此页面代表Flock House的“Team U^s”自行车动力能源项目。“Team U^s”是通过Engineering 215 Intro to Design聚集在一起的团队，由Cal Poly Humboldt的Lonny Grafman教授。
Contents
Introduction
Flock House
随着城市人口继续以指数级速度增长，可持续的生活方式必须不断进步以满足人类的基本需求。对可持续生活实践的需求启发了我们的客户Mary Mattingly，创建了Flock House移动艺术项目。Flock House pods 超越了典型城市发展的限制，具有迁移和居住任何未使用空间的能力。从建筑物的侧面到人行道，具体位置仅限于想象。“Flock Pods”旨在成为可再生的家园。大多数食物和能源需求将通过“Flock Pods”内部系统产生，其余的则通过社区支持产生。为了满足居民的能源需求，每个吊舱都配备了自行车供电能源（Geared Up From the Feet Up）和Flock House Handcar 发电机。第一个 Flock House 吊舱将于 2012 年 5 月 1 日启动，穿过纽约的曼哈顿下城街区（查看整个时间表）。
要了解有关该项目的更多信息，您可以访问Flock House 网页，如需了解 Flock House 中其他项目的更多信息，请访问Appropedia 网页。
Team U^s
Flock Pod 图片由 Mary Mattingly 提供
U^s 队的标志
U^s 团队由四名学生组成：Jenna Bader；达希尔·比文斯；雅各布·罗；和Karen Stufkosky，就读于Cal Poly Humboldt的Engineering 215 Intro to Design，由Lonny Grafman教授。该团队面临的任务是开发一种能够产生 100 多瓦的自行车动力发电机，同时支持所有类型的自行车使用。该项目旨在提高公众对可再生能源的了解，并允许任何骑自行车的人参与发电。
问题陈述和标准
| 标准 | 重量 | 描述 |
|---|---|---|
| 功率输出 | 10 | 必须产生至少 100 瓦 |
| 使用方便 | 10 | 设置简单 适合所有带 25-29" 轮胎的自行车 骑手可以发电 20 分钟 |
| 一致性 | 9 | 每次都有效 |
| 耐用性 | 8个 | 必须承受天气和日常使用 |
| 可移植性 | 7 | 只需要一个人移动 |
| 美学 | 6个 | 视觉吸引力 |
| 安全 | 5个 | 骑手和旁观者都可以安全使用 |
| 成本 | 5个 | 不超过 375.00 美元的预算 |
问题陈述
Flock House 需要一种易于使用的电源，适合所有年龄段的人使用，可容纳大多数种类的自行车、教育，并且能够产生足够的电力来满足两个居民的需求。
The Objective
Team U^s 的目标是使用回收材料为元项目 Flock House 设计一种便携式、可拆卸且可重新创建的自行车动力发电机。如果可能，将连接多个自行车停放点，为其居民为 Flock House 吊舱供电，并用作学习工具，向游客介绍替代能源发电。
Geared-Up From the Feet-Up
Cost and Materials
| 材料（您的成本） | 数量 | 成本 |
|---|---|---|
| 充电控制器 | 1个 | $111.54 |
| 教练台 | 1个 | 67.35 美元 |
| 直流电机 | 1个 | 63.08 美元 |
| 自行车踏板曲柄臂（如果可能，请寻找二手） | 1个 | 25.00 美元 |
| 有机玻璃（4片） | 1个 | 20.00 美元 |
| 延长线（25 英尺） | 1个 | 14.84 美元 |
| 有机玻璃 | 1个 | 13.88 美元 |
| 自行车踏板（如果可能，请寻找二手） | 1个 | 9.99 美元 |
| 拨链器 | 1个 | 9.99 美元 |
| 散热器 | 1个 | 9.99 美元 |
| BMX自行车链条 | 1个 | 9.98 美元 |
| 自行车链轮 | 1个 | 7.66 美元 |
| 阻塞二极管 | 1个 | 6.98 美元 |
| 灯泡插座 | 1个 | 6.00 美元 |
| 铰链 | 2个 | 5.99 美元 |
| 12 伏灯泡 | 1个 | 5.84 美元 |
| 橱柜磁铁 | 2个 | 4.00 美元 |
| 电线连接器 | 2个 | 4.38 美元 |
| 链条润滑剂 | 1个 | 3.49 美元 |
| 保险丝座 | 1个 | 2.19 美元 |
| 废木（寻找回收件） | 4个 | 2.00 美元 |
| 四方螺栓+垫圈+螺母 | 1个 | 1.69 美元 |
| 废金属（来自废料场） | 6个 | 1.00 美元 |
| 保险丝 | 1个 | 0.73 美元 |
| 总成本 | 407.59 美元 | |
| 材料（我们的成本） | 数量 | 成本 |
|---|---|---|
| 充电控制器 | 1个 | $111.54 |
| 教练台 | 1个 | 67.35 美元 |
| 直流电机 | 1个 | 63.08 美元 |
| 延长线（25 英尺） | 1个 | 14.84 美元 |
| 有机玻璃 | 1个 | 13.88 美元 |
| BMX自行车链条 | 1个 | 9.98 美元 |
| 自行车链轮 | 1个 | 7.66 美元 |
| 阻塞二极管 | 1个 | 6.98 美元 |
| 铰链 | 2个 | 5.99 美元 |
| 12 伏灯泡 | 1个 | 5.84 美元 |
| 电线连接器 | 2个 | 4.38 美元 |
| 保险丝座 | 1个 | 2.19 美元 |
| 四方螺栓+垫圈+螺母 | 1个 | 1.69 美元 |
| 保险丝 | 1个 | 0.73 美元 |
| 拨链器 | 1个 | 捐赠 |
| 橱柜磁铁 | 2个 | 捐赠 |
| 有机玻璃（4片） | 1个 | 捐赠 |
| 散热器 | 1个 | 捐赠 |
| 自行车踏板曲柄臂 | 1个 | 捐赠 |
| 自行车踏板 | 1个 | 捐赠 |
| 灯泡插座 | 1个 | 捐赠 |
| 废木 | 4个 | 捐赠 |
| 链条润滑剂 | 1个 | 捐赠 |
| 废金属 | 6个 | 捐赠 |
| 总成本 | $316.13 | |
最终设计
Geared-Up From the Feet-Up 旨在以尽可能高的功率输出有效地为 Flock House 提供动力，同时对于大多数骑手来说仍然足够简单以产生动力。
概述
该设计使用可调节自行车训练台、直流电机、充电控制器、BMX 自行车链轮、单速 BMX 链条、拨链器和为 12 伏电池供电所需的电气元件构建而成，所有这些元件都封装在一个有机玻璃盒中。
机械系统
骑自行车的人通过旋转支架侧面的旋钮将自己自行车的后轮轴锁定到自行车支架中。通过自行车轮胎下方的可调节滚轮，自行车支架可容纳大多数后轴直径小于 8 1/2" 且轮胎尺寸在 25"-29" 之间的自行车。
滚筒旋转单速自行车链条，该链条连接在滚筒的末端，然后连接到电机。因为支架可以根据不同的轮胎直径进行调节，而且我们的电机是用螺丝固定在基板上的，所以有必要使用张紧器来……完成它的工作。我们将用过的拨链器重新用作链条的张紧器。这增加了系统的易用性。
电子系统
Geared-Up 设计中使用的电子设备是一个 36 伏直流电机、一个 15 安培保险丝和保险丝座、一个 40 安培阻塞二极管和一个 12/24 伏充电控制器，所有这些都串联到一个 12 伏深循环电池使用 12 号铜线。还有一个 12 伏直流电灯泡拧入一个灯座，灯座通过充电控制器并联连接，用于在电池充电后消耗充电控制器的多余负载。
充电控制器是我们设计中的必要组成部分，因为我们必须确保电池能够持续充电，为 Flock House 供电。像我们使用的深循环 12 伏电池，喜欢在 13-15 伏的恒定输入下充电。如果急切的骑手在我们的系统上发电，产生的电压高于充电控制器设置的电压，灯泡将开始亮起。最佳电池充电发生在“最佳点”，骑手可以轻松地持续踩踏自行车，并且灯光几乎不闪烁。这种闪烁的灯光意味着电池正在以 13 伏充电，并且您几乎不会产生超出该限制的多余能量浪费。
阻塞二极管确保电子从发电机流向电池的方向，而不是当骑手停止踩踏板时电子从电池流向电机的方向。二极管的额定电流为 40 安培，确保骑手的最佳安全性，因为我们的电机额定电流仅为 13 安培。
如果发生电气事故，15 安培的保险丝可能会熔断。这确保了我们系统和电气元件周围任何人的安全。
结果
Geared-Up From the Feet-Up 的最终设计具有可变的能量输出范围。一个人骑自行车 5-10 分钟可产生 50-140 瓦的功率，具体取决于骑车人的健康水平。
在我们的开发过程中，出现了几个问题，增加了我们最终设计的复杂性。
- 后自行车轮胎必须对滚轮具有恒定的张力。如果压路机对轮胎不够紧，则压路机会因打滑引起的牵引力而烧毁橡胶。通过将滚轮用力压入轮胎，摩擦力最小化，滚轮的动力转数最大化。
- 定制设计的齿轮系统很难测试，因为有太多部件是可变的。BMX 链轮每次都必须定制适合我们的滚轮和电机，以便测试系统的适当齿轮比。这是一个困难的阶段，因为每个链轮都必须焊接到定制的钢片上才能连接到杆上。
- 需要以电子元件不会过热的方式设置电路。
- 自行车架有我们没有预见到的局限性。该支架适用于各种轮胎直径，因为它可以在滚轮底座上进行广泛调节。但是，轴锁的宽度仅限于后轮轴直径的一个小范围，最多 8 ½ 英寸宽。我们没有预料到自行车上会有各种各样的款式，包括现代快速释放轮胎支架和笨重的配件定制，如包架/篮子。
讨论
DIY
有关如何构建自己的如何构建 Geared-Up From the Feet-Up 的详细信息<----单击链接
特别鸣谢
