Як зробити тренажер-генератор з велосипеда

Матеріали і інструменти для саморобки:
- велосипед (буде потрібна рама з заднім колесом);
- матеріали для закріплення рами велосипеда (фанера, брус, болти з гайками та інше);
- двигун постійного струму на 24V;
- ремінь і шків для підключення генератора до колеса;
- свинцево-кислотний акумулятор на 12V;
- зарядний пристрій типу DC-DC;
- інвертор DC-AC c виходами USB;
- мікроконтролер Arduino;
- МОП-транзистор;
- LED і фотодіод;
- датчик холу;
- LCD екран;
- вимикач;
- регулятор 5V, реле, діод, резистори, кнопки і інше.

Звичайно, список матеріалів може бути і іншим, не слід точно копіювати саморобку, якщо проявити кмітливість, можна зібрати особисто свою модель за таким зразком.

Процес складання зарядної станції:

Для кріплення задньої частини була використана навчальна стійка, це значно спрощує процес кріплення рами. У такій стійці можна зустріти механізм, який створює опір при обертанні колеса. Але тут він не потрібен, так як такий опір буде створювати генератор, тому цей механізм можна прибрати.

Ну а тепер залишається під'єднати до велосипеда генератор, як нього виступає електродвигун постійного струму на 24 Вольта. Двигун потрібно закріпити на фанері, бажано, щоб конструкція дозволяла натягнути ремінь. Шина на колесі не ставиться, замість неї встановлюється ремінь. Тепер лише потрібно натягнути ремінь, щоб він не пробуксовував при зарядці акумулятора. Але не слід натягувати ремінь занадто сильно, так як при цьому зростуть сили тертя і ремінь буде швидко зношуватися.

Вибравши таку батарею, доведеться час від часу стежити за рівнем електроліту в ній, так як при зарядці він випаровується. Втім, це не складно, потрібно тільки час від часу підливати в нього дистильовану воду. Якщо рівень електроліту стане занадто низьким, батарея може замкнути.
Ще важливо не перевантажувати акумулятор, так як це швидко скоротить термін його служби. Втім, з часом акумулятори в будь-якому випадку втрачають свою ємність, цього не уникнути, зате при дбайливому ставленні термін служби АКБ можна значно продовжити.

Тепер пару слів про контроллер заряду. Звичайно, найпростіше було б підключити дроти від акумулятора безпосередньо до генератора, але в такому випадку батарея буде заряджатися і швидко вийде з ладу. У зв'язку з цим в схемі передбачено контролер зарядки. Купуючи регулятор зарядки, важливо звернути увагу, що він повинен мати вхід і вихід, це потрібно для зарядки батареї. Контролер повинен приймати напруга до 24 В, а на виході видавати 12В з максимальним струмом не більше 5.4А.

У продажу також можна знайти універсальні контролери, якими можна заряджати різні типи акумуляторів.

Arduino також буде відключати і включати інвертор тоді, коли це потрібно, управління відбувається за допомогою МОП-транзистора.

Щоб отримувати деяку статистику при їзді на цьому тренажері-генераторі, можна встановити на саморобку датчик Холла, за допомогою нього зчитується частота обертання колеса. За допомогою цих даних можна розрахувати пройдений шлях, максимальну швидкість, кількість спалених калорій та інше.

Остаточна електронна схема генератора

Всі необхідні коди Arduino зібрані тут

sketch.rar [7,77 Kb] (cкачиваний: 27)