Šis projektas skirtas saulės baterijų gerbėjams. Kai tik jūs patekote į mūsų rankas! Tai likimas ...
Jūs tikriausiai pagalvojote, kad nusprendėme pakeisti pasaulį paprastų pigių saulės baterijų pagalba. HAHAHA, tu toks naivus! Dabar pasakysiu tikrąjį mūsų „saulės“ eksperimentų tikslą.
Tegyvuoja saulės energija varomas Madagaskaro tarakonas!
Šis kūdikis Gromphadorhina portentosa kainuoja mažiau nei dešrainis ir reikalauja tik 15 minučių laiko. Įkvėptas panašių projektų įprastoje baterijoje (kur fotoelemento dėka mažas objektas juda link šviesos šaltinio), nusprendžiau sukurti analogą ant saulės baterijos. Tai galite lengvai padaryti padėję fotovoltinį modulį ant „gyvūno“ dėklo. Mes sukūrėme 77 504 Madagaskaro tarakonus, kuriems gyvenime patinka tik du dalykai - protonai ir jūsų baimės!
Netrukus „vaikus“ išleisime į laisvę, pramogų parke ar kažkokioje mugėje jūsų mieste. Jie spustelės ir linksmins vietinius kačiukus, kol saulė išnyks, per milijardus metų ... Vienintelė prieglauda nuo tarakonų invazijos yra gerai pritvirtintas skėtis!
Pradėkime kurti lenktynių tarakoną.
1 žingsnis: ko jums tam reikia
- Žaidimo kortelė (taip pat tinka storo popieriaus gabalas, akrilo plastikas ar bet kuri kita medžiaga, kurios storis ne didesnis kaip 2 mm).
- Dvipusė juosta: bet kuri padarys, mano mėgstamiausias variantas yra lango juosta.
- Lipnios varinės folijos juostelių pora: tai yra tiesiog būtina bet kokiam darbui su saulės baterijomis. Tokį kaspiną galima rasti bet kurioje meno parduotuvėje.
- Akrilo arba PET gabalas, mažesnis už jūsų žaidimo kortelę: aš panaudojau 70 x 60 mm dydžio akrilo drobės stačiakampį.
- 5 fotoelementai *
- vibracijos variklis, kuris vibruoja esant 0,5–2V įtampai
- 5 minučių epoksidiniai klijai, skirti ne žemesnei kaip 90 ° C temperatūrai.
- Karšti klijai ir pistoletas jam
- teflono lakštas (pasirinktinai)
* Jei jūs dar nesate tikri fotoninių robotų pasaulyje, terminas „fotoelementas“ jums aiškiai nėra žinomas. fotoelementai yra maži mono- arba polikristalinio fotoelektrinio silicio gabalėliai, lazeriu arba rankiniu būdu supjaustyti į mažesnius saulės kolektorių fragmentus.Tai tik mažos stačiakampės stebuklingo silicio plytelės, susiūtos skydelio viduje. Būtent jie saulės šviesą paverčia elektra.
2 žingsnis: Klijuokite vario laidininką ant žaidimo kortelės
Jums reikės dviejų varinės ortakio juostos gabalų, skirtų dviem saulės skydelio poliams. Iškirpkite norimą gabalą, nulupkite popierių ir klijuokite. Nagai išlyginkite foliją iki blizgesio :)
Kadangi ketiname gaminti skydą, kurio įtampa yra 2V (su vienu fotoelementu kaip suklastotu laidininku), o mums reikia 5 fotoelementų, aš sudėliojau du folijos gabalus 25 mm atstumu 45 mm atstumu vienas nuo kito (žr. Nugarinės ir priekinės pusės nuotrauką).
>> Atminkite, kad geriausia vario folija veda srovę ant paviršiaus be klijų. Kuo storesnis sluoksnis, tuo mažiau patikimas laidumas.
3 žingsnis: dvigubos juostos naudojimas
Folijos šonuose reikia klijuoti dvi juosteles iš dvipusės ir lipnios juostos. Jokiu būdu nekelkite ant folijos su juosta, nes tai gali sumažinti saulės baterijos galią.
4 žingsnis: Sumontuokite plokšteles
Šiame žingsnyje sujungsime fotoelementus į vieną bateriją.
Anksčiau tokiuose projektuose aš naudojau superklijus, ir laidžią pastą, ir litavimą. Dėl lengvo Madagaskaro tarakono jums to nereikia, jūs tai padarysite daug lengviau. Vieno fotoelemento kraštą būtina uždėti ant kito krašto, be jokių klijų ar klijų. Ši konstrukcija uždarys akumuliatoriaus grandinę.
Teorija:
Kiekvienas fotoelementas ar kito tipo mono- arba polikristalinis fotoelektrinis silicis sukuria 0,5–0,6 V mažą srovę daugumai galimų šios energijos panaudojimo būdų. Turime surinkti pakankamą skaičių fotoelementų kartu su grandine, kad iš viso jie suteiktų daugiau įtampos.
Norint, kad vibromotoris pasisuktų ir būtų sukurta vibracija, reikalinga tarakonui judėti, variklio laidams turi būti taikoma apie 2 V įtampa. Tai reiškia, kad mums reikia 4 fotoelementų akumuliatoriaus (kuris iš viso duos 2,0 V).
Aš rekomenduoju naudoti 13x52 mm fotoelementus, ir kiekvienas iš jų teiks maitinimo srovę maždaug 150–200 mA viename fotoelemente. Tai yra daugiau nei pakankamai, kad vibratorius galėtų judėti visu greičiu, net debesuotą dieną. Kadangi mes surenkame kelis fotoelementus kartu, įtampa pridedama, bet srovė nėra. 4 fotoelementai iš eilės skaidrų dieną skleis 2,0 V ir 150 - 200 mA srovę, o debesuotą dieną maždaug ⅓ šios srovės.
Atgal į fotoelementus: (+) išvestis yra pilkas pirmojo fotoelemento grandinės dugnas. Prieigą prie (-) išvesties galima gauti per elektrinę magistralę arba sidabrinius dryžius ant gauto akumuliatoriaus mėlyno paviršiaus arba naudojant „padirbtą“ fotoelementą, kuris negamins elektros energijos, o tik tarnaus kaip jungtis tarp vieno fotoelemento išorinio paviršiaus ir antrojo. Tai yra geriausias požiūris, kaip aš tai parodau nuotraukoje. Dėl šio metodo paprastumo nėra gaila paaukoti fotoelemento. Nepaisykite visko, ką parašiau ankstesnėje pastraipoje. Mums reikės 5 fotoelementų, o ne 4, o 1 bus pagrindinis laidininkas.
Praktika:
Pirmam fotoelementui įsitikinkite, kad vidinėje pusėje yra balta padanga, skirta sąlyčiui su varine folija. Šiame pavyzdyje aš panaudojau fotoelementą su tvirta jungtimi. Uždėkite fotoelemento magistralę ant folijos ne mažiau kaip 2 mm, kad užtikrintumėte stabilų ryšį. Fotoelementas turėtų būti gerai pritvirtintas prie kortelės dėl dviejų lipnių juostelių kortelės šonuose. Nepamirškite, kad mėlyna kortelės pusė bus nukreipta į saulę.
Dabar uždėkite antrąjį fotoelementą per pirmuosius 2 mm. Ir vėlgi, bent dalis magistralės, esančios po antruoju fotoelementu, turi susisiekti su baltuoju autobusu, esančiu pirmojo fotoelemento viršuje, kad būtų užtikrintas geras laidumas (tai nėra privaloma taisyklė tokioms plyteles primenančioms plokštėms, bet daugiau apie tai viename iš šių seminarų). Padėkite visus keturis fotoelementus vienas ant kito. Penktojo ir paskutiniojo fotoelemento apatinėje pusėje turi būti tvirta padanga, kuri užtikrins, kad fotoelementas Nr. 4 būtų prijungtas prie varinės juostos (-) plokštės krašto.Paskutinis fotoelementas veikia lygiai taip pat kaip laidininkas, gerai veikia ir aliuminio folijos gabalėlis arba vario plokščias laidininkas, sulankstytas į kelis sluoksnius. Bet naudojant „netikrą“ fotoelementą gaunamas patikimiausias rezultatas, todėl rekomenduoju.
5 žingsnis: Kapsuliavimas ir dengimas
Norėdami apsaugoti būsimą saulės tarakonų pulką, naudosime 5 minučių dervą ir skaidraus akrilo sluoksnį. Epoksidinė danga nėra geriausias pasirinkimas gaminant saulės mikrokortelius, nes dėl ultravioletinės spinduliuotės ji saulėje geltonuoja. Tačiau akrilas blokuoja ultravioletinius spindulius, todėl šis duetas leidžia pigiai rimtai pratęsti saulės baterijos tarnavimo laiką.
Bent jau teoriškai. Aš pats daugiau nei keletą dienų nesu išbandęs tokio tipo skydelius. Taigi pasakyk sau, jei tikrovės teorija sutampa!
Sumaišykite apie 2 ml epoksidų; to užtenka, kad atliktume kitą žingsnį.
Padėkite dervą ant fotoelementų. Pridėkite akrilo dangą (aš naudojau 1 mm storio lakštą, bet veiks ir plonesnis ar storesnis akrilas). Akrilo lakštas turėtų tiesiog uždengti fotoelementus ir išsikišti keliais mm už jų, kad šonuose būtų apie 20 mm nepadengtos kortelės, kaip parodyta nuotraukoje. Aš turiu 70x60 mm dydžio akrilo lakšto gabalą.
Ir tada ant viršaus reikia įdėti 5-10 kg svorį, kad suspaustumėte šį atviruką-fotoelementą-epoksid-akrilo sumuštinį. Mano skydelis sėkmingai išlaikė susidūrimo testą su 15 kg spaustuvu (kuris prilygsta 2 psi slėgiui skydelyje). Skydelį nuo spaudos reikia atskirti kažkuo, kas nėra lipnus, kitaip tarakonas rizikuoja visą gyvenimą prilipti prie to sunkaus daikto. Aš naudojau teflono lakštą.
Baterija turi 10 minučių atsigulti po presu, o tada ją reikia iš ten išlaisvinti. Šis stebuklas puikią saulėtą dieną turėtų sukelti maždaug 2,5 V ir 150 - 200 mA. Dar mažesnė srovė užtikrins normalų vibratoriaus veikimą maksimalia galia, nes varikliui reikia dešimtys mA, esant 2 V įtampai.
6 žingsnis: Klijuokite vibracijos variklį prie žaidimo kortelės galinės dalies
Yra keletas pagrindinių rūšių vibratorių. Populiariausias variantas turi asimetrinę masę galuose, o tai sukelia kelių šimtų Hz vibracijos įtaką masės sukimosi metu. Kita mažiau populiari forma yra vienodai užpildytas diskas.
Jei turite asimetrišką masės pasirinkimo variantą, masę sukoncentruokite žaidimo kortelės užpakalinės dalies viduryje. Lašinkite karštus klijus ir suklijuokite vibratorių, kad klijai nepatektų į inercinę masę. Jei ant jo pateks net karšto klijų gabalas, tarakonas užlips ant pilvo prieš išleidžiant pasivaikščioti. Nepažeisk jo raumenų ir kaulų sistemos!
7 žingsnis: Lituokite vibratoriaus variklio kontaktus prie varinių akumuliatoriaus kontaktų
Lydmetalis labai gerai klijuoja varį. Kadangi vaikai labai mėgsta patraukti bėgantį tarakoną, aš naudojau lydmetalį be švino ir litavau 350C temperatūroje.
Radau, kad nesvarbu, kuri viela yra litavusi prie kurio akumuliatoriaus kontakto. Gal kai kuriems varikliams tai svarbu. Jei taip, paprasčiausiai suvirinkite raudoną variklio kontaktą prie varinės juostos šalia pirmojo fotoelemento, nes tai yra (+) akumuliatoriaus kontaktas.
8 žingsnis: sulenkite pėdas
Tai paskutinis ir svarbiausias žingsnis!
Pasirinkite, kuri kortelės pusė bus tarakono „galva“. Sulenkite šiuos du kampus, kai lenkiate knygos puslapius. Šie lenkimai turėtų būti pakankamai dideli, kad, kai tarakonas yra ant jo „kojų“, variklis galėtų ramiai suktis.
Taip pat sulenkite kitus du kampus.
Teorija:
Kai variklis sukasi, visa kortelė vibruos. Šių „kojų“ paskirtis yra ta, kad visos šios vibracijos būtų nukreiptos ta pačia kryptimi. Nuotraukoje atkreipkite dėmesį, kaip abi priekinės kojos atrodo ta pačia kryptimi kaip ir užpakalinės kojos (viena kojų pora yra sulenkta).Tai maža paslaptis, kaip išmokyti tarakoną vaikščioti ir net bėgti, o ne atsitiktinai stumdytis
Tarakonai pasiruošę varžyboms!