Всё о мобильной энергии, солнечных батарея, ветряках и другой электроники Обсуждение солнечных батарей, вертяков, генераторов и другой электроники
 
  Регистрация | Войти На главную Добавить статью Форум Поиск  RSS Наш твиттер Контакты 25 сентября 2021, Суббота  
MobiPower.ru
 О сайте
 Новости
 солнце
 термоэлектричество
 механика
 аккумуляторы
 освещение
 электроника
 прочее (экзотика)
 новинки рынка
 Сделай сам
 Обзоры и тесты
 Библиотека
 Форум
 Ссылки
 Контакты

Новости на e-mail
Подписаться на e-mail рассылку новых статей сайта Mobipower.ru



Новое на форуме

Увеличение ёмкости Вампирчика на счёт внешнего блока с 18650
Автор: nik34
25.09.2021 в 11:11

"Коэффициент отдачи" Вампирчика
Автор: LeonidS
22.09.2021 в 23:19

Защищённые аккумуляторы в Вампирчике
Автор: az2
21.09.2021 в 15:29

Контроллер для ветряка
Автор: nik34
07.05.2021 в 21:26

Батарея на крыше авто
Автор: LeonidS
26.02.2021 в 14:40

Техническое обсуждение ВЦ7 (+альт. прошивка)
Автор: nik34
09.01.2021 в 23:46

Топливные элементы
Автор: plumber27
24.11.2020 в 06:51

АКБ греется
Автор: nik34
15.10.2020 в 23:15

Сборка батареи для электромотоцикла
Автор: nik34
11.10.2020 в 10:54

Преобразователь с 12В на 8,4В
Автор: nik34
08.07.2020 в 11:26

Перейти на форум

Сейчас на сайте
144 человека

в т.ч. гостей: 144
пользователей: 0

Всего: 1199

Это может быть полезно
где разместить объявление о сдаче квартиры   Шпаклевка обычной кирпичной стены


Самодельное электропитание


Разместил 05.09.2009   nik34

Сделай сам nik34 прислал:


Самодельный механический генератор и солнечная батарея.
Автор: Дмитрий Неделяев.



  
Поделиться этой страницей в:


     С самого начала у меня появилась идея сделать систему автономного питания для похода или для дальних поездок, где нет рядом электричества под рукой. Цели были следующие:

            1.) В качестве буфера будет служить аккумулятор из 6-ти пальчиков АА на 1,2 В 2700 мА. Этого вполне достаточно для того, чтобы с помощью понижающего импульсного стабилизатора зарядить разные устройства.

            2.) В качестве потребителей выступают: коммуникатор Glofiish X800 - заряжается где-то за 1,5 часа и потребляет при этом примерно 500 – 700 мА, электронная книга – заряд за 4 часа и сила тока 300 мА, самодельный светодиодный фонарик на 3 Вт – в нормальном режиме потребляет 300 мА (при максимальной яркости – 600 мА), 4 аккумулятора АА 2850 мА для фотика.

            3.) Когда будет солнце, я буду использовать солнечную батарею, а когда его нет – самодельный динамогенератор.

     Вначале я решил поэкспериментировать с динамогенератором. Еще до этого проверил, нельзя ли использовать обычные моторчики или шаговые двигатели в качестве генератора. Но на практике они давали не больше 12 В 100-200 мА. Да и то в том момент, когда максимальная скорость вращения ротора. Делать редуктор к ним крайне сложно и неудобно. От этой идеи я отказался. Затем заказал неодимовые магниты, и стал экспериментировать.

     Магниты представляют собой цилиндры диаметром 20 мм и высотой 10 мм. Сила сцепления 12 кг. Я использовал 4 шт. Сила сцепления у них просто зверская! Мне с трудом удавалось их расцепить, сдвигая в стороны. Один из магнитов спокойно сцепил гантели по 8 кг каждая так, что одна из них свободно висела и не падала. После экспериментов я их аккуратно сцепил вместе, и добавил между ними немного эпоксидки в швы. В итоге получилось следующее (цилиндр диаметром 20 мм и высотой 40 мм):

Самодельный генератор, магниты

     Затем я купил пластиковую трубу диаметром 25 мм. Потом взял одну из трубок, распилил вдоль, и вырезал из нее кусок шириной примерно 3-4 мм.

     Затем изготовил из листа пластмассы три бортика (торца) для катушки внутренним диаметром 23 мм и внешним примерно 40 мм. После отпилил 16 см трубки с прорезью вдоль, и надел на неё эти три бортика, предварительно разметив маркером трубку на 4 части. Каждая часть по 4 см. Т.е. я надел один бортик посередине трубки и два других на расстоянии 4 см от её краёв.

     Затем взял цельную трубку, и отрезал две части по 4 см длиной, и надел на ее концы. Таким образом, я закрепил 2 части катушки, а затем для надёжности замазал эпоксидкой. Приношу свои извинения за то, что не смог полностью отснять этот процесс, т.к. конструкция уже готова. В итоге получилось следующее:

Самодельный генератор

Самодельный генератор

      На нижнем рисунке как раз видно, что одна трубка заходит в другую. Тем самым, я получил внутренний диаметр примерно 20,5 мм – чуть больше диаметра магнита. Кроме того, я просверлил 8 дырок в каждой стороне, чтобы не было сопротивления воздуха при раскачке магнита. Сам магнит и внутренние стенки смазал машинным маслом.

      С двух концов трубки расположил две площадки с маленькими магнитиками, расположенными разноименными полюсами к основному магниту. Они играют роль пружин, и помогают отталкиваться основному магниту. Кроме того, поверх наклеил 2 липучки и покрыл их скотчем, чтобы магнит не выбивал стенки. Все это показано на рисунке:

Самодельный генератор

     Затем приклеил их суперклеем, и замазал эпоксидкой. Но в итоге они при длительной тряске магнита всё же отбились. Я думаю поставить более мощные магниты для отталкивания основного, и приклеить поверх еще резинки. А также нужно придумать, как получше всё закрепить, чтобы ничего не отбилось.

     Далее о намотке катушки. По мотивам статьи "Простой самодельный электрогенератор для зарядки аккумуляторов мобильника в походных условиях" я мотал катушку из двух частей, как было сказано выше, каждая часть в разные стороны. В начале я попробовал намотать провод диаметром 0,4 мм. В итоге получилось 12 слоев, а в сумме 1680 витков. Померил сопротивление катушки – оно оказалось 32 Ома – многовато будет. Подав напряжение с катушки на диодный мост и конденсатор на 1000 мкФ 50 В, я сделал замеры. К сожалению, осциллографа не оказалось. При интенсивном раскачивании со ВСЕЙ силой пиковая амплитуда на конденсаторе подскочила до 42 В, а сила тока короткого замыкания составила всего 0,2 А. При замыкании устройство трясти оказалось ГОРАЗДО сложнее! Т.е. можно сделать вывод, что если его прикрепить на ногу или на руку, то ничего заряжаться не будет, т.к. магнит задержится полем внутри катушки. При ходьбе сила тока достигает максимум 0,03 А, а амплитуда 6-8 В.

Самодельный генератор

     Потом я решил перемотать катушку другим проводом. Для этого выбрал уже диаметр 0,8 мм. В итоге получил 8 слоев, а в сумме 670 витков. Выполнил замеры. Сопротивление катушки 2,5 Ома. Пиковая амплитуда достигла 14 В, а сила тока короткого замыкания составила 0,8 А. И еще раз повторю, это при реально сильной встряске. При ходьбе получилось примерно 3-4 В и 0,08 А.

     Как видно из последнего рисунка, я прилепил гнездо 5,5 мм для удобства. А под эпоксидкой скрывается диодный мост из планарных диодов на 1 А и конденсатора 100 мкФ 16 В.

     Могу сделать вывод, что результат совсем не оправдал моих ожиданий. Силы тока и вольтажа совсем недостаточно для зарядки аккумуляторов! Если только трясти с силой на протяжении 20-ти часов, аккумуляторы зарядятся почти полностью. Думаю, ни у кого такого желания не возникнет.

     В дальнейших моих планах попробовать изменить конструкцию, но не уверен, что это принесет заметный результат. Буду только рад, если кто-нибудь что-то порекомендует. Учитывая размер генератора и силу магнита, я ожидал от него гораздо больше.

    Также я сделал самодельную солнечную батарею, которая показана на рисунке:

Самодельная солнечная батарея

      Как видно, она состоит из двух секций размером примерно 14 * 11 см. В каждой секции по 12 солнечных элементов размером 31 * 31 мм с напряжением 0,47 В и силой тока 0,29 А. Спаивал элементы тонкой проволочкой, которую взял из жил какого-то провода. Обрабатывал места пайки паяльной кислотой. Припаять канифолью просто нереально. А кислота с легкостью справилась с этим делом. Затем обработал элементы спиртом, чтобы удалить остатки кислоты. (Удобнее и безопаснее паять нейтральным флюсом типа ЛТИ-120. Прим.ред.)

      Расположил элементы я на одностороннем фольгированном текстолите, у которого предварительно счистил стамеской все медное покрытие. Приклеил элементы на обычный клей "Момент" к этому текстолиту на небольшие капельки по центру. Затем добавил бортики из эпоксидки чуть выше элементов, а сверху все залил прозрачным силиконовым герметиком. Это избавило от необходимости защиты элементов оргстеклом. Из опыта стало понятно, что хоть и поверхность герметика неровная, но потери составили не больше 2 – 3 %.

      В гнездо я добавил диод Шотки на 3 А – какой оказался под рукой. Выполнил замеры в яркий солнечный день, расположив две панели перпендикулярно к солнцу. Без диода: напряжение холостого хода 13,8 В, ток короткого замыкания 0,28 А. С диодом: напряжение холостого хода 13,3 В, ток короткого замыкания 0,25 А. Видно, что на диоде реально происходят потери, но это лучше, чем когда из аккумулятора ток потечет назад в батарею.

      Теоретическая мощность солнечной батареи была 3,2 Вт, но реальная оказалась где-то 2,4 Вт. Чего, в принципе, достаточно, чтобы под завязку зарядить аккумуляторы при солнечном дне.  (Не совсем верно, т.к. максимальная мощность будет в рабочей точке солнечной батареи. В данном случае, при Uxx=13.8В Uраб=10В, а Iкз=0.25А Iраб=0.2А, что в итоге и даёт примерно 10*0.2=2Вт, которые и получены реально. Прим.ред.)

     Попробовал зарядить 6 аккумуляторов "Космос" АА на 2700 мА. Они показаны на рисунке:

 

     Для этого протестировал в начале со стабилизатором. Кстати, стабилизатор слегка модернизировал для удобства. А именно, поменял номиналы SMD резисторов, и получил другие вольтажи: 4,16 В (питание светодиодного фонарика); 5,05 В (зарядка эл. книги и коммуникатора); 6,2 В (зарядка 4 АА аккумуляторов для фотоаппарата) и регулируемый. Далее высверлил дырочку для регулировки напряжения, и закрепил платку эпоксидкой. Еще сменил зажимы крокодилы на штекер и гнездо опять же для удобства. Все это показано на рисунке:

 Импульсный стабилизатор напряжения

     Выставил выходное напряжение 9,6 В – с запасом для зарядки 6 АА аккумуляторов. Входное напряжение установил джампером на 11 В. Подключил это всё к солнечной батарее. Сила тока зарядки аккумуляторов составила 0,15 А. Маловато будет. Подключил аккумуляторы напрямую к батарее. Получил силу тока зарядки 0,25 А – то, что нужно. (В данном случае стабилизатор бесполезен, т.к. напряжение на 6АА аккумуляторах примерно совпадает с рабочей точкой солнечной батареи, т.е. они и так оптимально согласованы. Стабилизатор же здесь, во-первых, вносит лишние потери (КПД), а, во-вторых, установка запрета "просадки" входного напряжения ниже 11В приводит к тому, что он был смещен от рабочей точки и батарея не отдавала всей мощности. Прим.ред.)

     Только при этом следует периодически контролировать, чтобы напряжение не поднялось выше 9,2 В на аккумуляторной батарее. (Кстати, а что контролировать при таких малых токах? Только когда закончится зарядка, т.к. токи ниже безопасных и аккумуляторы даже при перезарядке не повредятся. Прим.ред.) Для этого я использовал компактный вольтметр. Я его тоже модернизировал, и добавил 2 штекера – один для питания, другой для измерения. Он изображен на рисунке:

Самодельный генератор, вольтметр

      Все же пришел к выводу, что стабилизатор лучше подойдёт для мощных солнечных батарей. А при такой, как я сделал, лучше заряжать аккумуляторы напрямую, а стабилизатор использовать при зарядке коммуникатора и прочей электроники от буферного аккумулятора. Здесь он просто будет незаменим.

      Буду рад, если кто-нибудь посоветует, как лучше изменить конструкцию у самодельного генератора. Хотелось бы вообще уменьшить его размер и повысить эффективность. Ведь когда на улице не будет солнца, солнечная батарея почти ничего не зарядит. Нужно рассматривать и запасной вариант зарядки, пусть и менее эффективный, чем от солнечной батареи.


Дмитрий Неделяев     05.09.2009



Источник:
www.mobipower.ru





Поделиться этой страницей в:

Рейтинг статьи
Средняя оценка: 5 из 5. Голосов: 29

Проголосуйте, пожалуйста, за эту статью:
Класс! Очень хорошо! Сойдёт 3-й сорт еще не брак Ерунда
(отлично!)(хорошо)(сойдет)(так себе)(плохо)

Статьи в тему: Сделай сам
Миниатюрная ГЭС
 Самодельное зарядное устройство для литиевых аккумуляторов Li-Ion 3.7В
 Зарядка мобильного телефона без электросети
Миниатюрная ГЭС  Наши руки не для скуки или можно ли заставить сотовый телефон стать зарядным устройством  Самодельный простой гальванический элемент. Зарядка мобильного телефона без электросети.

Связанные темы

Механика
Механика
Солнце
Солнце


Комментарии к статье

Самодельное электропитание | 0 Комментариев

Спасибо за проявленный интерес

Вы не можете отправить комментарий анонимно, пожалуйста зарегистрируйтесь.

 
Связанные темы
Раздел: Механика
Механика
Раздел: Солнце
Солнце

Статьи в тему
Сделай сам
Самодельный зарядник на постоянных магнитах
Простой самодельный электрогенератор для зарядки аккумуляторов мобильника в походных условиях.
Электричество в велопоходе
Электричество в велопоходе.
Самодельный ветрогенератор
Как я построил ветрогенератор. Часть 2.
Токи зарядки для Fujitsu-Siemens Loox 720
Питание Fujitsu-Siemens Loox 720
Самодельная велофара
Самодельная велофара

А Вы знаете, что возможно... ?

 Подписаться на rss рассылку Читать нас через RSS

 Читать нас на Твиттер Читать нас на Твиттер

 Наши новости на e-mail Получать наши новости на e-mail

 Напечатать текущую статью Напечатать текущую статью


Реклама
По вопросам размещения рекламы


Интересно



 

Количество подписчиков на RSS
Загрузка страницы: 0.02 секунды