iamnotstone 发表于 2016-11-26 22:22:08

3D打印手机充电发电机

在有些时候,经常会发生手机没电但是又无法为其充电的尴尬情况。于是我想着做一个手摇式充电器来给手机充电。1.发电机把电动机反过来用就是发电机!我手头有一个步进电机,步进电机本身输出力矩就挺大的,因此反过来做发电机使用,应该还是可行的。以下就是一个步进电机的简单示意图:
图中红蓝线和黑绿线各自组成一个电机的系统,于是可以用8个二极管组成两个整流器将交流转化为直流电。如下图:
2 控制系统电路图为了保证电能转化效率,我决定用MOS管设计一个开关电源。然后再用一个微处理器实现PID控制算法来稳压。以下是电路图:
在电路的输入端我用了一个热熔断保险丝和齐纳二极管,防止电压突然过大或者短路。然后7805作为线性稳压器,后面用一个PNP三极管1815和PMOS管做为开关给电容C2充电。然后反馈信号由AD转化输入口接入微处理器PIC16F1503。3 设计发电机支架接下来需要一个齿轮构成的加速器和支架来构成发电机。于是我设计了一个1:5的人字形齿轮组合:
一般情况下人字形齿轮制造困难,但是性能却非常好。比如齿轮面上的压强啊,齿轮的轴向力啊等等都会带来很大优势。但是,由于我可以用3D打印,所以这就无所谓制造困难了。接下来是发电机支架
4 打印装配打印完成,并组装好:
以下是电路图实物:
5 测试我编好代码后,用示波器测充电时候的输出波形。示波器图形如下:
图中上面的黄线是输出,红色的是控制PWM信号。可以看见充电时的电压还是能够基本保持稳定,pwm信号也能够实时自我调整。最后,上动图:

iamnotstone 发表于 2016-12-7 09:58:16

MH130 发表于 2016-12-6 23:14
请问,有没有比较好的整流电路;我现在正在做一个发电机,但是整流效果一直不好,想来请教一下 ...

效果不好,你需要给出一个效果不好的定义。你想要纹波低于多少的直流稳压输出?如果是这样,那么或许你遇见的问题并不是整流而是电流反馈的控制系统。

iamnotstone 发表于 2016-12-5 14:08:51

yongjiu2006 发表于 2016-12-5 13:58
做个风力的是否可行呢

理论上可行,如果家住顶楼或者阳台位置好的话。下一步改进就是要专用一个锂电池了,储存电了。否则给手机充的电流受外界影响过大。不过这样的确定也就是经过了中间化学能的转化,效率就不是最高的了。

iamnotstone 发表于 2017-1-8 14:32:55

砖头墙 发表于 2017-1-6 21:21
厉害            不稳定吧

只要手摇的速度大于某个值就好了,后面的有控制系统来维持稳定。但手摇的输入功率本身就小于输出功率的话,控制系统就无效了

hnyzcj 发表于 2016-11-27 09:39:33

充满电,你要摇多少下,不过可以当作锻炼

源代码 发表于 2016-11-27 10:59:24

那么问题来了,你要摇多久才能充满手机呢?

iamnotstone 发表于 2016-11-27 20:34:20

源代码 发表于 2016-11-27 10:59
那么问题来了,你要摇多久才能充满手机呢?

我只能老实的回答你,手摇太辛苦。。。我打算下一步把它改装成脚踏的!

iamnotstone 发表于 2016-11-27 20:34:48

源代码 发表于 2016-11-27 10:59
那么问题来了,你要摇多久才能充满手机呢?

我只能老实的回答你,手摇太辛苦。。。我打算下一步把它改装成脚踏的!

iamnotstone 发表于 2016-11-27 20:35:51

hnyzcj 发表于 2016-11-27 09:39
充满电,你要摇多少下,不过可以当作锻炼

确实很锻炼体力,手已起茧的我哭晕在厕所

hnyzcj 发表于 2016-11-27 20:43:05

iamnotstone 发表于 2016-11-27 20:35
确实很锻炼体力,手已起茧的我哭晕在厕所

:lol

源代码 发表于 2016-11-27 23:38:13

iamnotstone 发表于 2016-11-27 20:34
我只能老实的回答你,手摇太辛苦。。。我打算下一步把它改装成脚踏的! ...

{:5_161:}期待~

dsweiliang 发表于 2016-11-28 08:14:35

要摇多久才充满电?

iamnotstone 发表于 2016-11-28 11:22:01

dsweiliang 发表于 2016-11-28 08:14
要摇多久才充满电?

手机充电多久基本上是由手机端决定的,充电这一端只能提供一定功率的充电能量。实际测试情况是,我摇了4,5分钟左右给我的一个老诺基亚手机充了1%的电量。。。。

dsweiliang 发表于 2016-11-28 11:50:41

iamnotstone 发表于 2016-11-28 11:22
手机充电多久基本上是由手机端决定的,充电这一端只能提供一定功率的充电能量。实际测试情况是,我摇了4 ...

试试摇到充满啊

iamnotstone 发表于 2016-11-28 12:24:31

dsweiliang 发表于 2016-11-28 11:50
试试摇到充满啊

你给我摇个500分钟看看,我请你吃一箱辣条!:lol

dsweiliang 发表于 2016-11-28 14:32:12

iamnotstone 发表于 2016-11-28 12:24
你给我摇个500分钟看看,我请你吃一箱辣条!

吃一箱拉条比摇500分钟更辛苦

visionsl 发表于 2016-11-29 11:24:52

iamnotstone 发表于 2016-11-27 20:35
确实很锻炼体力,手已起茧的我哭晕在厕所

很牛X
但笑Cry :lol

吹口琴的钢铁侠 发表于 2016-11-30 10:06:10

放只老鼠跑一跑吧233333

iamnotstone 发表于 2016-11-30 10:59:26

吹口琴的钢铁侠 发表于 2016-11-30 10:06
放只老鼠跑一跑吧233333

这个主意好!

svw 发表于 2016-11-30 21:51:20

齿轮是pla打印的?不是尼龙的?

另外请教下齿轮的设计软件是什么?

iamnotstone 发表于 2016-11-30 22:16:13

svw 发表于 2016-11-30 21:51
齿轮是pla打印的?不是尼龙的?

另外请教下齿轮的设计软件是什么?

是pla打印。齿轮的stl模型是自己编python代码调用freecad提供的api构建的。

svw 发表于 2016-12-1 07:52:48

iamnotstone 发表于 2016-11-30 22:16
是pla打印。齿轮的stl模型是自己编python代码调用freecad提供的api构建的。

牛,为何不直接用freecad?

iamnotstone 发表于 2016-12-1 08:48:40

svw 发表于 2016-12-1 07:52
牛,为何不直接用freecad?

0.16版本freecad只能提供直齿轮。而且它用polygon模拟渐开线导致齿轮啮合得不完美。对于3d打印来说人字形齿轮更合适。

zero207 发表于 2016-12-1 15:44:50

论麒麟臂的养成
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