Adaptador de energia para gerador de bicicleta: 6 etapas (com fotos)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Última modificação: 2024-01-30 11:38

Bom Dia.

Trata-se de um adaptador (mais um) para energia elétrica fornecida por um moto-gerador.

Em primeiro lugar, o que é um ‘gerador de bicicleta’? É um gerador de energia elétrica que obtém o movimento das rodas e pedais de uma bicicleta; na verdade, ele converte a força de suas pernas em energia elétrica (de graça !!).

aqui estão alguns exemplos:

Electric-bike-to-electric-generator-Simple-DIY-m /

DIY-Bike-Generator /

Estação de carregamento do gerador de bicicletas

Best-DIY-Bike-Trainer-Generator

A necessidade na origem deste modelo de adaptador é obter energia a 5Vdc (para recarga de dispositivos nômades) e 12Vdc (para iluminação, principalmente quando o gerador é usado ao ar livre: durante o inverno aqui o escuro cai cedo…).

Etapa 1: Esquema geral

Este é o esquema geral do adaptador:

Da esquerda para a direita, o gerador é um motor de ímã permanente, recuperado de uma instalação descartada;

Etapa 2: O Gerador

Neste caso, é um motor sem escova trifásico, mas um motor DC com escova também será bom: apenas, haverá apenas 2 fios em vez de 3.

Observação: os fios avermelhados são a conexão do 'centro estrela', não uso neste projeto (o fio é deixado desconectado).

Etapa 3: Instalação

Como reparador, usei uma ponte de diodo trifásica integrada, recuperada de um conversor de frequência; claro que é possível fazer um com 6 diodos conectados como no esquema. (para um motor DC escovado com 2 fios, você precisará de apenas 4 diodos, seguindo a conhecida configuração de 'ponte de Graetz').

O capacitor de alisamento é soldado diretamente na saída da ponte de diodo, apenas para não adicionar mais 2 fios à já bagunçada fiação …

Etapa 4: Tensão corrigida

Acrescentei um voltímetro, a fim de mostrar a relação entre a velocidade do movimento e a tensão elétrica gerada.

Como meu voltímetro era um galvanômetro de painel antigo com fim de escala de 100 µA (aqui também, resgatado de uma antiga instalação descartada), adicionei um potenciômetro de 500K a fim de obter um final de escala de 40 V (o valor real de resistência necessária é cerca de 400 K).

Por que 40V? Porque o conversor DC-DC logo a seguir pode aceitar uma entrada de no máximo 40V.

Obviamente, se o seu motor fornecer uma tensão mais alta, você terá que encontrar um conversor CC para CC que aceite essa tensão; por exemplo, se o seu gerador fornece uma tensão entre 80 V e 240 V, talvez você possa usar um conversor de tomada de parede para PC portátil.

O primeiro conversor DC-DC (12V):

Eu fiz o meu porque não tinha um que fosse forte o suficiente (cerca de 6 amperes) e prontamente disponível; para isso, usei o circuito integrado 34063A: fornece 1A máx., mas em seu Datasheet (dos sites ST.com ou Addmtek.com, por exemplo) você encontrará um esquema de aplicação para corrente mais alta, usando um transistor externo PNP (Usei um BDX54c). Para o diodo de rotação livre, usei um diodo duplo de ‘Recuperação Rápida’ recuperado de uma fonte de alimentação de um PC Desktop antigo. A bobina é feita à mão, com fio de cobre suficiente para atingir o valor de indução de 220 µH, conforme indicado na ficha técnica.

Depois desse primeiro conversor DC-DC, coloquei um Ampère-meter (em série), para mostrar a potência consumida por todos os aparelhos que você pode conectar (lâmpadas de 12V, carregador de telefone, …); mais uma vez, isso não é necessário, mas pode ser útil para qualquer eventual propósito pedagógico.

Esta tensão de 12Vdc obtida é então usada para alimentar um conector de mola (como os usados para conectar alto-falantes a aparelhos Hi-Fi domésticos de baixa potência), de forma a tornar esses 12V facilmente disponíveis para qualquer uso; Acho que no meu caso será para iluminação LED de baixa tensão.

Etapa 5: Tomadas 5V

Um pouco mais adiante, um segundo conversor DC-DC para obter uma saída de 5Vdc; desta vez eu já tinha uma feita, resgatada de uma velha impressora térmica.

Para ter essa fonte de 5V disponível externamente, fiz uma placa simples com algum conector USB; este é um DIY, mas você poderia recuperar um semelhante de algum PC de mesa antigo: muitas vezes eles têm 2, 4 ou até 6 conectores USB na parte traseira.

Etapa 6: Teste

As últimas fotos são sobre o teste final; Usei uma fonte de alimentação de 18Vdc, porque a instalação da bicicleta (ainda) não foi realizada.

A segunda foto mostra a tomada 12Vdc, a última é sobre o teste da tomada USB 5Vdc.

Próxima melhoria:

Sobre a estocagem de energia, muitas maneiras são possíveis; por exemplo:

a) com 2 fios, disponibilizar fora da tensão nos terminais dos capacitores de alisamento; será então possível fornecer um controlador de carga para baterias de chumbo-ácido de 12 V (como usadas para carros).

b) conecte um banco de energia USB às tomadas USB 5V.

Obrigado pela atenção, espero que seja de alguma utilidade.

E, claro, obrigado ao site Instructable por este espaço (gratuito!).