Pasidaryk pats: saulės energija varomas RC lėktuvas iki 50 $: 8 žingsniai (su nuotraukomis)

2024 Autorius: John Day | [email protected]. Paskutinį kartą keistas: 2024-01-30 10:47

Paprastai RC plokštumos galios reikalavimai svyruoja nuo kelių dešimčių vatų iki šimtų vatų. Ir jei mes kalbame apie saulės energiją, ji turi labai mažą galios tankį (galią/plotą), paprastai 150 vatų/m2, tai sumažina ir kinta priklausomai nuo sezono, laiko, oro sąlygų ir saulės skydelio orientacijos. Taigi, kai saulės lėktuvo iššūkis yra tai, kad būtų galima skristi naudojant labai mažą galią (toks lengvas lėktuvas).

Tačiau tai nėra pirmas lėktuvas su laikmačiu dėl dviejų priežasčių:

1. Kaip aptarta, ši plokštuma turi būti labai mažo svorio ir pakankamo stiprumo (tokia, kad saulės elementai nepažeistų dėl skraidančių apkrovų), todėl reikia tam tikros patirties.

2. Skraidymas mažos galios lėktuvu taip pat yra sudėtingas ir dėl bet kokios avarijos gali sudaužyti saulės skydelis.

Vis dėlto šį projektą verta išbandyti. Kaip ir rezultatai, turėsite RC lėktuvą, kuris gali skristi visą dieną (tikiuosi) be įkrovimo.

Panašios informacijos taip pat galite peržiūrėti pridėtame vaizdo įraše.

1 žingsnis: fonas

Anksčiau bandžiau sukurti RC lėktuvą, kuris skraidytų tik naudojant saulės energiją ir bateriją, kad būtų galima valdyti valdymo paviršių, šis lėktuvas galėjo skristi, jei oro sąlygos yra geros. Idealios būklės šio lėktuvo maksimali galia buvo 24 vatai.

Norėdami gauti daugiau informacijos, žiūrėkite nuorodą:

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

Šis lėktuvas turės hibridinę galią. Saulės skydelis nuolat įkraus akumuliatorių ir suteiks energijos lėktuvui. Didžiausios apkrovos metu (pakilimo) akumuliatorius kartu su saulės elementu taip pat tiekia energiją. Taip pat stengsimės, kad jo svoris nesiektų 150 g.

2 žingsnis: reikalinga medžiaga

Žemiau yra pagrindinių dalių, kurių reikės lėktuvui, sąrašas. Aš taip pat pridėjau nuorodas į įvairias dalis, kad gautumėte nuorodą. Tai nėra ta pati dalis, iš kurios pirkau komponentus.

Saulės energijos c60 saulės elementas: 5nos (rekomenduojama įsigyti keletą papildomų) nuoroda:

• Bešerdis variklis su atrama, kad traukos ir galios santykis 0,2 Nuoroda:
• Minimali priėmimo plyta su įmontuotu servo ir ESC: Aš naudojau imtuvo plyteles iš „wltoys“. Nuoroda:
• Anglies strypas: skersmuo: 1 mm, skersmuo: 4 mm
• 5 mm Daprono lakštas,
• Baterija su įmontuota apsaugos grandine 500mah 1s (gaukite apsaugos grandinę atskirai, jei jos nėra)

Įrankiai:

• Lituoklis
• Karštas klijų pistoletas
• Ca klijai
• Švitrinis popierius
• Skaidri juosta
• Popieriaus pjaustyklė
• Hackshaw ašmenys

3 žingsnis: sparno ir uodegos sekcijos sukūrimas

Surinkus reikiamą dalį, plokštumą galima pradėti gaminti sparną. Kadangi tai yra mūsų lėktuvo mono dalis, o visa kita dalis bus surinkta virš sparno. Šios plokštumos sparnų plotis yra 78 cm. Toliau pateikiama procedūra, kaip padaryti sparną. Tačiau taip pat galite naudoti karšto vielos pjovimą ar kitas procedūras.

• Priklauso nuo jūsų turimo daprono lakšto storio, kad būtų galima supjaustyti stačiakampius gabalus ir priklijuoti juos taip, kad iš jų būtų galima suformuoti aerodromą.
• Po klijavimo šias dalis kartu su klijais (naudojau standartinį SH fevicolį) turime nušlifuoti nenaudingą medžiagą ir padaryti ją lygią. Viršutinio aerodinaminio paviršiaus kreivumas turi būti mažesnis, kad saulės elementas būtų kuo mažiau sulenktas. Priešingu atveju yra didelė tikimybė, kad ląstelės įtrūks.
• Nupjaukite iki sparno vidurio, užtepkite karštų klijų ir uždėkite anglies strypą. Dėl to sparnas taps standesnis.

Panašiu būdu klijuokite anglies strypą uodegos skyriui. Padarykite vairą ir liftą naudodami 5 mm daprono lakštą. Vairavimo ir lifto matmenys yra tiesiogiai paimti iš mažo treniruoklio skrydžio testu. Norėdami atlikti visas šias dalis, žiūrėkite brėžinį, esantį nuorodoje.

4 žingsnis: saulės elementų paruošimas ir surinkimas:

Norėdami įjungti variklį, mes nustatome 3,7 volto įtampą, o aukščiausia akumuliatoriaus įtampa yra 4,2 volto. Taigi turime užtikrinti nuolatinį 5 voltų tiekimą. Mūsų naudojamas elementas („SunPower c60“) suteikia 0,5 V įtampą, kai maitinimo šaltinis yra 6A. Tačiau dėl dydžio mes siekiame, kad 10 kamerų nebūtų galima sutalpinti. Taigi mes supjaustysime šias ląsteles per pusę ir naudosime. Šiuo atveju kiekviena ląstelė suteikia 0,5 V įtampą, tačiau srovė perpus sumažės esant 3A. Mes sujungsime 10 iš šių pusės elementų nuosekliai, o tai suteiks 5 voltų maitinimą ir 3 amperų didžiausią srovę.

Norėdami iškirpti šias ląsteles, žiūrėkite šį vaizdo įrašą. Kadangi šios ląstelės yra labai trapios, jas sunku pjaustyti. Kai juos supjaustysite, prie kiekvieno iš jų gali būti prilituota varinė viela, kad visos ten esančios ląstelės būtų nuosekliai sujungtos. Turite būti atsargūs dėl pusės ląstelės poliškumo, nes kartais tai tampa painu. Nei saulės kolektorius gali būti priklijuotas prie sparno. Tam naudojau karštus klijus. Naudokite daug karštų klijų, kad tarp vėjo ir saulės elemento neliktų tarpų.

Dabar, norėdamas apsaugoti saulės elementą, aš jį uždengiau permatoma juostele. Iš tikrųjų tai yra bloga idėja, tačiau būtina ją apsaugoti nuo dulkių ir kitokio užteršimo. Taip pat galite naudoti kitus geresnius kapsuliavimo būdus. Dabar reikia išmatuoti atviros grandinės įtampą ir trumpojo jungimo srovę.

Kai viskas bus gerai, galite pereiti prie kitų veiksmų. Ir rodoma įtampa yra mažesnė nei 5,5–6 V, nei galėjote padaryti klaidą lituojant -klaida yra lituoti teisingą poliškumą, kad būtų sukurta serija.

Planą galima atsisiųsti iš:

5 žingsnis: nosies skyrius ir valdymo paviršiai

Nosies dalies dydis ir forma labai priklauso nuo akumuliatoriaus, variklio ir imtuvo plytų dydžio, kurį ketinate naudoti. Anglies pluošto strypas naudojamas stiprumui suteikti, o ant jo sumontuota imtuvo plyta.

Kadangi aš naudoju vieną variklį, jis sumontuotas lėktuvo nosyje. Bet jei norite naudoti 2 variklius, jį galima surinkti po sparnu arba virš jo.

Šis lėktuvas turi 3 kanalų valdymą. taigi mes turime tik vairą, lifto valdymą kartu su variklio valdymu. Čia plonas anglies pluošto strypas (1 mm skersmens) naudojamas judesiui perduoti. čia imtuvo plyta yra priešais sparną, kad išlaikytų CG.

6 žingsnis: elektros sistema

Kaip paaiškinta anksčiau, šis lėktuvas turi hibridinę galią. Akumuliatorius ir saulės kolektorius prijungti nuosekliai. Tai ateina su problema. mes gauname 6 voltų atviros grandinės įtampą, o akumuliatorius turi didžiausią 4,2 įtampą. todėl akumuliatorius gali lengvai sugesti dėl per didelio įkrovimo, o tai yra blogai.

Aš ketinu naudoti akumuliatorių, kuriame yra įmontuota akumuliatoriaus energijos valdymo grandinė (tokia …). ši grandinė neleidžia perkrauti ar net apsaugoti nuo gilaus iškrovimo. Paprastai visi „LiPo“, naudojami žaisliniuose keturračiuose ar lėktuvuose, yra su tokio tipo įmontuota grandine. tačiau bet kuri „Hobby“klasės baterija tokios grandinės neturi. todėl rinkdamiesi akumuliatorių turite būti atsargūs, o jei akumuliatorius neturi tokios grandinės, jį galima įsigyti atskirai ir naudoti su lėktuvu.

Eksploatuojant didelius srovės poreikius, pasirūpina akumuliatorius, o nuolatinį 1–2,5 amperų energijos tiekimą užtikrina saulės elementas, kuris gali būti tiesiogiai sunaudojamas lėktuvu arba gali būti laikomas akumuliatoriuje, atsižvelgiant į droselio nustatymą.

7 žingsnis: bandymas:

Čia aš atlikau du bandymus lėktuve, kad patikrintų bendrą saulės įkrovimo efektyvumą.

1. Nuolatinis veikimas, kol išsikraus baterija:

Droselis buvo nustatytas 100%, o akumuliatoriaus įtampa stebima tol, kol baterija ištuštėja. Pridėtame vaizdo įraše galite patikrinti, kur padėjau lėktuvą su 100% akumuliatoriumi su 100% droseliu ir baterija truko apie 22 minutes. tai buvo 10 val. ryto, o žiemą saulės kampas buvo apie 50 laipsnių (maksimalus). todėl šis našumas bus dar labiau pagerintas kitomis sezono dienomis, nes tai buvo minimalios saulės energijos laikas. Ir nors skrendant lėktuvui nereikia 100% droselio kiekvieną kartą. Taigi, norėdamas sužinoti tikslų akumuliatoriaus ir saulės elemento indėlį, atlikau kitą testą.

2. Akumuliatoriaus ir saulės elemento srovės stebėjimas:

Vienas stiprintuvo matuoklis yra prijungtas prie saulės elemento, kad būtų galima stebėti saulės elemento srovę ir įtampą, o kitas ampermetras naudojamas dabartiniam lėktuvo sunaudojimui matuoti. Aš užfiksavau apie 3 minučių vaizdo įrašą su visu greičiu. Esant pilnam droseliui, jis sunaudoja apie 1,3–1,5 ampero srovės, iš kurių 1,2 ampero tiekia saulės elementas.

Yra vienas vaizdo įrašas, kuris prasideda nuo 2 bandymo, o paskui nuo 1 bandymo.

8 žingsnis: skraidymas

Taigi lėktuvas yra paruoštas skristi. bet tam reikia paskutinio prisilietimo, kad tai įvyktų. Lėktuvo CG turi būti sureguliuotas kaip tipiškas 25% sparno kaip atskaitos taškas ir gali būti sureguliuotas atliekant kai kuriuos slydimo bandymus.

Kadangi šis lėktuvas turi labai mažą trauką, jis lėtai įgis aukštį ir, kadangi šiam lėktuvui labai maža sparnų apkrova, šiek tiek sunku skristi vėjuotomis dienomis.

Skrydžio metu turite būti labai atsargūs, kad nenukristumėte. nes tai gali pažeisti lėktuvo saulės elementus. ir tai labai sunku pataisyti. Vaizdo įrašą apie skraidymą galima pamatyti anksčiau pridėtame vaizdo įraše.

Šį lėktuvą reikia dar patobulinti, kad būtų užtikrinta geresnė naudingoji apkrova ir šiek tiek energijos pertekliaus, kad būtų galima valdyti kitus daiktus (pvz., FPV kamerą).