DIY: saules enerģijas RC plakne zem 50 $: 8 soļi (ar attēliem)

2024 Autors: John Day | [email protected]. Pēdējoreiz modificēts: 2024-01-30 10:56

Parasti RC plaknē jaudas prasības svārstās no dažiem desmitiem vatu līdz simtiem vatu. Un, ja mēs runājam par saules enerģiju, tai ir ļoti zems jaudas blīvums (jauda/platība), parasti 150 vati/m2, kas samazina, un tas mainās atkarībā no sezonas, laika, laika apstākļiem un saules paneļa orientācijas. Tātad, veicot saules lidmašīnas izaicinājumu, ir padarīt lidošanu iespējamu, izmantojot ļoti mazu jaudu (tik vieglu lidmašīnu).

Bet šī nav pirmā taimera lidmašīna divu iemeslu dēļ:

1. Kā jau minēts, šai plaknei jābūt ārkārtīgi mazai un pietiekami izturīgai (tādai, lai saules baterijas nesabojātu lidojošu slodžu dēļ), kas prasa zināmu pieredzi.

2. Lidojoša lidmašīna ar mazu jaudu ir arī sarežģīta, un jebkura avārija var izraisīt salauztu saules paneli.

Tomēr šo projektu ir vērts izmēģināt. Tāpat kā rezultāti, jums būs RC lidmašīna, kas var lidot visu dienu (cerams) bez uzlādes.

Līdzīgu informāciju varat skatīt arī pievienotajā videoklipā.

1. darbība. Fons

Iepriekš es mēģināju izveidot RC lidmašīnu, kas tikai lidotu, izmantojot saules enerģiju ar akumulatoru, lai darbinātu tās vadības virsmu, un šī lidmašīna varēja lidot, ja laika apstākļi ir labi. Šīs lidmašīnas maksimālā jauda bija 24 vati ideālā stāvoklī.

Lai iegūtu sīkāku informāciju, lūdzu, skatiet saiti:

www.instructables.com/id/Solar-RC-Plane-Un…

Šai lidmašīnai būs hibrīda spēks. Saules panelis nepārtraukti uzlādēs akumulatoru, kā arī nodrošinās jaudu plaknei. Maksimālās slodzes laikā (pacelšanās) akumulators nodrošina enerģiju kopā ar saules bateriju. Mēs arī centīsimies noturēt tā svaru zem 150 g.

2. darbība. Nepieciešamais materiāls

Zemāk ir saraksts ar galvenajām detaļām, kas būs nepieciešamas lidmašīnas izgatavošanai. Es arī pievienoju saites uz dažādām daļām atsaucei. Šī nav tā pati daļa, no kuras es nopirku komponentus.

Sunpower c60 saules baterija: 5nos (ieteicams iegādāties papildus) saite:

• Bezdzinējs motors ar balstu, lai vilces un jaudas attiecība būtu 0,2 Atsauce:
• minimālais uztvērēja ķieģelis ar iebūvētu servo un ESC: Esmu izmantojis uztvērēja ķieģeļu no wltoys. Saite:
• Oglekļa stienis: Dia: 1mm, Dia: 4mm
• 5 mm Daprona loksne,
• Akumulators ar iebūvētu aizsardzības ķēdi 500mah 1s (iegūstiet aizsardzības ķēdi atsevišķi, ja tā nav)

Rīki:

• Lodāmurs
• Karstās līmes pistole
• Ca līme
• Smilšpapīrs
• Caurspīdīga lente
• Papīra griezējs
• Hackshaw asmens

3. darbība: spārnu un astes sadaļas izgatavošana

Pēc nepieciešamo detaļu savākšanas lidmašīnas izgatavošanu var sākt, izgatavojot spārnu. Tā kā tā ir mūsu lidmašīnas pirmā daļa, un visa pārējā daļa tiks salikta virs spārna. Šīs lidmašīnas spārnu platums ir 78 cm. Lai izveidotu spārnu zemāk, es ievēroju procedūru. Tomēr jūs varat izmantot arī karsto vadu pārgriešanu vai citas procedūras.

• Atkarībā no pieejamās daprona loksnes biezuma, lai sagrieztu taisnstūra gabalus un salīmētu tos kopā, lai no tā varētu veidot gaisa plēvi.
• Pēc pielīmēšanas šīs sadaļas kopā ar līmi (esmu izmantojis standarta SH fevicol) mums ir jānoslīpē bezjēdzīgais materiāls un jāpadara tas gluds. Lentes augšējās virsmas izliekumam jābūt zemākam, lai saules baterija, salipšanas laikā, būtu minimāli saliekta. Pretējā gadījumā pastāv liela šūnu plaisāšanas iespēja.
• Izgrieziet spārna vidusdaļu, uzklājiet karstu līmi un ielieciet oglekļa stieni. Tas padarīs spārnu stingrāku.

Līdzīgā veidā pielīmējiet oglekļa stieni astes daļai. Izveidojiet stūri un liftu, izmantojot 5 mm daprona loksni. Stūres un lifta izmēri tiek tieši ņemti no mazā trenera, veicot lidojuma pārbaudi. Lai visas šīs daļas būtu pieejamas, skatiet zīmējumu, kas pieejams saitē.

4. solis: Saules elementu sagatavošana un montāža:

Lai darbinātu mūsu motoru, mēs ņemam vērā 3,7 voltus, un akumulatora augstākais spriegums ir 4,2 volti. Tātad mums ir jānodrošina nepārtraukta 5 voltu padeve. Šūna, kuru mēs izmantojam (SunPower c60), nodrošina 0,5 V spriegumu ar 6A maksimālo barošanu. Tomēr, ņemot vērā izmēru, mēs cenšamies uzņemt 10 šūnas. Tātad mēs sagriezīsim šīs šūnas uz pusēm un izmantosim. Šajā gadījumā katra šūna dod spriegumu 0,5 V, bet strāva tiks samazināta uz pusi pie 3A. Mēs virknē savienosim 10 no šīm pusšūnām, kas nodrošinās 5 voltu barošanu un 3 amp maksimālo strāvu.

Lai sagrieztu šīs šūnas, skatiet šo videoklipu. Tā kā šīs šūnas ir ļoti trauslas, tās ir grūti sagriezt. Kad esat tos nogriezis, vara vadu var pielodēt pie katra no tiem tā, lai visas tur esošās šūnas būtu sērijveidā. Jums jāuzmanās no pusšūnu polaritātes, jo dažreiz tas kļūst mulsinoši. Saules paneli var piestiprināt pie spārna. Šim nolūkam esmu izmantojis karstu līmi. Izmantojiet lielu daudzumu karstas līmes, lai starp vēju un saules bateriju nebūtu plaisu.

Tagad, lai aizsargātu saules elementu, es to pārklāju ar caurspīdīgu lenti. Patiesībā tā ir slikta ideja, bet tas ir nepieciešams, lai pasargātu to no putekļiem un cita piesārņojuma. Iekapsulēšanai varat izmantot arī citas labākas metodes. Tagad jāmēra atvērtās ķēdes spriegums un īssavienojuma strāva.

Kad viss ir kārtībā, varat pāriet uz nākamajām darbībām. Un parādītais spriegums ir zemāks par 5,5-6 v, nekā jūs, iespējams, esat pieļāvis kļūdu lodēšanā -kļūda ir lodēt pareizo polaritāti, lai izveidotu sēriju.

Plānu var lejupielādēt no:

5. solis: Deguna sekcija un vadības virsmas

Deguna sekcijas izmērs un forma ir ļoti atkarīga no akumulatora, motora un uztvērēja ķieģeļa izmēra, kuru izmantosit. oglekļa šķiedras stienis tiek izmantots, lai piešķirtu tai spēku, un uztvērēja ķieģelis ir samontēts virs tā.

Tā kā es izmantoju vienu motoru, tas ir samontēts lidmašīnas degunā. Bet, ja vēlaties izmantot 2 motorus, to var salikt zem vai virs spārna.

Šai lidmašīnai ir 3 kanālu vadība. tāpēc mums ir tikai stūre, lifta vadība kopā ar motora vadību. Šeit kustību pārnešanai tiek izmantots plāns oglekļa šķiedras stienis (diametrs 1 mm). šeit uztvērēja ķieģelis ir novietots spārna priekšā, lai uzturētu CG.

6. darbība: elektriskā sistēma

Kā paskaidrots iepriekš, šai lidmašīnai ir hibrīda spēks. Sērijveidā savienots akumulators un saules panelis. Tas nāk ar problēmu. mēs iegūstam atvērtas ķēdes spriegumu 6 volti un akumulatoru ar augstāko spriegumu 4,2. tāpēc akumulatoru var viegli sabojāt pārmērīgas uzlādes dēļ, kas ir slikti.

Es izmantošu akumulatoru, kuram ir iebūvēta akumulatora enerģijas pārvaldības ķēde (veids …). šī ķēde neļauj pārmaksāt vai pat aizsargāt to no dziļas izlādes. Parasti visiem LiPo, ko izmanto rotaļu kvadkopteros vai lidmašīnās, ir šāda veida iebūvēta shēma. tomēr jebkurai Hobby klases baterijai nav šādas shēmas. tāpēc jums ir jābūt uzmanīgiem, izvēloties akumulatoru, un, ja akumulatoram nav šādas shēmas, to var iegādāties atsevišķi un izmantot kopā ar lidmašīnu.

Ekspluatācijas laikā akumulators rūpējas par lielām strāvas vajadzībām, bet nepārtrauktu 1-2,5 ampēru barošanu nodrošina saules baterija, ko var tieši patērēt lidmašīnā vai var uzglabāt akumulatorā atkarībā no droseles iestatījuma.

7. darbība: pārbaude:

Šeit esmu veicis divus testus lidmašīnā, lai pārbaudītu saules uzlādes vispārējo veiktspēju.

1. Nepārtraukta darbība, līdz izlādējas akumulators:

Droseļvārsts tika iestatīts uz 100%, un spriegums visā akumulatorā tiek uzraudzīts, līdz akumulators iztukšojas. Pievienotajā videoklipā varat pārbaudīt, kur es ievietoju lidmašīnu ar 100% akumulatoru ar 100% droseļvārstu, un akumulators izturēja apmēram 22 minūtes. tas bija pulksten 10:00 un ziemas laikā saules leņķis bija aptuveni 50 grādi (maksimums). tāpēc šis sniegums tiks vēl uzlabots arī citās sezonas dienās, jo šis bija laiks, kad bija pieejama minimālā pieejamā saules enerģija. Un, lai gan lidojošajai lidmašīnai nav nepieciešams 100% droseļvārsts katru reizi. Tātad, lai uzzinātu precīzu akumulatora un saules baterijas ieguldījumu, es veicu nākamo pārbaudi.

2. Akumulatora un saules baterijas strāvas uzraudzība:

Viens ampermetrs ir pievienots saules baterijai, lai uzraudzītu saules baterijas ieeju un spriegumu, bet cits ampērmetrs tiek izmantots, lai izmērītu lidmašīnas pašreizējo patēriņu. Esmu iemūžinājis apmēram 3 minūšu video ar pilnu gāzi. Pilnas gāzes režīmā tas aizņem aptuveni 1,3–1,5 ampēru strāvas, no kuriem 1,2 ampērus nodrošina saules baterija.

Ir viens video, kas sākas ar 2. testu un pēc tam ar 1. testu.

8. solis: lidošana

Tātad lidmašīna ir gatava lidojumam. bet tam ir vajadzīgs pēdējais pieskāriens, lai tas notiktu. Plaknes CG ir jāpielāgo tipiskiem 25% spārna kā sākuma punkts, un to var noregulēt, veicot dažus slīdēšanas izmēģinājumus.

Tā kā šai lidmašīnai ir ļoti zems vilces spēks, tā pakāpeniski palielināsies, un, tā kā šai lidmašīnai ir ļoti zema spārnu noslodze, vējainās dienās ir mazliet grūti lidot.

Lidojot, jums jābūt ļoti uzmanīgam, lai tas nenokristu. jo tas var sabojāt lidmašīnas saules baterijas. un to ir ļoti grūti labot. Video par lidošanu var redzēt iepriekš pievienotajā video.

Šī lidmašīna ir vēl jāuzlabo, lai nodrošinātu labāku kravnesību un nelielu enerģijas pārpalikumu, lai darbinātu citas lietas (piemēram, FPV cam).