Ручной генератор
Как оказалось, наши руки являются неплохим источником энергии.
Исследователи из Технологического института Джорджии спроектировали генератор, который приходит в действие от прикосновений.
Компактный размер генератора позволяет легко вставить его в телефон и с помощью энергии, получаемой от прикосновений пальцев по дисплею, заряжать устройство.
Выработанная энергия образуется благодаря силе трения между двумя полимерными слоями. Этой энергии будет достаточно для полной зарядки телефона.
Мощная ручная зарядка на 30-40 ватт
Монстр среди ручных зарядок. Чем же привлекательна она? Это мощность. Если верить производителю, она очень мощная и способна выдать до 30 ватт электрической энергии. Игорь Белецкий представил обзор, и, по его признанию, он даже не представляет, как можно выжать 30 ватт из такой маленькой коробочки размером всего лишь 10 x 6 сантиметров. Да она же просто помещается в руке. Однако, забегая вперед, скажем, что ему удалось выжать из нее даже 40 ватт.
В интернете продается много подобных зарядных устройств с одной ручкой. Но у всех у них мощность, как правило, не превышает 10 Ватт. С ней в комплекте идет очень серьезный набор проводов. Как говорится, на все случаи жизни. Ну вот например, самый основной провод со встроенным стабилизатором напряжения. Обратите внимание на позиции от 3 вольт до 28 Вольт. Переключателем можно плавно выставить любую позицию и заряжать свои устройства. Согласно проверке мультиметром все четко, даже 0,5 вольта в запасе. Все, что вам нужно! Куплена она в этом китайском магазине. Наименование: 30W 0-28V Hand Dynamo Hand Emergency Generator with DC Converter.
Мощная ручная зарядка
Провод разветвляется еще на 4, где есть, USB, куда вы подключаетесь свои телефоны, планшеты, Power банки. Все, что требует 5 вольт на зарядку. Еще мини юсб и два штекера. Один подходит под ноутбук, второй идет к проводу, который заканчивается двумя крокодильчиками. Это видимо, для того, чтобы можно было заряжать аккумуляторы. Еще проводок, который крепится к зарядке и заканчивается также двумя крокодильчиками. На них есть наклейки — красный (плюс) и черный (минус). Это редкость, что сейчас не везде встретишь.
Товары для изобретателей Ссылка на магазин.
Обратите внимание, как подсоединяется провод к зарядке. Во-первых, на каждом есть металлический штекер. Он может войти только в одном единственном положении. Присутствует специальный желобок, совмещая который вы можете вставить в штекер зарядку. Гаечка прикручивается и зажимает штекер. Сам провод входит в штекер и добавочно на входе зажимается маленькими болтиками.
Сама зарядка выполнена в металлическом стиле. Она собрана из 2 металлических половинок, между ними резиновая прокладка, что говорит о том, что влагозащищенная. Устройство придерживается в руке поводком, который затягивается и крепко держит руку. Небольшое неудобство в том, что полностью охватить пальцами устройство и не получится, так как они будут мешать вращению рукояти. Но к этому легко привыкаешь. Эргономика прямоугольная, все края закругленные, поэтому держать, в принципе, довольно удобно.
Электроника для самоделок вкитайском магазине.
Проверка мощности зарядки
Для точного замера будем применять электронный ваттметр и переменное сопротивление. Начнем с телефона. Подключаем его и на стабилизаторе выставляем 5 Вольт. Начинаем вращение и телефон мгновенно «загорается» и изображает зарядку. Переходим на ваттметр с сопротивлением. Посмотрим, сколько ватт мы выжимаем. Заряд производим в таком же темпе и наблюдаем за показателем ваттметра. Напряжение 5 Вольт, мощность 5 Ватт. Достаточно, чтобы зарядить любой телефон. Ток 1 ампер. Это отличный результат.
Подключаем планшет. На стабилизаторе те же 5 Вольт. Начинаем вращение. 65%. Написано: идет зарядка от сети. Что говорит о том, что ток превышает 0,5 Ампера. Что нам и нужно. Для планшета потребуется уже от 5 до 10 Ватт. Посмотрим, каких усилий потребует, чтобы выдать такую мощность. Вот они, желаемые 10 Ватт. Сколько можно крутить в таком темпе рукоять? Делать это довольно несложно. Предположительно, для хорошо тренированного человека можно вращать рукоять в течение получаса. Сам же автор ролика, по его мнению, продержится 10 минут.
Для ноутбука о полноценном питании речи не идет, только о подзарядке. Реально это устройство для всех гаджетов годится. Автора больше всего интересует, сможет ли он выжать из устройства заявленные 30 ватт. Поэтому сейчас мы переходим к самому главному эксперименту.
Краш-тест на выжимание максимальной мощности из зарядного устройства
Пиковая мощность достигла 40 Ватт! Сопротивление в считанные секунды раскалилось. Его невозможно было взять в руки. Это говорит о том, что это устройство способно выдать не только 30, но и 4о ватт. Все зависит от того, будет ли на входе соответствующее физическое усилие. Даже не отличаясь большой физической силой, автору обзора удалось это показать. Для людей, которые ходят в походы и физически более развиты, это устройство просто находка. Они смогут зарядить с его помощью и телефон, планшет, подзарядить ноутбук. В случае полной оторванности от цивилизации, это очень нужная вещь. Автор обзоров приятно удивлён тем, что производитель не обманул, честно написал заявленную мощность. Оказалось, что можно даже превзойти её. Качество соответствующее. Возможно, она была скопирована с военного образца или делалось с прицелом на военные заказы. В своих массогабаритных характеристиках ей конкурента нет.
Интересно посмотреть, что же внутри черной коробочки. Здесь есть передаточный шестеренчатый механизм. А какой он? Пластиковые шестеренки или металлические? Это очень важно. Самое интересное, какой здесь генератор? В более дешевых моделях стоят обычные коллекторные моторчики. Например такие, которые стоят на принтерах. Учитывая мощность, он должен быть внушительных размеров. А здесь всего лишь 4 сантиметра. Он просто здесь не поместится. Поэтому, предположительно, здесь какой-то хитрый генератор. Возможно даже на неодимовых магнитах. Отдельный ролик с обзором зарядки в разборе. Будут показаны все детали.
Механизм и принцип работы ручного зарядного устройства
Чтобы понять принцип работы ручного зарядного устройства, следует вспомнить о его более крупных собратьях, ветряных турбинах. Ветер вращает винт, который, в свою очередь, вращает турбину. Если упростить описание этого физического процесса, то будет достаточно сказать, что лопасти винта принимают от ветра кинетическую энергию, которую можно также назвать энергией движения.
Лопасти заставляют вращаться вокруг своей оси стержень винта, к которому они крепятся. Вращение стержня производит вращательную энергию, которая передается генератору. В случае ветряной турбины, генератором является набор магнитов, вращающихся вокруг витого кабеля. Вращающиеся вокруг кабеля магниты и создают тот электрический ток, который может использоваться для питания техники.
Существует множество типов ручных зарядных устройств для мобильных телефонов, но по своему устройству они подобны ветряным турбинам, только очень сильно уменьшенным. Основным элементом является рукоятка, которую вращает человек. Эта рукоятка играет ту же роль, что и винт ветряной турбины.
Человек крутит рукоятку и тем самым сообщает вращение стержню. Этому стержню передается кинетическая энергия, выработанная силой человеческой руки. Эта энергия передается генератору зарядного устройства, который вырабатываем электрический ток с напряжением от 4 до 6 вольт, позволяющий слегка подзарядить севшую батарею мобильного телефона. Пользоваться этим устройством проще простого: взялись за рукоятку и вращаете ее.
Количество оборотов
Для генераторов существуют графики или таблицы, связывающие выходной ток со скоростью вращения ротора. Некоторые модели достигают номинальной мощности на гораздо более низких оборотах, чем другие. Чем ниже обороты двигателя при полной мощности генератора, тем больше он подходит для зарядки аккумуляторов на холостом ходу.
Стандартные шкивы двигателей и шкивы высоконагруженных генераторов иногда не позволяют выдавать им полную мощность в желаемом диапазоне оборотов. Это связано с тем, что шкивы рассчитаны на автомобильные двигатели, работающие при 2500 — 3500 об / мин, а при зарядке аккумуляторов на холостом ходу обороты двигателя 700 — 1000 об / мин. Поскольку двигатели и их режимы эксплуатации на катерах и яхтах различаются, размер шкива генератора необходимо подбирать индивидуально по следующей процедуре:
- Определите каким оборотам двигателя должен соответствовать максимум мощности генератора
- Найдите максимально допустимое количество оборотов генератора (обычно 10 000 об / мин).
- Определите минимальную скорость работы двигателя при нормальном использовании (или скорость вращения двигателя для зарядки аккумуляторов и работы холодильника, если двигатель чаще всего используется для этих целей во время стоянки)
- Выберите шкив генератора для достижения максимальной требуемой мощности при выбранной минимальной частоте вращения двигателя. Проверьте, чтобы генератор не превышал допустимую скорость вращения при максимальных оборотах двигателя. Если ротор генератора превышает допустимую скорость вращения, измените передаточное отношение таким образом, чтобы максимальная скорость генератора достигалась при максимальных оборотах двигателя.
Пример:
На яхте установлен генератор с номинальным током 130 ампер. Максимальная требуемая мощность 100 ампер (77% от номинальной мощности). Генератор выдает 100 ампер при 3000 об / мин. Максимальная безопасная рабочая скорость вращения составляет 10000 об / мин. Лодка проводит большую часть своего времени на якоре. На стоянке двигатель работает на холостых оборотах при 1000 об / мин для зарядки аккумуляторов.
Чтобы на холостых оборотах двигателя ротор генератор вращался со скоростью 3 000 об / мин передаточное отношение шкивов должно быть 3: 1. Максимальная частота вращения двигателя также 3000 об / мин. При таких оборотах скорость генератора составит 9000 об / мин, что находится в безопасных рабочих пределах.
Как проверить работу генератора
Аккумулятор в автомобиле — важный элемент системы, который отвечает за обеспечение бортовой сети машины электричеством. Генератор используется для зарядки АКБ во время её активности. Нестабильная работа устройства, генерирующего электроэнергию, становится причиной просадки напряжения в сети и отсутствия восстановления ёмкости источника питания.
Под нормальной производительностью генератора понимается своевременное и полноценное восполнение уровня заряда аккумуляторной батареи, который под нагрузкой уменьшается. Проверка величины зарядки аккумулятора от генератора проста и может быть выполнена владельцем авто самостоятельно.
Диагностика автомобильного устройства, генерирующего энергию, включает в себя визуальный осмотр агрегата, его элементов и сопутствующих деталей, а также осуществление замеров напряжения и силы тока. Как минимум два раза в год следует проверять натяжение ремня приводов, чрезмерное ослабление которого приводит к уменьшению работоспособности генератора, а иногда может повлечь за собой и поломку устройства. Раз в год можно осуществлять проверку элементов оборудования — креплений, диодного моста, регулятора напряжения и других. Гарантией отсутствия проблем будет и своевременное обслуживание аккумулятора — чистка клемм, добавление дистиллированной воды.
Диагностика таких показателей, как напряжение, сила тока, сопротивление, необходима также два раза в год. Для её осуществления вам понадобятся специальные приборы — вольтметр, мультиметр или нагрузочная вилка.
Ветряная турбина
Фото: Nanjing Hongyu New Energy Technology Co.,Ltd / AliExpress
А вот штука покруче — настоящая ветряная турбина, вырабатывающая до 400 Вт. В городе её с собой, правда, вряд ли потаскаешь, а вот захватить в длительную туристическую поездку для установки в лагере или даже на даче вполне можно.
Купить
А если вам не хочется тратить деньги на китайские изобретения — сделайте турбину сами из пластиковых бутылок, как на видео ниже.
Автор составил подробные инструкции вот здесь.
Сколько ампер выдаёт автомобильный генератор на аккумулятор
Сила тока, необходимая электросистеме каждого авто, индивидуальна и зависит от количества потребителей электричества и их значений. А также ток заряда должен быть достаточным для зарядки источника питания.
Стоит отметить, что показания ампер появляются только тогда, когда в электросистеме автомобиля есть нагрузка и, соответственно, разрядка АКБ. После запуска двигателя машины, ток заряда составляет около 6—10 ампер и со временем падает, потому что идёт заряд аккумулятора, принимающего на себя основное потребление энергии. Если включить дополнительно оборудование — фары, магнитолу или обогрев зеркал, то можно увидеть повышение значений зарядного тока.
Во время покупки генератора обращайте внимание на его технические характеристики, которые производитель указывает на корпусе — именно там вы найдёте информацию о том, какой ток максимально будет поступать на аккумулятор.
В таблице ниже можно посмотреть примерные значения силы тока, которые показывает генератор при различной нагрузке.
Таблица 1. Сколько ампер выдает генератор под нагрузкой.
