CCAT bike powered tools/ko

HSU의 2015년 봄 공학 305 수업에서 자전거 구동 도구 팀의 목표는 주로 캠퍼스 적절 기술 센터 (CCAT) 도구 창고에서 전동 공구를 사용하기 위한 콘센트를 제공하는 자전거 구동 시스템을 만드는 것입니다. 현재 CCAT는 전동 공구를 작동하기 위해 그리드에서 에너지를 가져오는 몇 개의 연장 코드를 사용해야 합니다. 자전거 전원 시스템은 라이더가 제공하는 에너지를 사용하여 전동 공구에 사용되는 배터리를 충전합니다. 사람은 일반적으로 약 1시간 동안 약 100와트의 출력을 유지할 수 있으므로 ^{[ 1 ]} 1080~1200W의 전력이 필요한 톱과 같은 공구에 전원을 공급하려면 배터리가 필요합니다. ^{[ 2 ]} 궁극적으로 고정 자전거는 모터를 돌려 전동 공구를 인버터에 연결할 배터리를 충전합니다. 이 자전거 구동 도구 스테이션은 CCAT에서 전기를 생성하는 적절한 기술입니다. 이 프로젝트는 전동 공구를 위해 현장에서 재생 에너지를 생성하여 CCAT가 순 에너지 사용량을 0으로 만드는 데 도움이 될 것입니다.

배경

본 프로젝트는 2015년 봄학기 공학 305 과목의 적정기술 프로젝트입니다. 이 프로젝트의 목적은 캘리포니아주 아르카타에 위치한 칼폴리 훔볼트 캠퍼스 적정기술센터( CCAT ) 에서 전동 공구 및 기타 가전제품에 사용할 자전거 동력 발전기를 설계하고 제작하는 것입니다. 프로젝트는 2015년 5월까지 완료될 예정입니다.

문제 설명

이 프로젝트의 목표는 오프그리드 자전거 전력으로 생산된 전기를 사용하여 공구에 동력을 공급하는 방법을 개발하는 것입니다. 오프그리드 에너지를 사용함으로써 지속 가능한 전력 생산 방식이 될 것이며, CCAT가 탄소 중립 목표 달성에 기여할 것입니다 .

기준

다음 기준은 이 프로젝트의 성공 여부를 측정하는 데 사용됩니다. 아래 나열된 기준은 CCAT 담당자와 자전거 동력 공구 프로젝트를 진행 중인 Engineering 305 학생들의 협력을 바탕으로 선정되었습니다. 1점부터 10점까지의 점수 척도는 나열된 각 기준의 제약 조건을 충족하는 중요도를 나타냅니다.

문헌 검토

아래는 CCAT 자전거 동력 도구 프로젝트와 관련된 이용 가능한 문헌에 대한 조사 결과입니다.

적절한 기술

적절한 기술(AT)은 일상 생활에 필요한 저렴한 가전제품, 기술 및 도구의 설계와 실제 구현에 초점을 맞춥니다. ^{[ 3 ]} 이는 확실히 관련성이 높고 비용 효율적인 운동입니다.

에너지 사실 시트에 따르면 ^{[ 4 ]} AT는 다음과 같이 요약될 수 있습니다.

• 분산화
• 기술은 정교하지만 디자인은 단순함
• 환경 친화적
• 사회 문제를 다룬다

간단히 말해, Appropedia에서는 적절한 기술을 사용 맥락에 "적절하게" 설계된 기술로 정의합니다.

AT는 가능한 한 규모가 작고, 지속 가능성을 위해 필요한 천연자원이 적으며 오염도 덜 발생합니다.

재생 에너지

다양한 종류의 재생 에너지가 있으며, 가장 인기 있고 잘 알려진 것으로는 태양열, 풍력, 바이오매스, 바이오가스, 초소수력, 원자력 등이 있습니다. 그러나 인간의 에너지는 간과되고 있습니다. 인간의 운동 에너지는 여러 가지 방법으로 전달될 수 있으며, 자전거를 페달을 밟아 전기를 생산하는 데 사용될 수 있습니다. ^{[ 5 ]} AE News에 따르면, "일부 제3세계 조직은 컴퓨터 및 기타 가전제품에 전력을 공급하기 위해 인간의 동력 기술을 구현하고 있습니다." ^{[ 6 ]} 개발도상국에서 1인당 평균 전력 소비량이 20와트 미만인 곳에서 인간의 동력을 구현하면 인간 발전에 직접적인 영향을 미칠 수 있습니다. ^{[ 7 ]} 재생 에너지는 여기에 있으며, 어떤 에너지원이 특정 지역에 가장 적합한지 아는 것이 중요합니다. CCAT의 경우, 자전거로 구동되는 도구를 구현하고 인간의 운동 에너지를 사용하여 모든 것을 실현하는 것이 쉽습니다.

인간의 힘

자전거와 함께 작동하도록 설계된 인력 발전 장치(HPEG)는 최대 전류 1.4A, 전압 215V를 생산할 수 있었습니다. HPEG 시스템은 또한 790rpm의 회전 속도로 300W의 전력을 생산할 수 있습니다. ^{[ 8 ]}

바이크 파워

예:

• 페달-어-와트 자전거(Pedal-A-Watt Bicycle)는 조명과 소형 가전제품에 전력을 공급하는 고정식 자전거 발전기입니다. 자전거 상태가 양호하고 바퀴 지름이 20인치 이상인 경우 페달-어-와트 스탠드를 사용하면 어떤 자전거든 사용할 수 있습니다. ^{[ 9 ]} AE 뉴스에 따르면, "페달-어-와트 스탠드를 사용하면 자전거를 스탠드에 놓는 데 15초밖에 걸리지 않으며, 사용자의 체력에 따라 100와트에서 300와트까지 전력을 생성할 수 있습니다." ^{[ 10 ]}
• UpCycle Eco-charger는 거의 모든 자전거를 페달 발전기로 바꿀 수 있는 자전거 발전기 키트입니다. ^{[ 11 ]} 자전거는 UpCycle Eco-Charger의 스프로킷에 직접 부착되어 최대 36볼트의 DC 전기를 공급합니다. ^{[ 12 ]}

화석 연료 의존도 감소

사람의 힘으로 자전거를 페달을 밟아 전력을 생산하면 다시는 무력해질 수 없습니다. 화석 연료 없이 전기를 생산하는 것은 기후 변화에 대응하는 좋은 방법입니다. "전기 생산은 미국 이산화탄소 배출량의 가장 큰 부분(40%)을 차지합니다." ^{[ 13 ]} 화석 연료 사용량을 줄이는 방법은 두 가지가 있습니다. (1) 에너지 절약과 효율 향상, (2) 더 깨끗하고 재생 가능한 에너지원으로 전환하는 것입니다. ^{[ 13 ]}

에너지, 전력 및 작업

에너지: "일을 할 수 있는 능력" ^{[ 14 ]}

단위:

• 줄(J)
• 킬로와트시(kWh)

POWER(P): "단위 시간당 일 또는 에너지." ^{[ 14 ]}

단위:

• 와트(W)

피영형와이자형아르 자형=이자형N이자형아르 자형g와이/티나중이자형

일하다:

"일은 에너지의 전달이다" ^{[ 15 ]}

물리학에서는 에너지를 물체에 전달하면 물체에 일이 이루어진다고 말합니다." ^{[ 16 ]}

일은 힘의 양에 변위 또는 거리를 곱한 값과 같습니다.

여=에프*디

전기

"전하를 이동시키면 발생하는 효과로 인해 일반적으로 전기라고 하는 것이 발생합니다." ^{[ 14 ]} 교류(AC) 전기는 발전, 송전 및 배전의 주요 형태입니다. 일반적으로 단일 전압 레벨에서 생성되는 AC 전압 레벨은 변압기를 사용하여 쉽게 변경할 수 있습니다. ^{[ 17 ]} "교류는 전압을 양전하에서 음전하로, 다시 양전하로, 계속해서 변화시켜 생성됩니다." ^{[ 14 ]} 교류 전력은 가전제품에서 흔히 볼 수 있는 전기 모터를 구동하는 데 사용됩니다. 교류 전류와 함께 직류 전류도 있습니다. "직류는 교류보다 이해하기가 조금 더 쉽습니다. 직류는 앞뒤로 진동하는 대신 일정한 전압이나 전류를 제공합니다." ^{[ 18 ]}

전기 부품

• 발전기: "기계 에너지를 외부 회로에서 사용할 전기 에너지로 변환하는 장치입니다. 기계 에너지의 원천은 핸드 크랭크에서 내연 기관까지 매우 다양할 수 있습니다." ^{[ 19 ]}
• 인버터: "직류(DC)를 교류(AC)로 변환하는 전자 장치 또는 회로입니다. 입력 전압, 출력 전압 및 주파수, 그리고 전반적인 전력 처리량은 특정 장치 또는 회로의 설계에 따라 달라집니다. 인버터는 전력을 생산하지 않으며, 전력은 DC 전원에서 공급됩니다. 전력 인버터는 완전히 전자식일 수도 있고, 회전 장치와 같은 기계적 효과와 전자 회로의 조합일 수도 있습니다." ^{[ 20 ]}
• 멀티미터: AC 또는 DC 전압과 전기 저항을 측정하는 데 사용되는 장치입니다. ^{[ 21 ]}
• 충전 컨트롤러: "PV, 풍력, 수력, 연료 또는 전력망 등 전원 공급원에 관계없이 배터리를 충전하는 거의 모든 전력 시스템의 필수적인 부분입니다. 이 컨트롤러의 목적은 배터리에 적절한 전력을 공급하고 장기간 안전하게 유지하는 것입니다." ^{[ 22 ]}

특정 충전 컨트롤러에 대한 자세한 내용을 보려면 MPPT 태양광 충전 컨트롤러 모델: CPT-LA05를 클릭하세요.

배터리

배터리 유니버시티(Battery University)는 배터리 화학의 장점과 제약을 평가하고, 최적의 배터리 선택에 대한 조언을 제공하며, 배터리 수명을 연장하는 방법을 추천하는 튜토리얼을 제공합니다. 배터리 유니버시티에서는 핵심 배터리 지식을 세 부분으로 나누어 쉽게 학습할 수 있도록 구성했습니다. 1부: 알아야 할 기본 사항에서는 배터리 역학, 화학, 충전 및 방전 기술에 중점을 둡니다. 2부: 배터리와 나(The Battery and You)에서는 배터리의 특성을 자세히 살펴보고 배터리 팩을 최대한 활용하는 방법을 살펴봅니다. 충전, 보관 및 재활용에 대해서도 다룹니다. 3부: 전원으로서의 배터리에서는 휴대용, 고정형 및 전기 파워트레인 애플리케이션에서 배터리를 고려합니다. 마지막으로 화석 연료와 비교했을 때 배터리의 운동 에너지와 비용을 분석합니다.

안전

Power Generation Inc에 따르면 ^{[ 23 ]} 전기 작업 중 안전을 유지하는 몇 가지 쉬운 방법은 다음과 같습니다.

• 손상되었거나 부적절하게 개조된 장비를 사용하지 않습니다.
• 코드를 사용할 때는 손상 및/또는 열화가 전혀 없어야 합니다.
• 연장 코드를 사용할 때는 올바르게, 일시적으로만 사용하세요.
• 전선을 잡아당겨 코드를 뽑지 마세요.
• 노출된 전기 부품과 접촉할 수 있는 보석류나 시계 등의 품목을 착용하지 마십시오.
• 항상 제조업체의 사양에 따라 장비를 사용하세요.
• 젖은 표면을 만지거나 그 위에 서서 전동 공구를 작동하지 마십시오.

NoOutage.com에 따르면 ^{[ 24 ]} 배터리 작업 시:

• 백업 전원을 사용하기 전에 반드시 제조업체의 지침을 읽으십시오.
• 납산 배터리 주변에서 작업할 때는 눈 보호 장비와 보호 복을 착용하고 눈을 만지지 마십시오.

배터리 산이 피부나 옷에 닿으면 즉시 비누와 물로 씻으십시오. 산이 눈에 들어갔을 경우 즉시 흐르는 찬물로 최소 10분 동안 눈을 씻고 최대한 빨리 병원에 가십시오.

• 절대로 배터리 근처에서 흡연을 하거나 불꽃이나 화염을 두지 마십시오.
• 금속 공구를 배터리 위에 떨어뜨리는 위험을 최소화하기 위해 각별히 주의하십시오. 배터리나 기타 전기 부품에 스파크가 발생하거나 단락되어 폭발할 수 있습니다.
• 배터리의 통풍구 캡이 단단히 닫혀 있는지 확인하세요.

또한, 전력 인버터에는 커패시터가 포함되어 있으며, 처음 DC 전원에 연결되면 커패시터를 충전하기 위해 높은 전류가 흐릅니다. 그러나 이는 정상적인 현상이며, 마지막 연결 부분에서 스파크가 발생하는 경우가 많습니다. 따라서 NoOutage.com에서는 마지막 연결을 배터리에서 멀리 떨어진 곳에 연결할 것을 권장합니다. 다음 순서로 연결하면 됩니다.

1. 인버터의 음극 단자를 배터리의 음극 단자에 연결하세요
2. 최소 몇 피트 길이의 작은 게이지 임시 절연 점퍼 와이어를 배터리 양극 단자에 연결합니다.
3. 이 전선을 배터리 근처에서 멀리 떨어진 인버터 양극 케이블 끝에 대고 잡으세요(스파크는 정상적인 현상이며 커패시터가 충전되었음을 나타냅니다)
4. 임시 전선을 제거하고 인버터에서 배터리로 양극 케이블을 연결합니다(커패시터가 충전된 경우 스파크가 발생하지 않아야 함)

NoOutage.com에서 현재까지 확인한 인버터 사용 설명서에는 이 순서가 포함되어 있지 않습니다. NoOutage.com에서는 배터리의 양극과 음극 단자를 정확히 식별했는지 반드시 확인할 것을 권장합니다. 케이블을 연결할 때 극성을 반대로 연결하면 인버터 내부 퓨즈가 끊어져 영구적인 손상을 초래할 수 있습니다!

재활용 재료

이 프로젝트는 대부분 재활용 부품과 자재를 사용하여 조립될 예정이며, 이 중 대부분은 이미 CCAT에 보관되어 있습니다. 그러나 다른 재활용 자재는 다음 위치에서 조달될 예정입니다.

• 아르카타 스크랩 & 샐비지
• 스크랩 훔볼트

구성

CCAT에 자전거로 구동되는 도구 스테이션을 건설한다는 목표를 달성하기 위해 모든 프로젝트 활동을 완료하고 예산 범위를 벗어나지 않도록 일정과 예산을 시행했습니다.

타임라인

CCAT의 자전거 구동 도구 프로젝트를 완료하기 위해 2015년 5월 8일 마감일을 맞추기 위한 일정이 작성되었습니다.

비용

표 1의 비용은 CCAT 자전거 전동 공구 프로젝트 완료에 필요한 재료와 관련이 있습니다. 일부 재료는 이미 CCAT를 통해 무료로 제공되었습니다. 다른 모든 재료는 현지 및 온라인에서 구매할 예정입니다. 재료는 품질뿐만 아니라 가격도 고려하여 구매하며, 기준에 명시된 바와 같이 예산은 600~700달러 범위 내에서 제한됩니다. 이 프로젝트의 핵심 기준으로, 제안된 예산은 고객이 원하는 범위 내에서 유지되도록 할 것입니다.

디자인

CCAT 자전거 동력 공구 프로젝트의 설계에는 여러 구성 요소가 필요합니다. 설계는 먼저 종이에 그려져 프로젝트의 청사진으로 사용되었습니다.

구성 요소:

• 벨트
• 체인
• 다이오드
• 배터리 리드
• 배터리(12볼트, 33암페어시)
• 차단기(100암페어 인라인)
• 발전기(24볼트, 0.75암페어, DC 모터)
• 인버터(DC-AC 인버터, 1200와트, 피크 2000와트)
• 충전 컨트롤러(100V 피크)
• 고정식 자전거

모바일 구성 요소

CCAT의 자전거 동력 공구 프로젝트는 배터리, 인버터, 충전 컨트롤러를 위한 하우징 유닛을 대부분 재활용 소재로 제작하는 것으로 시작되었습니다. 구매한 자재는 경첩과 바퀴뿐이었습니다. 배터리와 인버터는 보호를 위해 유닛 내부에 설치되었고, 충전 컨트롤러는 쉽게 볼 수 있도록 뚜껑에 나사로 고정되었습니다.

• 
  그림 3a: CCAT 자전거 동력 도구 스테이션을 위한 하우징 유닛
• 
  그림 3b: CCAT의 자전거 구동 도구 스테이션 인버터
• 
  그림 3c: CCAT의 자전거 구동 도구 프로젝트의 충전 컨트롤러
• 
  그림 3d: 완성된 CCAT 자전거 구동 도구 스테이션.

배선

CCAT 자전거 구동 도구 프로젝트를 완료하려면 모든 전기 부품을 연결하기 위한 배선을 해야 합니다.

작업

유지 관리

유지 관리를 수행하기 전에

1. 배터리의 전류를 차단하기 위해 차단기가 "OFF" 위치로 전환됩니다.
2. 자전거와 발전기가 충전 컨트롤러에서 분리되었습니다.
3. 인버터가 "OFF" 위치로 전환되었습니다.

배터리 수명 연장을 위한 딥 사이클 팁 ^{[ 25 ]}

• 처음 몇 번의 사이클은 배터리를 가볍게 방전(방전 깊이 20% 이하)하세요. 이렇게 하면 (플레이트 형성이 완전히 완료되지 않은 경우) 플레이트 형성 과정을 완료하는 데 도움이 됩니다.
• 충전 후에는 항상 배터리를 "식히십시오". 충전 및 방전 사이클 동안 열이 발생하기 때문에 냉각 시간은 매우 중요합니다. 냉각 시간이 없으면 열이 증가하여 그리드 부식이 가속화되고, 이는 배터리 고장의 주요 원인 중 하나입니다.
• 기회 충전(사용 사이에 빠르게 충전하는 것)은 배터리 수명에 해롭습니다. 사이클 횟수가 적을수록 배터리가 더 많은 사이클을 제공할 수 있다는 것은 사실이지만, 기회 충전은 냉각 시간이 없어져 수명이 단축되므로 좋지 않습니다. (즉, 하루에 한 번 충전하는 것이 좋습니다.)
• 밀폐형(겔 셀) 배터리 충전기로 젖은 배터리를 충전하지 마십시오. 젖은 배터리는 충전을 완료하기 위해 더 높은 전압이 필요하며, 그렇지 않으면 배터리가 100%로 돌아오지 않고 황산화가 발생할 수 있습니다.
• 밀폐형(겔 셀) 배터리를 젖은 배터리 충전기로 충전하지 마십시오. 젖은 배터리 충전기에서 발생하는 높은 전압(14.8V 이상)은 밀폐형 배터리의 재결합을 위해 과도한 가스 발생을 유발하여 배터리 건조 및 고장을 유발합니다.
• 젖은 배터리의 전해액 수위가 극판 아래로 떨어지지 않도록 주의하십시오. 젖은 배터리의 전해액 관리가 제대로 이루어지지 않으면 극판의 노출된 부분이 손상(황산화)되어 용량이 감소합니다.
• 배터리를 방전된 상태로 보관하지 마십시오. 방전 중 생성되는 황산염은 장기간 방치하면 심각한 황산화 현상이 발생하여 배터리를 완전히 재충전할 수 없게 될 수 있으므로 주의하십시오.
• 사용 가능한 젖은 배터리는 충전 후 항상 물(증류수가 좋음)로 채우십시오. 전해액 수위가 배터리 플레이트보다 높으면 충전 후 배터리를 채우십시오. 전해액은 충전 중 팽창하므로 충전 전에 배터리를 채우면 전해액이 배터리 밖으로 거품이 생길 수 있습니다. 충전 시에는 배터리 플레이트를 전해액으로 덮어야 하지만, 너무 많이 채우지 않도록 주의하십시오.
• 배터리 상단과 단자는 항상 깨끗하고 부식되지 않도록 유지하십시오. 배터리 상단의 필름은 전류가 단자 사이로 이동하게 하여 자가 방전을 가속화할 수 있습니다.
• 완전히 충전된 배터리는 최상의 성능과 긴 수명을 제공합니다. RV를 테스트하거나 사용하기 전에 배터리가 완전히 충전되었는지 확인하십시오. 방전이나 부하 없이 표면 전하가 소진된 후 완전히 충전된 배터리의 전압은 12V 배터리의 경우 12.63V입니다. 다른 충전 상태는 다음과 같습니다. 12.60V = 93% 충전 12.55V = 89% 충전 12.50V = 85% 충전 12.45V = 80% 충전 12.18V = 50% 충전.
• 과방전된 배터리는 완전히 회복되기 전에 몇 차례 사이클을 반복해야 할 수 있습니다. 배터리가 완전히 충전되기 전에 과열되기 시작하면, 배터리를 방전하고 몇 차례 재충전해야 할 수 있습니다. 이러한 충전 및 방전 사이클은 배터리의 전류 수용 능력을 높이고 사용 가능한 상태로 회복하는 데 도움이 될 수 있습니다.
• 여러 개의 배터리가 병렬, 직렬 또는 직렬/병렬로 연결된 경우, 교체용 배터리는 기존 배터리와 크기, 연식, 사용 기간이 동일해야 합니다. 50회 이상 충전된 배터리 팩에는 새 배터리를 넣지 마십시오. 새 배터리로 교체하거나, 상태가 좋은 중고 배터리를 사용하십시오.
• 딥사이클 배터리는 주기적으로 균등화해야 합니다. 균등화는 일반적인 충전 사이클 후 장시간 저전류 충전을 수행하는 것입니다. 이는 셀의 균형을 유지하는 데 도움이 됩니다. 자주 사용하는 배터리는 일주일에 한 번씩 균등화해야 합니다. 수동 타이머 충전기는 충전 시간이 약 3시간 정도 더 길어야 합니다. 자동 제어 충전기는 충전 사이클 완료 후 플러그를 뽑았다가 다시 연결해야 합니다.
• 배터리가 오래됨에 따라 유지 관리 요구 사항이 달라집니다. 일반적으로 비중이 더 높고, 가스 발생 전압이 상승합니다. 이는 충전 시간이 길어지거나 충전 완료 시 전류량이 더 높아짐을 의미합니다. 일반적으로 오래된 배터리는 더 자주 물을 뿌려야 하며, 용량도 감소합니다.
• 사용하지 않으면 딥사이클 배터리에 해로울 수 있습니다. 몇 달 동안 방치하면 "부스트" 충전을 해야 합니다. 따뜻한 기후에서는 추운 기후(2~3개월마다)보다 더 자주(한 달에 한 번 정도) 충전해야 합니다. 배터리는 추운 기후보다 높은 온도에서 더 빨리 방전되기 때문입니다.

모든 배터리는 서비스 간격마다 다음 사항을 점검해야 합니다. ^{[ 26 ]}

• 러그의 올바른 클램핑 및 조임
• 상단, 러그 및 커넥터 주변 청결

자전거 팁

• 페달을 너무 세게 밟거나 힘을 너무 많이 주지 마십시오. 자전거 발전기와 시스템은 배터리를 최대한 효율적으로 충전하도록 설계되었습니다. 따라서 몇 분 동안 일정한 속도로 페달을 밟으면 몇 초 동안 강한 힘으로 페달을 밟는 것보다 훨씬 빠르게 배터리가 충전됩니다. 또한, 고정식 자전거와 부품은 다소 노후되어 있어 너무 세게 페달을 밟으면 시스템과 부품이 손상될 수 있습니다.
• 자전거 체인 세척: ^{[ 27 ]}

1. 단단한 솔로 연결 부분을 털어냅니다(오래된 칫솔도 사용 가능합니다).
2. 때때로 체인 윤활제로 링크에 다시 윤활유를 바르세요.
3. 깨끗하고 마른 천으로 과도한 윤활유를 닦아내세요. 과도한 윤활유 사용은 오히려 새로운 먼지를 유발할 수 있습니다.

MPPT 충전 컨트롤러

• 충전 상태 표시등: 자전거 발전기의 연결이 올바르고 자전거 발전기가 페달을 밟으면 충전 표시등이 계속 켜져 있습니다.
• 배터리 25% 표시등: 켜짐: (배터리 전압이 10.5V보다 높거나 12V보다 낮을 때) 깜박임: (배터리 전압이 10.5V보다 낮을 때)
• 배터리 50% 표시등: 계속 켜짐:(배터리 전압이 12V보다 높을 때, 12.6V보다 낮을 때)
• 배터리 75% 표시등: 계속 켜짐:(배터리 전압이 12.6V보다 높을 때, 13.8V보다 낮을 때)
• 배터리 100% 표시등: 계속 켜짐:(전압이 13.8V보다 높을 때)

일정

이 섹션에서는 CCAT의 자전거 동력 도구 스테이션을 유지 관리하는 방법에 대해 설명합니다.

일일

• 배터리는 항상 최소 75% 이상 충전해 두세요.
• 모든 배선을 깔끔하게 유지하고 물에 닿지 않도록 하세요.
• 주택 단위를 건조하게 유지하세요.

주간

• 배터리를 충전하고 하우징을 깔끔하게 유지하세요.

월간 간행물

• 주거 단위를 깨끗하게 유지하세요.
• 연결부와 배선에 부식이 있는지 확인하세요.

매년

• 배터리가 여전히 충전을 유지할 수 있는지 확인하세요.

5~10년마다

• 필요에 따라 배터리를 교체하세요.

지침

이 섹션에서는 CCAT의 자전거 구동 도구 스테이션을 작동하는 방법에 대한 단계별 지침을 제공합니다.

CCAT 자전거 구동 도구 스테이션을 작동하는 방법:

1

충전 컨트롤러에 100% 또는 75% 표시등이 켜져 있는지 확인하세요(그렇지 않으면 6단계로 넘어가세요).

2

원하는 전동 공구를 인버터에 꽂으세요(9암페어 이하여야 함).

3

인버터를 켜고 인버터에 녹색 표시등이 켜지는지 확인하세요.

4

그 도구를 사용하세요! a. 인버터에서 경고음이 울리나요? 공구를 끄세요. 전력을 너무 많이 사용하고 있습니다. b. 25% 표시등이 깜빡이면 사용을 중단하고 배터리를 충전하세요.

5

4단계를 마치면 인버터를 끄고 원하는 전동 공구의 플러그를 뽑으세요.

6

충전 컨트롤러의 검은색 클립을 자전거 발전기에 연결합니다.

7

자전거에 앉으세요.

8

페달을 밟아 배터리를 충전하세요!

9

배터리는 충전 컨트롤러의 "충전" 표시등이 켜질 때만 충전되므로, 해당 표시등이 켜질 만큼 충분한 전력으로 페달을 밟고 있는지 확인하세요.

10

배터리 수명을 연장하려면 페달링을 멈춘 후에도 시스템을 보관하기 전에 100% 표시등이 약 5~10초 동안 켜져 있어야 합니다.

11

자전거 발전기에서 충전 컨트롤러로 연결된 검은색 클립을 분리합니다.

12

나무 하우징 유닛에 전선을 연결하고 비를 피해 안전한 곳에 보관하세요. 즐겁게 사용하세요!

결론

테스트 결과

배터리를 완전히 충전한 후, 약 45분 동안 간헐적으로 톱을 사용하여 약 30회 정도 나무를 절단했습니다. 그 후 충전 컨트롤러는 50%를 나타냈습니다. 충전 컨트롤러가 100%로 돌아오는 데 약 30분 동안 페달을 밟았습니다. 충전 컨트롤러가 75%를 나타낼 때까지 페달을 밟은 후, 충전 컨트롤러가 100% 표시등을 약 5초 동안 켜두는 데 추가로 15~20분 동안 페달을 밟았습니다.

토론

테스트 과정에서 몇 가지 문제점을 발견했습니다. 첫째, 시스템 전체의 연결 부분이 제대로 고정되지 않았다는 것입니다. 납땜 경험이 없었고 납땜 인두도 없었기 때문에 대부분의 부품을 전기 테이프와 압착으로 연결했습니다. 하지만 이러한 연결 부분이 제대로 고정되지 않아 배터리 충전을 위한 안정적인 전류 공급이 어려웠습니다. 둘째, 원형 톱이 나무에 끼었을 때 인버터가 과열되는 경향이 있었습니다. 원형 톱은 작은 나무 조각을 자르거나 깔끔하게 절단할 때는 계속 작동할 수 있지만, 두꺼운 조각을 자르다가 끼면 전류가 너무 많이 소모되어 인버터가 꺼집니다. 따라서 날카로운 톱날을 사용하는 것이 좋으며, 톱날이 나무에 끼어 절단되지 않는 것을 방지하기 위해 작은 톱질 동작을 권장합니다. 마지막으로, 충전 컨트롤러는 읽기 어렵고 항상 정확하지 않습니다. 톱이 작동하지 않을 때는 충전 컨트롤러의 표시등이 실제 배터리 잔량을 표시합니다. 톱이 작동하는 동안 충전 컨트롤러는 25%를 표시할 수 있지만, 톱을 끄면 충전 컨트롤러는 배터리의 실제 용량을 표시합니다. 이는 배터리 충전 중에도 마찬가지입니다. 페달을 밟는 동안 표시등이 100%를 표시할 수 있지만, 페달을 밟는 것을 멈추면 표시등이 50%까지 떨어질 수 있습니다. 따라서 25% 표시등이 깜빡일 때까지 시스템을 사용하고, 페달을 밟는 것을 멈춘 후 100% 표시등이 최소 10초 동안 켜질 때까지 시스템을 보관하지 않는 것이 좋습니다.

얻은 교훈

• 제작을 시작하기 전에 더 많은 연구가 필요합니다. 전기에 대한 이해가 더 깊었다면 다양한 재료와 부품을 사러 철물점에 갈 필요가 훨씬 줄었을 겁니다. 직류 전압에서 교류 전압으로 변환할 때 와트(W)는 동일하게 유지되어 직류 측 암페어가 90~100암페어로 높아진다는 사실을 미처 깨닫지 못했습니다. 이로 인해 프로젝트가 크게 바뀌었고, 전선 굵기부터 인버터 크기까지 모든 것을 확장해야 했습니다.
• 일찍 공사를 시작하세요. CCAT에 자재를 가지고 도착했을 때, 눈앞에 얼마나 많은 일이 펼쳐져 있고, 이 모든 것을 완성하는 데 얼마나 많은 시간이 걸릴지 깨달았고, 정말 감당하기 힘들었습니다. 또한, 그룹 미팅 시간에는 프로젝트를 어떻게 만들지에 대해 가상으로 이야기하곤 했는데, 최종 결과는 완전히 달랐습니다. CCAT에 일찍 도착해서 공사를 시작했다면, 우리의 아이디어는 더 현실적이고 생산적이었을 것입니다.
• 실수는 건축 과정의 일부입니다. 답답했지만, 이미 작동하지 않는 부품에 돈을 지불하고 나서 철물점에 가서 새 부품을 온라인으로 주문하는 것은 학습 과정의 일부였습니다. 어떤 구매가 옳았는지, 왜 같은 실수를 두 번 해서는 안 되는지 알기 위해 우리는 모든 잘못된 구매를 반복해야 했습니다.
• 항상 전문가에게 도움을 요청하세요. Lonny Grafman은 필요한 모든 부품을 찾을 수 있도록 올바른 방향으로 안내하는 데 큰 도움을 주었습니다. 또한 시스템에 90~100암페어가 흐를 것이라는 사실을 깨닫도록 도와주신 분이기도 했습니다. 만약 그가 알려주지 않았다면 배선이 녹거나 인버터가 고장 났을 겁니다. 전문가가 가장 잘 알고 있으며, 그들의 지식은 매우 소중하다는 것을 알게 되었습니다.
• 집에서도 오프그리드 전기 장치를 만들 수 있습니다. 이 프로젝트를 통해 저희는 다른 형태의 오프그리드 전기를 살펴보게 되었고, 태양광 발전이나 자전거 동력 장치를 직접 만들어 보고 싶다는 생각을 하게 되었습니다.

다음 단계에는

• 새로운 다이오드를 구입하다
• 전선 사이의 연결을 함께 납땜합니다.
• 안전성을 높이기 위한 스위치 추가
• 더 많은 부하를 처리하기 위해 더 큰 인버터를 구입하세요
• 더 오랜 시간 동안 도구에 전원을 공급하기 위해 더 큰 배터리를 구입하세요

문제 해결

이는 기본적인 작동 문제 해결 방법입니다. 복잡한 문제는 Alex Takahashi 에게 문의하세요 .

References