Aufbau einer Handkurbel-Batterieladeschaltung

Ich verwende einen 12-V-Gleichstrommotor als Generator für ein Handkurbel-Stromerzeugungssystem. Wir haben unseren Motor ohne Last getestet, wir können glücklicherweise maximal 9 V erzeugen. Unser Projekt erfordert, dass wir genug Strom erzeugen, um ein Telefon für einen 2-minütigen Anruf aufzuladen.

Wir sind fast fertig, aber ich kämpfe etwas mit der Strecke. Ich verwende zwei LEDs, eine, um anzuzeigen, dass wir die Batterien laden, wenn wir den Generator ankurbeln, und die andere, um anzuzeigen, dass die Batterien entladen werden.

Unsere berechnete mechanische Eingangsleistung beträgt mindestens 3,5 W (unter der Annahme eines geringen Wirkungsgrads). Wir verwenden vier wiederaufladbare NiMH-Batterien mit 0,8 Ah bei 1,2 V. Sie werden in Reihe geschaltet, sodass die Spannung 4,8 beträgt V akzeptabel für das Telefonladegerät. Hier ist unser erster Schaltplan:Geben Sie hier die Bildbeschreibung ein

Ich gehe davon aus, dass die Eingangsspannung des Generators bei Anschluss an die Batterien als Last im Bereich oder maximal 4,8 V liegen muss. Die Widerstände verbrauchen etwas Strom für die LEDs (20 mA bei 3 V). Verwenden Sie eine Sperrdiode, um Rückströme zu blockieren.

Meine Sorge bei dieser Schaltung ist, dass beim Anlassen des Generators beide LEDs funktionieren und die Batterien geladen werden. Wie kann ich dies ändern, sodass nur LED1 funktioniert und die Batterien geladen werden? Und wenn wir ankurbeln, leuchten die Batterien LED2 und versorgen die Last, und den Motor, denke ich, sollten wir Schalter verwenden? Beim Laden/Entladen?

Unsere Last wird ein Telefonakku sein, und wir werden dieses Ladegerät verwenden, um eine Verbindung herzustellen:

Geben Sie hier die Bildbeschreibung ein

Dies ist ein Einführungsklassenprojekt, es ist ganz einfach. Aber bei der Überprüfung der Schaltung wurden einige Fehler festgestellt ...

EDIT: Endschaltung, nach Hilfe.

schematisch

Simulieren Sie diese Schaltung – Mit CircuitLab erstellter Schaltplan

Ihre Batterie ist falsch angeschlossen und lassen Sie das "Ladegerät" weg, da es sich nicht um ein Ladegerät handelt, sondern um einen DC-DC-Abwärtswandler, der Ihre 4,8 V nur direkt durchführt.

Antworten (2)

Zuerst müssen Sie wirklich, wirklich überprüfen, wie gut Ihr Generator unter Last funktioniert.

Wie Brhans betonte, haben Sie Ihre Batterie falsch angeschlossen. Wenn Sie dies beheben und einen MOSFET hinzufügen, wird dies erzeugt

schematisch

Simulieren Sie diese Schaltung – Mit CircuitLab erstellter Schaltplan

M1 ist ein MOSFET vom p-Typ, und wenn der Generatorausgang Null ist, wird der FET eingeschaltet. Wenn der Generator die Batterie lädt, ist das Gate des FET hoch und der FET ist ausgeschaltet. D4 kompensiert den Spannungsabfall in D2 und verhindert, dass die FET-Gate-Spannung in die falsche Richtung geht.

Ich kann das MOSFE nicht rechtzeitig bekommen, ich muss diese Schaltung morgen fertigstellen, würde dieser Schalter funktionieren: radioshack.com/products/pk2-slide-spdt-sw?variant=5717513477
Vielen Dank, ich glaube, ich kann einen MOSFET aus einem Geschäft 11 Minuten von meinem Haus entfernt bekommen, radioshack.com/products/mosfet-transistor?variant=5717613189 würde das funktionieren?
Wenn Sie einen Schalter anstelle eines FET verwenden möchten, funktioniert das. Der Radio Shack MOSFET funktioniert möglicherweise und möglicherweise nicht. Ihre Gate-Spannung wird marginal sein. Und beim zweiten Gedanken fügen Sie einen 10k-Widerstand vom FET-Gate zur Masse hinzu.
Obwohl ein Schalter im Vergleich zum MOSFET primitiv ist: p, werde ich einen Schalter verwenden. Übrigens, ist die Batterie mit dem Kabel zwischen M1 und dem Kabel mit D4 und D1 verbunden, oder ist es darüber? Ich werde M1 durch einen Schalter ersetzen, danke noch einmal!
@MA - Wenn Sie einen Schalter verwenden, ignorieren Sie diesen Draht und entfernen Sie D4. Wenn Sie den FET ausprobieren möchten (und ich empfehle dies als Lernerfahrung), kreuzt sich der Draht. Wenn Sie bei RS sind, besorgen Sie sich außerdem ein DMM, während Sie dort sind - das billigste, das sie haben.
Nochmals vielen Dank für die Hilfe. Ich habe den ersten Schalter gekauft, den ich bereits verlinkt habe, und ich habe die Frage bearbeitet und die endgültige Schaltung gepostet. Ich werde das alles morgen bauen!
@MA - Entschuldigung für die Enttäuschung, aber ich habe mir gerade Ihr Ladegerät genau angesehen. Es erfordert 12 Volt und Ihre 4,8-Volt-Batterie reicht nicht aus.

Ihr Zigarettenanzünder-Ladegerät benötigt einen 12-Volt-Eingang wie gekennzeichnet, sodass Ihr Schaltkreisausgang zu niedrig ist, um es zu betreiben. Das Ladegerät wird mit 12 VDC betrieben und verfügt über einen internen 5-Volt-Regler, der an die USB-Buchse angelegt wird.

Erwägen Sie, Ihre eigene USB-Buchse mit Ihrem Batterieausgang zu verkabeln und nicht den DC-DC-Wandlerstecker zu verwenden

Obwohl dieses Ladegerät nach 12 V Nennspannung sucht, wird es sehr wahrscheinlich über einen viel größeren Spannungsbereich funktionieren, da es für den Einsatz in Kraftfahrzeugen ausgelegt ist. Es kann durchaus ein interner Aufwärts-/Abwärtswandler sein. Da es sich so anhört, als wäre es eine mitgelieferte Komponente für den Unterrichtsgebrauch, hat der Lehrer sie wahrscheinlich bereits getestet.