-magnetic Halbach array at tatlong coil.

2. Naglalaman ang PCB ng isang inductor 200mA step-up-converter, isang baterya charger, at isang baterya step-up converter 5V 2A output.

3. Ang baterya ng lithium-polymer 2800 mah.

4. Ang kaso ay binubuo ng 4 na bahagi at ginawa gamit ang 3D Printer.

Ang buong proyekto ay nilikha sa Fusion 360

Hakbang 2: Elveet Inductor

Binago ng inductor ang lakas na gumagalaw ng iyong paggalaw sa isang kasalukuyang kuryente. Ang kahusayan ng inductor ay ang pinakamahalagang parameter. Ang dami ng naipon na enerhiya sa panloob na baterya ay nakasalalay sa kahusayan ng inductor.

Ang inductor ay binubuo ng tatlong coil, isang Halbach magnetic array, at tatlong mga diode na tulay. Ang nagtatrabaho na patlang ng coil ay ang bahagi sa itaas na dumaan ang mga poste ng mga magnet, iyon ay, mas matagal ang bahaging ito, mas maraming enerhiya ang maaari nating makuha.

Dagdag dito, ang mga output ng bawat coil ay konektado sa tulay ng diode, iyon ay, ang mga coil ay malaya sa boltahe. At ang kasalukuyang ng lahat ng tatlong mga coil ay na-buod pagkatapos ng mga tulay ng diode. Gumagamit ang mga tulay ng Diode ng mga Schottky diode na may napakababang boltahe na PMEG4010 na ginawa ng Nexperia. Ito ang pinakamahusay na mga diode para sa mga naturang application at hindi ko inirerekumenda na baguhin ang mga ito sa iba.

Ang magnetic Halbach array ay nakatuon sa magnetic field sa isang gilid. Sa kabilang panig, ang magnetikong patlang ay napakahina.

Ang Halbach array ay nangangailangan ng halos doble ang bilang ng mga permanenteng magnet ngunit ang kahusayan ng Halbach na pagpupulong ay napakataas.

Ang magnetic array ay pumasa sa dalawang bahagi ng bawat likaw at palaging ang mga poste ay dumadaan sa iba't ibang bahagi. Dahil ang mga coil ay independiyenteng elektrikal dahil sa mga diode tulay, ang kanilang impluwensya sa bawat isa ay hindi kasama.

Ang inductor ay gumagamit ng isang pagpupulong ng 9 neodymium magneto 5X5X30mm N42. Dalawang pang magnet na 2X4X30 N42 ang ginagamit bilang bukal.

www.indigoinstruments.com/magnets/rare_earth/

Ang kahusayan ng inductor ay nakasalalay sa rate ng pagbabago ng magnetic field. Para sa mga ito, ang landas ng magnetic pagpupulong ay nadagdagan. Kaya, ang rate ng pagbabago ng magnetic field ay nadagdagan ng malaki dahil sa malaking pagbilis ng magnetic assemble habang gumagalaw.

Ang inductor na ito ay mas mahusay kaysa sa isang inductor na may isang cylindrical magnet sa gitna ng coil. Ang cylindrical inductor ay mayroon lamang sa itaas at mas mababang nagtatrabaho na bahagi ng magnet. Ang gitnang bahagi ng cylindrical magnet ay halos hindi gumagana sa kasalukuyang henerasyon. Samakatuwid, ang kahusayan nito ay mababa.

Ang Elveet inductor ay mayroong 4-post magnetic system na mahigpit na nakadirekta sa mga wire ng coil.

Matapos ang mga tulay ng diode, ang kasalukuyang ng mga coil ay na-buod at pinakain sa converter at charger board.

Hakbang 3: Elveet PCB

Ang circuit at lahat ng mga bahagi ng mga board. Naglalaman ito ng tatlong pangunahing mga bahagi:

1. Hakbang-up na kasalukuyang 200mA converter inductor. Ginamit ang chip NCP1402.

Ito ay isang boost converter na nagpapatakbo mula sa 0.8 volts at nagbibigay ng isang nakapirming boltahe na 5 volts at isang kasalukuyang hanggang sa 200 mA. Ang gawain ng chip na ito ay upang magbigay ng isang komportableng boltahe para sa singilin ang baterya.

2. Sisingilin ang chip ng aparato STC4054

Ang chip na ito ay tumatanggap ng 5 volts mula sa inductor o mula sa isang panlabas na mapagkukunan (sa pamamagitan ng micro-USB) at singilin ang isang baterya ng Lithium-polymer na may kapasidad na 2800 mA. Ang kasalukuyang inductor at ang kasalukuyang mula sa panlabas na mapagkukunan ay nadagdagan sa pamamagitan ng mga Schottky diode.

Gayundin, pinapayagan ng pangalawang pares ng mga Schottky diode na gumana ang Elveet bilang isang hindi nagagambalang supply ng kuryente, samakatuwid, maaari mong singilin ang Elveet at makatanggap ng kasalukuyang mula dito para sa iyong mga aparato nang sabay.

3. Hakbang-converter ng output. Pinapalakas nito ang boltahe ng baterya sa 5 Volts at nagbibigay ng kasalukuyang hanggang sa 2 Amperes upang mapagana ang mga gadget. Sa kasong ito, gumagana ang chip ng LM2623.

Ang isang mahusay na tampok ng LM2623 ay isang panloob na high-power transistor at isang kasalukuyang output ng hanggang sa 2 Amperes na may mababang output voltage ripple. Ang boltahe ng output ay pinakain sa isang karaniwang konektor ng USB.

Bilang karagdagan sa mga bahaging ito, ang board ay may touch-sensitive load switch (halimbawa isang malakas na lampara sa paglalakbay o iba pang mga pare-pareho na pag-load). Mayroon ding mga output pin para sa pagkonekta sa wireless charger sa halip na ang USB cable, ngunit ang pagpipiliang ito ay dinisenyo para sa hinaharap.

Hakbang 4: Kaso ng Elveet

Ang lahat ng mga bahagi ng kaso at ang may-hawak ng magnet ay naka-print sa isang 3D printer.

Narito ang lahat ng mga file ng STL.

Mga sukat ng kaso:

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

Hakbang 5: Mga Coil

Sa isang hugis-parihaba na base 5x35 mm mataas 8 mm, pinagsama namin ang coil na may isang wire na 32 AWG (0.2 mm).

Ang mga coil ay ginawa gamit ang isang kawad na 32 AWG (0.2mm) sa isang hugis-parihaba na base. Ang bilang ng mga liko ay humigit-kumulang na 1200. Ang lapad ng buong likaw ay hindi dapat higit sa 20 mm. Maaari kang maglapat ng isang mas makapal na kawad, ngunit para sa isang boost converter, ito ay magiging isang mas mabibigat na mode ng operasyon. Ang isang mas payat na kawad ay magbibigay ng mas maraming boltahe ngunit ang kasalukuyang ay mahuhulog at ohmic pagkalugi ay tataas.

Matapos ang paikot-ikot na lahat ng mga coil ay dapat na balot ng PTFE tape.

Hakbang 6: Mga Board Diode Bridges

Ito ay isang makitid na board para sa 12 diode.

Matatagpuan ito sa tabi ng mga coil.

Ang mga output ng bawat coil ay konektado sa mga tulay matapos mailagay ang board sa uka.

Hakbang 7: Sinusuri ang Mga Koneksyon

Upang gawin ito, kailangan mo ng isang manipis na board, na naka-mount 10-15 puting LEDs at isang kapasitor ng humigit-kumulang 2200 microfarads.

Ang mga LED ay konektado sa parallel at soldered sa board ng mga tulay ng diode.

Kapag inililipat ang magnetikong pagpupulong sa mga coil, ang lahat ng mga diode ay dapat na lumiwanag nang maliwanag.

Dagdag dito, ang test board ay aalisin at ang mga board ng tulay ay nakakonekta sa converter board.

Hakbang 8: Pangwakas na Assembly

Ikonekta namin ang baterya at mga inductor wire sa board.

Pagkatapos nito, kinokolekta namin ang pang-itaas at mas mababang mga takip ng aparato gamit ang dalawang mga turnilyo.

Handa nang gumana ang aparato.

Ngayon ikaw ay ganap na masiglang malaya!