電動アシスト自転車

太陽電池パネルもかなり安くなったし、近所の移動は、省電力なモータに任せようと考えたのでした。

中でも、電池の存在が大きい。
LiFePO4(鉄リン酸リチュウム)電池

まだ実際に使ったことがないので、どうなのかはこれからだけども、リチウムイオンポリマーや(LiCoO2)よりも安全で2000サイクルまで使えるみたい。
リーフ(日産)の電池は、

ラミネート型リチウムイオン

みたいで、今までのPCなんかの巻形タイプのリチウムイオンより安全みたい。今後の電気自動車のバッテリ、楽しみですね。どんどん進化しそう。

ラミネートシート型 リチウムイオン電池 PDF

 

ここでは、大別してリチウム電池は

LiCoO2


LiFePO4

っていう分け方で考えてみることにします。

タイプは、巻と積層がそれぞれあるようです。容積を考えれば、積層タイプが有利。セル単位で、直列に希望電圧まで作ると、巻きタイプは隙間が出来ちゃうから。

 

セル単位だと、台湾の
http://www.psebattery.com
にあるけど、小売はわからない。

巻きタイプの18650セルは

18650 Rechargeable Lithium LiFePO4 Battery (1350mAh)
ここが最安値かなぁ。370円(4.7ドル)

24V10Ah を作るとしたら、電池だけで約80本。上の値段だとして約3万

このほかに、BMS(セル単位で調節するボード)も必要だから

24V10Ahが3万以下だったら安いということになる。これを基準にしてみよう。

 

電動自転車をつくるにあたり必要な部品は、

・HUBモータ スポークタイプ

・コントローラ

・スロットル
・ブレーキレバーの電源OFF部品
・ペダルアシストセンサー(PAS使わないならなくてもよい)
・電池
・充電器(急速タイプだと1,2時間でいけるが、通常だと5時間くらいみたい)

 

ベースとなる自転車はMTB26インチ。前後ディスクブレーキ.

こんな感じの自転車になるといいなって。スペックから。

時速 50Km/h 以上出る

航行距離 50Km

充電時間 2時間以内(できれば1時間)
見た目、普通のMTBと変わらない感じで、かっちょいいやつ。

こんな感じか?

映像的には

この速度。

さぁ、パーツと値段と検証に入りましょう。

移動手段を考える

あれこれと、ジャンクあさりをやっていたらBlogをほうけてしまった。

特に、モータ関係に興味が出て、あれこれと検証していたんだけども、中でも興味深かったのは、

Muller Dynamo generator

これが面白かった。

特徴は、

・パルスモータ
・磁石がNN,SS対向配置。コギングを減少させる
・ドライブコイル小、発電コイル大

かなり効率の良いモータで、回路にもよるけども、かなり少ない電力消費で回るモータだった。世界中の人が作ったが、結局、入力>出力な結果。集約したのがここにある。

[youtube=http://www.youtube.com/watch?v=ch2YYJorB5Y]

 

Lidmotorさんが試作したサンプル。いい実験結果でした。この方は、本当にいろいろな基礎回路を検証しているので為になる。

JouleThief_blockingOscillator
Nathan Stubblefield Coil
Bifilar Coil

Joule Ringer

Cement Battery

など、面白い映像がぎっしり。かなり昔の科学者の実験を現代風にアレンジして検証したりしているので、そこがわかる人ににはわかる、面白さ。

 

そんなこんなで、この数ヶ月は、起電力のメカニズムをおさらいしていたのでした。

最後のこの映像。磁石(丸型のシンギング磁石)が回転する映像。

[youtube=http://www.youtube.com/watch?v=m0KHZ53g678]

興味深いですよね。単なる偶然なのか、磁場の谷間をならしたのか。
新しい起電力の方法、この先だれか見つけるかなぁ?

そこで、モータを使った移動手段の方法をあれこれと考えたのでした。

Minty Boost

LTのICが到着したので、ミンティーブーストを作ってみた。

IMGP8719

IMGP8720

GW-20110320-045824

 

回路は、公式のとほとんど同じで、It pinに3.3Kがついたかたち。
http://cds.linear.com/docs/Japanese%20Datasheet/j1302_5.pdf
image
このPinは電流モードにするPinみたいで、中負荷で効率が向上するみたいです。

使うコンデンサとレイアウトは、結構シビアみたいです。100円ショップの分解した電解コンデンサだと抵抗が高いためか、ICが触れないくらい熱くなります。なので、容量は100μFと少し足りないですが、アルミ電解(たぶん、SanyoのOS-CONタイプだと思いますが)を使っています。iMacG4からのジャンク品ですが。

あとPin7からのレイアウトはなるべく、最短で配線できるように注意するのと、スイッチング周波数が4KHzを越えると結構、熱がでるので簡単なアルミの放熱板をICにつける感じでしょうか。
なかなかデリケートな部品選択と、回路引き回しみたいです。ユニバーサル基盤でやっているので、あれこれとためしているところです。

ICはRCで手配。600円ちょっとしました。オシロスコープとかあるといろいろと観察できるので、そのうちほしいところですね。性能的に100円ショップの無名のICとどうかわるのか、観察していきたいところです。

iPhone負荷でUSB充電を調べた

まず、久しぶりのブログ更新。冒頭に一言。
地震、震災にあわれた方、希望を忘れないでがんばってください。少ないですが、募金をさせていただきました。
公共広告機構のCMではないですが、「こころは見えないけど、心遣いは見える」「気持ちは見えないけれども、気遣いは見える」
今、日本中、世界中の心や気持ちが応援しています。何も悪くないのに、家を家族を亡くしたやりきれなさ。希望だけは絶対に捨てないでください。身近にある小さな、希望を見つけてください。

さて、前回テスターを購入してパソコンにつなげていろいろ見ていたわけで、今回も引き続き、電流をiPhone負荷で計測してみた。70%くらいのiPhone4に充電。

まずは、AC充電器。純正。

image

 
次は、セリアの100円USBを改造したもの。

image

その後、33mAくらいで安定。

 

次、リチウム電池のUSB充電器
image 
つないだ直後からほとんど変動がないですね。ケーブルが違うからですかね。要求している電流値のネゴシエーションをしていない感じ。

つぎ、新しいやつ。ミンティーブーストと同じ回路。コイルやら、コンデンサなど調整中。
image
う~ん、失敗作ですかね。推奨しているコンデンサとコイルがいいのが見つからなくて。

材料集め

これは面白そう
http://uzzors2k.4hv.org/index.php?page=magneticlevitation

TL494 or KA7500 互換PDF (PWMコントローラ) 秋月充電器100円から外すか買うか
BUZ31L MOSFET PDF
Hall Sensor 3pin or 4pin (Fanか携帯かFDか) ジャンク箱より
LM358 or LMV358 秋月 2回路入りオペアンプ
ソレノイドコイル 作るか、リレーより外すか
NTC サーミスタ ?
LED 2個 ジャンク箱より
抵抗
68Ω
560Ω
820Ω
2.7KΩ
560Ω
39KΩ x2個
5.6KΩ
56KΩ

可変抵抗 50KΩ
コンデンサ 220μF ジャンク箱より

mini-CNCフライスほしいね

一昔と比べて、かなり安くなったし、小型化された商品が出てきた。
小さなパーツとかを作るときって、工作していると必ず出てくるので、そういうとき、いつも手作業なんだけども、やっぱり仕上がりとか、ものによっては、精度がないと動かないものとか。ほんと、20cm以内の小さなものでいいから、ほしいです。

具体的には、こんな商品。

で、作れるものは、こういうもの。
オリジナルマインド で10万円。手が出そうですからね~。

紙工作での、カッティングマシーン(小型カッティングプロッタ)は前、GETして重宝したので(Craft ROBO)、今度は厚みのある加工にチャレンジしてみたいな。

生基盤なんかを、エッチングする以外で加工する方法としてはカッティングマシーンではある程度はできるんだけど、細かな配線部分や、基盤への穴空けは無理なので、便利そう。
ユニバーサル基盤で試作より、やっぱりパターンから1枚もの作って試したいよね。

PCB基盤の外注(オンライン発注)に出しても、10枚で5cm四方くらいのが安くて2万はするもんね。自分と友達だけで使う分なら、1,2枚あれば試作基盤は十分なのでエッチングするより便利(デスクトップ脇において作業できるし)

毎月、1万円ためて、10ヵ月後に買いますか? 年末くらいに無事GETできるといいな。