USB fiets Generator (1 / 5 stap)

Stap 1: BikeGen testen

Om een merk van de Bank voor de efficiëntie van BikeGen systeem besloten heb ik om te testen.  In mijn zoeken voor dit artikel http://www.dimensionengineering.com/switchingregulators.htm schakelen tussen regelgevers één van de beste middelen die ik vond was verklaart het hoe overschakelen van de regelgevende instanties werken en hoe u kunt Bereken het vermogen verloren door warmte-ontwikkeling.  De macht verloor van warmte kan worden berekend met behulp van deze vergelijking:

Macht verloren = (Input voltage – uitgangsspanning) * stroom laden

Dus moet om te vinden dat de macht verloren u weten de input en output van de spanningen, alsmede de huidige belasting.  Gelukkig, ik had al de gereedschappen voor deze baan die 3 digitale multimeters en een kleine boor-pers vereist.

De test setup was eenvoudig, ik verscherpt de boor pers chuck op de schacht van de stappenmotor en losjes geklemd de motor in een bankschroef.  Dit was het dezelfde stappenmotor die ik voor zowel de fiets-Generator gebruikt heb en en BikeGen Instructabes.  Dit werkt eigenlijk heel goed om twee redenen.  Eerst de snelheden die de boor pers kan spinnen worden aangeduid en deze snelheden ik berekend hoe snel ik zou moeten rijden de fiets op basis van hoe snel de generator draait.  Dus met behulp van de band grootte, velgmaat en de diameter van het kleine wiel gemonteerd op de stappenmotor voor de instructable BikeGen berekend ik de volgende snelheden:

Boor pers RPM fietssnelheid (MPH)
620                                     4.7
1100                                    8.3
1720                                   13.0
2340                                   17.7
3100                                   23.4

Dit aantal fiets snelheden lijkt zeer redelijk.  De tweede reden dat met behulp van de boor pers een goede vertegenwoordiging van een renner van fiets is is het vermogen van de motor boor press.  Deze boor pers wordt begroot op 1/3 PK die ongeveer 250 watt is, dit is haalbaar door een gemiddeld persoon terwijl het berijden van een fiets.

De volgende stap was om verbinding te maken met 3 digitale multimeters (universeelmeters) in het circuit.  Ik enkele van de draden had gesneden en een paar sets van alligator clips gebruiken om dit gebeuren.  Check out de afbeelding of de Test Setup pdf om te zien hoe ik de meter aangesloten.  In principe de stroomsnelheidsmeter inline tussen de regelgever en het opladen circuit werd geplaatst en het voltage meter aangesloten na de diodes en na de regelgever en de grond gehouden werden op dezelfde plek.  Deze maatregelen de waarden die ik moet berekenen de macht verloren.

Zodra alles klaar was ik de boor aangesloten en ingeschakeld.  Ik testte de generator bij elke snelheid de boor in staat was, en ontdekten dat bij de eerste 3 snelheden (620,1100,1720 RPM) er niet genoeg kracht was om consequent laad de batterijen.  Dit werd bevestigd door de knipperende LED op de lader.  2340 RPM en 3100 RPM werd genoeg kracht verstrekt door de generator voor het opladen van de batterijen.  De waarden die ik heb snelheden van deze twee gemeten worden hieronder opgesomd:

Motor RPM 2340 3100
Ingang volt 15.2 20,2
Uitgang volt 13 12.68
Output versterkers 0,29 0.28
Macht verloren (W) 0.638 2.106
Uitgangsvermogen (W) 3.770 3.550
Vermogen (W) Total 4.408 5.656
Efficiëntie 85.5 62,8%

De macht verloren was berekend op basis van de vergelijking toonde ik eerder, de andere waarden werden berekend op basis van de volgende vergelijkingen:

Uitgangsvermogen = uitgangsspanning x uitgangsstroom
Total power = uitgangsvermogen + macht verloren
efficiëntie = vermogen / totaal vermogen

RESULTATEN

Dus kijken naar deze resultaten ik denk dat er iets te wensen over.  Eerst was er niet genoeg kracht om te opladen van de batterijen tot 2340 RPM, wat 17.7 mph op de fiets.  Dit is een hoge snelheid en lijkt niet redelijk dat een toevallige fietstocht.  Natuurlijk is deze snelheid haalbaar, maar het zou een veel moeite om de snelheid gedurende een langere periode van tijd.  De efficiëntie lijkt zeer goed op 2340 RPM (85%), maar het zakt naar 62% bij 3100 RPM.  Dit is omdat de ingangsspanning stijgt bij hogere snelheden, wat betekent dat meer macht verloren aan warmte.  Dus tenzij ik wil rijden de fiets op en gemiddelde snelheid van 18mph overal ik rijd bereiken ik niet de beste efficiëntie mogelijk.