Електричество в движение
Електричество в движение
История на проблема, размисли по темата, решения.
Да започнем с нуждите.
През не толкова далечната 1985 г., тръгвайки на велосипедно пътуване през европейската част на Съюза от Ленинград до Одеса, моят приятел и аз имахме само радио, няколко крушки в палатка и светлини на велосипеди, разбира се. Лампата се ползваше малко, но приемника светеше на всяко спиране. През нощта спахме, а по тъмно почти не карахме. За захранване на радиото са използвани никел-кадмиеви батерии от кутии NKG-1,5. Батериите се зареждаха "от колелото" - от велосипедни генератори през конвенционален мостов токоизправител за около 3 часа на ден. Имаше достатъчно ток. Недостигът възникна само при едноседмично спиране в района на Фонтанка близо до Одеса. Но тогава лесно понасяме мокрото радио през последните дни. Заслужава да се отбележи, че генераторът на велосипеда, притиснат към гумата и произвеждащ до 7 вата електричество, взе неизмеримо повече от велосипедиста. Следователно 3 часа на ден е максимумът, който можем да издържим.
В друга кампания в Северен Кавказ през 1988 г. за захранване на радиото е използвана слънчева батерия BSK-3 с буферна батерия от никел-кадмиеви батерии. По време на това пътуване нямахме осветителни устройства, така че слънчевата батерия се справи със задачата. Между другото, опитът да се използва по някакъв начин тази слънчева батерия в северните ширини не беше успешен.
В тази тема ми се струва важен още един аспект: източникът на енергия не е просто слънчева батерия, вятърен или велосипеден генератор с вериги за коригиране / стабилизиране / защита, но и временно съхранение на генерираната енергия - батерия. Способносткоето пести енергия е важно за системата като цяло. И въпреки че за добра Ni-Ca батерия ефективността е около 60%, тя е по-добра, отколкото без нея.
В края на 2007 г. друг приятел (albor) ми помогна с покупката на светодиоди (1-watt P4), оптика и драйвери. За захранване на фара от два последователно свързани диода (исках повече светлина) беше необходимо първоначално напрежение от поне 9 V. Затова беше използвана 12-волтова батерия. Въпреки факта, че светодиодите са много по-икономични от лампите с нажежаема жичка, зареждането на батерията (1,2 A * h) беше достатъчно само за няколко дни пътуване до / от работа и малко из града (3,5 часа светлина). Батерията е заредена в домашни условия от електрическата мрежа, след предупредителни сигнали от управляващата електроника. Така беше възможно да се осигури ежедневната "готовност" на системата. За градско шофиране това беше напълно достатъчно. Това беше най-сложното устройство за включване на светлината. Микропроцесорът контролираше режима на светене (ярък, размер, мигане), контролираше напрежението на батерията, превключваше светлинния режим на по-икономичен в случай на разреждане на батерията, забраняваше работа от разредена батерия и се управляваше само от един бутон с подсветка.
През есента на 2008 г. станах собственик на динамо с главина. Сега ми се струва, че това е най-добрият източник на електричество за велосипедист, особено на дълъг път. Затова насочих допълнителни усилия към развитието на тази тема.
Динамото на главината DH-3 N 20, въпреки посочените в паспорта 6V, 3W, се оказа, че може да зареди моята 12-волтова батерия. И при скорост от 27 km / h той даде на товара, при напрежение от около 16 V, вече 400 mA (!) Това е повече от 6 вата. Освен това, произвеждайки електричество, той не създава забележимо съпротивление при търкаляне, за разлика отзатягащ велосипеден генератор. Съществуващото устройство за управление на светлината беше завършено с модул за зареждане на батерията. А самата батерия беше заменена с по-малко тежка с по-малък капацитет (0,8 Ah)
Като опция отделно дистанционно устройство за зареждане на АА батерии от токоизправител.
Възможността за използване на 12-волтовата бордова мрежа служи вярно една година и беше оставена настрана поради следните причини: 1. все още тежка батерия 2. неефективно зареждане при ниска скорост (офроуд, зима) 3. закупеният светлинен модул с Q5 диод http://www.dealextreme.com/feedbacks/browseCustomerPhotos.dx/sku.6090 изглеждаше по-подходящ за работа в динамо главина.
Светлинният модул с Q5 консумира до 5 W и приема захранване от 3 до 18 V,което е много съвместимо с мощността на динамото на главината. Li - Ion батерия, която има значително по-малки размери и тегло в сравнение с хелий / киселина / олово, съхранява почти същата енергия: 12*0,8=9,6 W*hза киселина и 3,7*2,4=8,88 W*hза Li - Ion.
Изводът стана очевиден: трябва да преминете към друга батерия и по-ниско напрежение на "бордовата мрежа".
Може би вече ще се спра на избрания вариант, защото ВСИЧКО Е ПОДХОДЯЩО. В кутията на десния крак на щепсела има: токоизправител с ограничител 4,4 V и батерия. В лявата лента фар с водача. На свързващия проводник е превключвателят за режим на фаровете. Това е основата. Останалите блокове са свързани според нуждите: 5 V преобразувател за захранване на GPS или зареждане на мобилен телефон; контейнер с АА елементи; Лоялен потребител - GPS е доволен. Освен това бързо зареждам AA на магистралата (без контрол на напрежението и тока, въпреки че възелът лесно се модифицира)или външен Li-Ion (също за камерата, но със защита от презареждане). Дори по пътя, дори на паркинга зареждам мобилния си телефон. Е, всичко това почти не пречи да бъдеш със светлината. От проблемите: само конектори и превключвател. Трябва да намерим нещо подходящо. или сложна кутия с доп. капак.
2 години работа на най-новата версия. Изглежда така:
Светлинен модул в корпуса от комуникационния конектор. Изолационна скоба: Динамото на главината стои стабилно върху рамката. Струва си да се отбележи, че вече се появиха подобни модули с диод T6. Съответно по-полезен. http://dx.com/p/cree-xml-t6-1-mode-6700k-450-lumen-smooth-aluminium-drop-in-module-55025
Кутия с електроника и батерия 18650 на десния крак на вилката.
Изглед отпред. Страхувах се, че кутията ще падне върху нещо. Все още не съм го получил.
Мислех, че всичко е наред. :) Реших обаче да надградя още. В края на краищата втулката е структурно ограничена по мощност, а литиево-йонните батерии позволяват високи токове на зареждане. Така че защо да не намалим загубите на регулатора на напрежението по най-радикален начин. Прототипът е готов за тестване.
Борбата за пестене на енергия доведе до факта, че батерията сега се зарежда директно от токоизправителя без междинни вериги за стабилизиране на тока или напрежението. Когато напрежението достигне 4,15 V, батерията се изключва от източника.
Връща се към "старата" схема от миналата година като най-успешна. Леко променена елементна база, деноминации и дизайн. Сега основният модул се побира в кутия за две батерии 18650.
Ако имате въпроси или предложения по тази тема, моля свържете се с мен. Пъшков Владимир