Pengisi Daya Ponsel Bertenaga Sepeda: 6 Langkah (dengan Gambar)

2024 Pengarang: John Day | [email protected]. Terakhir diubah: 2024-01-30 09:55

Ini adalah pengisi daya telepon Bertenaga Sepeda yang murah, dapat dicetak 3D, mudah dibuat dan dipasang, dan pengisi daya telepon bersifat universal. Ini adalah hal yang berguna untuk dimiliki jika Anda sering mengendarai sepeda dan perlu mengisi daya ponsel Anda.

Pengisi daya dirancang dan dibuat oleh lima remaja di Vector Space di Lynchburg, Virginia.

Perlengkapan

• Generator Umum, $12,97
• Regulator tegangan LM2596, $6,99
• 2 port USB, $2,22
• 4 dioda, $0,56
• Kapasitor 4700UF, $1,95
• 100 kaki Red Primary waire 22 GA 22 GA, $7,76
• Sekrup M3 x kepala soket 30mm, (toko perangkat keras) $0,49
• 3D Printer Filament PLA (total 65g untuk kotak, penjepit stang, dan dudukan telepon), $1,30
• Karet gelang
• Velcro

Jumlah: $30

Langkah 1: Pencetakan 3D

Pemegang Telepon

Saya, Pak James, melalui banyak cobaan dan kesengsaraan, merancang dudukan telepon yang akan dipasang di sebagian besar setang sepeda. Itu dibuat dalam dua bagian. Yang pertama adalah dudukan stang, dan yang kedua adalah dudukan telepon.

Dudukan stang

Dudukan stang terpasang ke setang dan dipegang dengan sekrup. Anda dapat menggunakan mur sisipan di satu sisi dudukan, dan menggerakkan sekrup dari sisi lainnya. Saya merancang dudukan untuk menggunakan sekrup M3x20mm. Lihat video di langkah perakitan.

Komponen kunci lain dari dudukan stang adalah ukuran lubangnya yang besar. Desain kami memiliki lubang 27mm, yang memberikan cukup ruang untuk dijepit dengan aman ke setang kami. Jika setang Anda memiliki ukuran yang berbeda, Anda dapat mengakses dan memodifikasi desain TinkerCAD kami di sini.

Telepon dipegang oleh dua karet gelang yang melewati lubang sandaran telepon untuk menjaga telepon tetap di tempatnya. Anda menghubungkan sandaran telepon ke dudukan stang dengan merekatkannya bersama-sama. Ini adalah dudukan telepon universal yang berarti berfungsi untuk semua telepon.

Kandang Elektronik

Kami juga menggunakan TinkerCAD untuk mendesain kandang elektronik kami. Anda dapat mengakses desain dan memodifikasinya di sini.

Tujuan dari kotak adalah untuk melindungi sirkuit. Kotak dirancang sedemikian rupa sehingga dapat diikat ke sepeda dan membiarkan kabel USB masuk dan keluar. Satu-satunya pertimbangan kami dengan pilihan bahan adalah apakah itu akan tahan air. Kami menemukan bahwa semua plastik utama memenuhi persyaratan ini, jadi kami memutuskan untuk menggunakan PLA karena biayanya yang rendah dan kemudahan pencetakan. Enklosur elektronik membutuhkan 41 gram untuk dicetak, dengan biaya sekitar 82 sen.

Kami mencetak semuanya pada Lulzbot TAZ 6 menggunakan PLA pada ketinggian lapisan 0,25 mm dan pengisi 20%. Tidak ada dukungan yang diperlukan.

Langkah 2: Elektronik

Konversi AC ke DC

Generator menghasilkan tegangan AC, yang perlu diubah menjadi DC untuk mengisi daya telepon. Kami menggunakan penyearah jembatan penuh untuk mengubah daya kemudian pengatur tegangan untuk menurunkannya ke 5v sehingga tidak akan menggoreng baterai perangkat seluler Anda. Kami juga menempatkan kapasitor 4700uF di atasnya agar pengisian daya lebih lancar kemudian keluar ke USB keluaran. Kami menggunakan kawat tembaga ukuran 22 untuk menghubungkan semuanya.

Penyearah jembatan penuh dibuat dari empat dioda yang ditempatkan dalam konfigurasi tertentu. Anda dapat menemukan detail tentang cara membuatnya di sini, perlu diingat, Anda tidak memerlukan papan tempat memotong roti, Anda dapat menyolder dioda secara langsung satu sama lain. Lihat bagaimana kami melakukannya di acara gambar

pin out yang tidak akan Anda gunakan adalah pin kiri dan kanan terjauh untuk menyolder ke kabel jika port USB ditumpuk maka Anda tidak akan menggunakan yang di depan jika Anda menggunakan yang paling dekat dengan pin

Regulasi Tegangan

Untuk mengkonversi dari tegangan di atas 5 volt menjadi tepat 5 volt, kami menggunakan regulator tegangan LM2596. Tegangan keluaran regulator ini dapat diatur dengan memutar sekrup kecil pada kotak biru. Untuk mengatur sekrup ini dengan benar, kami menghubungkan catu daya digital ke pin input pada 9 volt dan kami mengukur tegangan output dengan multimeter. Saat melakukan ini, putar sekrup dan perhatikan tegangan output sampai Anda sedekat mungkin dengan 5 volt. Jika Anda melebihi lima volt, telepon Anda akan digoreng sehingga penting untuk membuatnya sedekat mungkin dengan 5 volt. Gunakan obeng pipih kecil untuk memutar sekrup. Selanjutnya, Anda ingin menyolder kabel merah ke lubang berlabel di+ dan kabel hitam berlabel di-, lalu Anda ingin melakukan hal yang sama ke sisi yang lain.

Langkah 3: Perakitan

Dudukan telepon dan dudukan stang dihubungkan satu sama lain menggunakan lem super. Masukkan karet gelang melalui masing-masing dua lubang pada dudukan telepon.

Tempatkan elektronik ke dalam kotak, colokkan kabel USB ke port USB, lalu rekatkan elektronik pada tempatnya. Pastikan untuk mendapatkan input dan output yang benar dengan label pada kotak.

Generator yang kami gunakan dilengkapi dengan penjepit untuk dipasang ke sepeda. Cukup sederhana ada dua baut untuk penjepit yang terpasang pada sepeda. Kami menempelkannya ke seat stay. Pastikan itu berada di bawah kabel untuk shifter sehingga tidak akan mengganggunya. Cara termudah untuk menempatkan generator pada bagian lampiran sebelum Anda meletakkannya di sepeda.

Langkah 4: Instalasi

Kandang Elektronik

Kotak terpasang dengan Velcro sehingga Anda dapat meletakkannya di tempat yang Anda inginkan di downtube. Letakkan tali Velcro di celah tab dan pastikan tali itu bagus dan kencang di tempat Anda memakainya.

Generator

Untuk memasang genset Anda harus memasang genset ke ujung braket terlebih dahulu lalu pasang braket ke penahan kursi bagian belakang sepeda dan kencangkan braket ke genset. Ketika Anda melakukan ini, Anda perlu memastikan bahwa bagian ujung mendorong cukup keras, tetapi tidak terlalu keras atau itu akan mempengaruhi tekanan ban. Sebelum Anda mulai mengendarai sepeda Anda, Anda harus memastikan bahwa sekrupnya cukup kencang sehingga generator tidak akan jatuh. Anda juga harus menjaga sumbu tengah generator mengarah ke tengah roda. Kemudian Anda harus memasang kabel ke generator sepeda dan kemudian memasang ujung kabel lainnya ke port USB di ujung kotak. yang mengatakan "Masukan". Kemudian Anda memasukkan kabel USB Anda sendiri ke dalam lubang "Output" di sisi lain kotak dan mencolokkan pengisi daya Anda sendiri ke telepon Anda.

Pemegang Telepon

Klip dudukan stang ke setang Anda dan kencangkan menggunakan sekrup M3. Kemudian gunakan karet gelang untuk menahan 4 sudut ponsel Anda. Ini lebih kuat dari yang terlihat!

Langkah 5: Lampiran A: Penelitian

Oleh: Ellie Weeks

Untuk mengisi penuh ponsel Anda, baterai membutuhkan 5 volt. Jadi Anda hanya perlu melaju secepat 4 mph. Jika Anda berjalan lebih lambat, Anda tidak akan dikenakan biaya, jika Anda berjalan lebih cepat, pengatur tegangan akan mempertahankan 5 volt.

Pengaturan eksperimen

Kecepatan Sepeda versus Tegangan

• Kami menguji dua generator yang berbeda (Sanyo dan tidak bermerek)
• Kami menggunakan bor listrik untuk memutar generator
• kami menggunakan tachometer untuk mengukur RPM generator
• Untuk mengkonversi dari RPM generator ke kecepatan sepeda, kami mengasumsikan sepeda dengan roda 24 inci

Ini adalah bagaimana kami sampai pada kesimpulan ini dari percobaan kami. Jika Anda menggunakan generator Sanyo $ 12. 1150 rpm generator = 73,3 rpm ban sepeda. Lingkar ban 75 inci x 73,3 = 5500 in/mnt= 5,2 mph. Pada kecepatan inilah generator akan mulai menghasilkan 5 volt. Kami mengetahui hal ini berdasarkan data berikut yang dikumpulkan selama percobaan kami.

• 950 rpm menghasilkan 3,5 volt
• 1150 rpm menghasilkan 4,24 volt
• 1900 rpm menghasilkan 6,7 volt

Jika Anda akan menggunakan generator $9 yang lebih kecil, Anda hanya perlu pergi 3,2 mph untuk mendapatkan 5 volt dan untuk benar-benar mengisi daya ke telepon Anda dan pergi 5 mph akan memberi Anda sedikit lebih dari 6 volt.

1500 rpm generator = 47 rpm ban sepeda. 47 rpm x 72 (lingkar sepeda)=3384 in/min= 3,2 mph

• 1300 rpm menghasilkan 3 volt
• 1500 rpm menghasilkan 5 volt
• 1700 rpm menghasilkan 7 volt

Tingkat Pengisian

Kami membuat percobaan untuk mengukur berapa banyak arus listrik yang dikirim ke telepon saat mengisi daya. Hasil kami menunjukkan bahwa generator Sanyo menghasilkan 0,9 Amps dan generator tidak bermerek menghasilkan 1,0 Amps.

Kita dapat menggunakan angka-angka ini untuk menghitung kira-kira berapa lama waktu yang dibutuhkan untuk mengisi daya ponsel biasa. Karena banyak ponsel memiliki kapasitas baterai 3 Amp-jam, generator tanpa merek membutuhkan waktu sekitar 3 jam untuk mengisi daya dari 0 hingga 100%.

Karena harga yang lebih rendah, kecepatan sepeda yang lebih rendah yang diperlukan untuk pengisian daya, dan karena tingkat pengisian yang lebih baik, saya akan merekomendasikan generator generik daripada generator Sanyo.

Langkah 6: Lampiran B: Tentang Proyek

Pengisi daya telepon bertenaga sepeda ini ditemukan oleh 5 remaja (Ellie, Ian, Adam, Isaac, dan James) dari Lynchburg, Virginia di Vector Space, ruang pembuat lokal. Proyek ini disponsori oleh Nuts and Bolts Foundation.

Kami membuat pengisi daya ini dalam lima hari selama sekitar 5 jam setiap hari. Pada hari pertama kami hanya melakukan beberapa pemodelan 3D dan mencari tahu di mana ponsel akan ditempatkan.

Pada hari 2 kami melakukan beberapa penyolderan dan pengeditan model 3D kami dan membuatnya lebih baik, kami melakukan beberapa perhitungan matematika tentang seberapa cepat Anda harus pergi dan kabel untuk mengubah AC (alternating currant) ke DC (arus searah).

Pada hari ke 3 kami melakukan pencetakan dan pengeditan 3D dan beberapa kotak pertama tidak sesuai dengan dimensi, kemudian kami memperbaikinya dan memasang kabel listrik kami dan menghitung berapa lama Anda perlu bersepeda untuk pergi dari 0% hingga 100%.

Pada hari ke-4 kami membuat semuanya siap untuk digunakan sehingga kami dapat memiliki prototipe pertama kami, menyempurnakan dimensi, pengujian, dan pendokumentasian.

Pada hari ke 5 menambahkan sentuhan akhir dan pendokumentasian.