Paso 1: Prueba BikeGen
Con el fin de establecer un punto de referencia para la eficiencia del sistema de BikeGen me decidí a hacer algunas pruebas. En mi búsqueda para recortes reguladores uno de los mejores recursos que encontré fue este artículo http://www.dimensionengineering.com/switchingregulators.htm explica cómo cambio de trabajo de los reguladores y cómo puede calcular la potencia perdida a través de la generación de calor. El poder perdido al calor se puede calcular con esta ecuación:
Energía perdida = (tensión de entrada – salida) * corriente de carga
Así que para encontrar que el poder perdido te necesitamos saber la entrada y salida tensiones así como la corriente de carga. Por suerte, ya tenía las herramientas para este trabajo que requería 3 multímetros digitales y un pequeño taladro.
La configuración de la prueba fue bastante simple, apretó el portabrocas del taladro en el eje del motor paso a paso y libremente fijar el motor en un tornillo de banco. Este fue el mismo motor paso a paso que he usado para el generador de bicicleta y y BikeGen Instructabes. Esto realmente funciona muy bien por dos razones. Primero se etiquetan las velocidades que puede girar el taladro y de estas velocidades calculé rapidez necesito bicicleta basado en qué tan rápido gira el generador. Así que usando el tamaño del neumático, tamaño de la llanta y el diámetro de la rueda pequeña montada en el motor paso a paso para la BikeGen instructable calculé las siguientes velocidades:
Taladro de columna RPM moto velocidad (MPH)
620 4.7
1100 8.3
1720 13.0
2340 17.7
3100 23.4
Esta gama de velocidades de bicicleta parece muy razonable. La segunda razón que utilizando el taladro es una buena representación de un jinete de la bici es la potencia nominal del motor del taladro. Este taladro tiene una potencia de 1/3 caballos de potencia que es aproximadamente de 250 vatios, esto es alcanzable por una persona promedio al andar en bicicleta.
El siguiente paso fue conectar 3 multímetros digitales en el circuito. Me había cortado algunos de los cables y use unos conjuntos de pinzas de cocodrilo para que esto suceda. Revisa el cuadro o el pdf de configuración de prueba para ver cómo conecté los metros. Básicamente el medidor actual fue colocado en línea entre el regulador y el circuito de carga y los medidores de voltaje conexión después de los diodos y el regulador y fueron a tierra en el mismo lugar. Este mide los valores que necesito calcular la potencia perdieron.
Una vez que todo estaba listo había enchufado en el taladro y lo convirtió. He probado el generador a cada velocidad del taladro era capaz de y descubrió que en las 3 primeras velocidades (620,1100,1720 RPM) no había suficiente energía para cargar constantemente las baterías. Esto fue confirmado por el LED que parpadea en el cargador. En 2340 RPM y 3100 RPM suficiente energía fue proporcionada por el generador para cargar las baterías. Los valores que medidos a estas dos velocidades son los siguientes:
RPM motor 2340 3100
Entrada de voltios 15.2 20.2
Salida voltios 13 12,68
Salida amperios 0.29 0.28
Energía perdida (W) 2.106 0,638
Potencia (W) 3,770 3.550
Potencia (W) total 4,408 5.656
Eficiencia 85.5% 62,8%
El poder perdido fue calculado de la ecuación que mostré anteriormente, que se calcularon los valores de las siguientes ecuaciones:
Potencia = Voltaje x corriente de salida
potencia total = potencia de salida + energía perdida
eficiencia = potencia de salida / energía total
RESULTADOS
Así que mirando estos resultados creo que hay algo que desear. Primero no había suficiente energía para cargar las baterías hasta 2340 RPM que es 17,7 millas por hora en la bicicleta. Este es un de alta velocidad y no parece razonable que un paseo ocasional. Por supuesto esta velocidad es alcanzable pero sería un gran esfuerzo para mantener la velocidad por un período prolongado de tiempo. La eficacia parece muy 2340 RPM (85%) pero cae a 62% en 3100 RPM. Esto es porque el voltaje de entrada aumenta a mayor velocidad que significa que más energía se pierde en calor. Así que a menos Quiero montar la bicicleta a y velocidad media de 18mph en todas partes monto no lograrán alcanzar el mejor rendimiento posible.
