DIY: Solar Powered RC Plane Under 50 $: 8 askelta (kuvilla)

2024 Kirjoittaja: John Day | [email protected]. Viimeksi muokattu: 2024-01-30 09:02

Tyypillisesti RC -koneen tehovaatimukset vaihtelevat muutamasta kymmenestä watista satoihin watteihin. Ja jos puhumme aurinkoenergiasta, sen tehotiheys (teho/pinta -ala) on erittäin alhainen, tyypillisesti enintään 150 wattia/m2, mikä vähentää ja vaihtelee kauden, ajan, sään ja aurinkopaneelien suunnan mukaan. Joten aurinkokoneen haasteena on tehdä lentäminen mahdolliseksi erittäin pienitehoisella (niin kevyt lentokone) avulla.

Mutta tämä ei ole ensimmäinen ajastinkone kahdesta syystä:

1. Kuten edellä on mainittu, tämän tason on oltava erittäin kevyt ja riittävän luja (jotta aurinkokennot eivät vahingoitu lentävien kuormien vuoksi), mikä vaatii jonkin verran kokemusta.

2. Lentäminen pienellä teholla on myös vaikeaa, ja kaikki törmäykset voivat johtaa aurinkopaneelin rikkoutumiseen.

Silti tämä projekti kannattaa kokeilla. Kuten tuloksissa, sinulla on RC -lentokone, joka voi lentää koko päivän (toivottavasti) ilman latausta.

Voit myös katsoa liitteenä olevasta videosta vastaavia tietoja.

Vaihe 1: Taustaa

Aiemmin yritin tehdä RC -lentokoneen, joka lensi pelkästään aurinkoenergialla ja akulla ohjauspinnalle, tämä kone pystyi lentämään, jos sääolosuhteet ovat hyvät. Tämän koneen huipputeho oli 24 wattia ihanteellisessa kunnossa.

Katso lisätietoja linkistä:

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

Tällä koneella on hybridivoimaa. Aurinkopaneeli lataa jatkuvasti akkua ja antaa virtaa koneelle. Huippukuormitustarpeen aikana (nousu) akku tarjoaa myös virtaa aurinkokennon ohella. Yritämme myös pitää sen painon alle 150 g.

Vaihe 2: Tarvittava materiaali

Alla on luettelo koneen valmistukseen tarvittavista tärkeimmistä osista. Lisäsin myös linkit eri osiin. Tämä ei ole sama osa mistä ostin komponentit.

Sunpower c60 aurinkokenno: 5nos (suositeltavaa ostaa muutama ylimääräinen) linkki:

• Ydimetön moottori, jossa on potkuri, jolla työntövoiman ja tehon suhde 0,2 Viite:
• Minimivastaanotin, jossa on sisäänrakennettu servo ja ESC: Olen käyttänyt wltoys -vastaanottimen tiiliä. Linkki:
• Hiilitanko: Dia: 1mm, Dia: 4mm
• 5mm Dapron -arkki,
• Akku, jossa on sisäänrakennettu suojapiiri 500 mAh 1 s (hanki suojapiiri erikseen, jos sitä ei ole)

Työkalut:

• Juotin
• Kuuma liimapistooli
• Ca liimaa
• Hioa
• Läpinäkyvä teippi
• Paperileikkuri
• Hackshaw -terä

Vaihe 3: Siiven ja hännän osan tekeminen

Tarvittavan osan kokoamisen jälkeen tason valmistus voidaan aloittaa tekemällä siipi. Koska se on koneemme moniosa ja kaikki muut osat kootaan siiven yli. Tämän koneen siipiväli on 78 cm. Alla olevan siiven tekeminen on menettely, jota noudatan. Voit kuitenkin käyttää myös kuumaa langankatkaisua tai muita toimenpiteitä.

• Riippuen käytettävissä olevan dapron -arkin paksuudesta voit leikata suorakulmion paloja ja kiinnittää ne yhteen niin, että siitä voidaan muotoilla ilmakalvo.
• Kiinnityksen jälkeen nämä osat yhdessä liiman kanssa (olen käyttänyt tavallista SH fevicolia), meidän on hiottava hyödytön materiaali ja tehtävä siitä mukava sileä. Ilmakalvon yläpinnan kaarevuuden on oltava pienempi niin, että aurinkokennon on taivutettava minimiin tarttuessaan. Muuten on hyvä mahdollisuus solujen halkeiluun.
• Tee leikkaus siiven keskelle levitä kuumaa liimaa ja laita hiilitanko. Tämä tekee siivestä jäykemmän.

Liimaa samalla tavalla häntätangon hiiliosa. Tee peräsin ja hissi käyttämällä 5 mm: n dapron -arkkia. Peräsimen ja hissin mitat otetaan suoraan pieneltä kouluttajalta lentotestillä. Jos haluat tehdä kaikki nämä osat, katso linkistä saatavilla oleva piirustus.

Vaihe 4: Aurinkokennojen valmistelu ja kokoaminen:

Moottorimme virran saamiseksi me 3,7 volttia ja akun suurin jännite on 4,2 volttia. Meidän on siis tarjottava jatkuva 5 voltin syöttö. Käyttämämme kenno (SunPower c60) antaa 0,5 V: n jännitteen 6 A: n huippulähteellä. Koon vuoksi pyrimme kuitenkin 10 kennoon. Joten leikkaamme nämä solut puoliksi ja käytämme sitä. Tässä tapauksessa jokainen kenno antaa jännitteen 0,5 V, mutta virta puolittuu 3A: ssa. Yhdistämme 10 näistä puolikennoista sarjaan, mikä antaa 5 voltin syötön ja 3 amp: n huippuvirran.

Katso näiden solujen leikkaaminen tästä videosta. Koska nämä solut leikkaavat hyvin hauraasti, on vaikeaa. Kun olet leikannut ne, kuparijohdin voidaan juottaa jokaiseen näistä niin, että kaikki siellä olevat solut ovat sarjassa. Sinun on oltava varovainen puolisolun napaisuudesta, koska joskus se hämmentää. Kuin aurinkopaneeli voi olla kiinni siivessä. Olen käyttänyt siihen kuumaa liimaa. Käytä runsaasti kuumaa liimaa, jotta tuulen ja aurinkokennon väliin ei jää aukkoa.

Nyt aurinkokennon suojaamiseksi olen peittänyt sen läpinäkyvällä teipillä. Tämä on itse asiassa huono idea tehdä niin, mutta sen suojaamiseksi pölyltä ja muulta saastumiselta se on välttämätöntä. Voit myös käyttää muita parempia tekniikoita kapselointiin. Nyt on mitattava avoimen piirin jännite ja oikosulkuvirta.

Kun kaikki on kunnossa, voit siirtyä seuraaviin vaiheisiin. Ja näytetty jännite on pienempi kuin 5,5-6 V kuin olet saattanut tehdä virheen juotossa -virhe on juottaa oikea napaisuus sarjan muodostamiseksi.

Suunnitelman voi ladata osoitteesta

Vaihe 5: Nenäosa ja ohjauspinnat

Nenäosan koko ja muoto riippuvat suuresti käytettävän akun, moottorin ja vastaanottimen tilasta. hiilikuitu tankoa käytetään antamaan sille voimaa ja vastaanottotiili kootaan sen päälle.

Koska käytän yksittäistä moottoria, se on koottu koneen kärkeen. Mutta jos haluat käyttää kahta moottoria, se voidaan asentaa siiven alle tai päälle.

Tässä koneessa on 3 -kanavainen ohjaus. joten meillä on vain peräsin, hissiohjaus ja moottorin ohjaus. Tässä käytetään ohuita hiilikuitutankoja (halkaisija 1 mm) liikkeen siirtoon. tässä vastaanottotiili asetetaan siiven eteen ylläpitämään CG: tä.

Vaihe 6: Sähköjärjestelmä

Kuten aiemmin selitettiin, tällä koneella on hybridivoima. Akku ja aurinkopaneeli kytketty sarjaan. Tämä tulee ongelman mukana. saamme 6 voltin avoimen piirin jännitteen ja akun korkeimman jännitteen 4,2. joten akku voi helposti epäonnistua ylikuormituksen vuoksi, mikä on huono.

Aion käyttää akkua, jossa on sisäänrakennettu akun virranhallintapiiri (sellainen …). tämä piiri ei anna ylikuormittaa tai edes suojata sitä syvältä purkautumiselta. Tyypillisesti kaikissa lelukvadrikopterissa tai lentokoneessa käytettävissä LiPo -laitteissa on tämän tyyppinen sisäänrakennettu piiri. missään Hobby -luokan akussa ei kuitenkaan ole tällaista piiriä. joten sinun on oltava varovainen valitessasi akkua, ja jos akussa ei ole tällaista piiriä, se voidaan ostaa erikseen ja käyttää lentokoneen kanssa.

Käytön aikana akku huolehtii suurista virratarpeista, kun taas 1-2,5 ampeerin jatkuva syöttö saadaan aurinkokennosta, joka voidaan kuluttaa suoraan lentokoneella tai voidaan tallentaa akkuun kaasukaasun asetuksesta riippuen.

Vaihe 7: Testaus:

Täällä olen suorittanut kaksi testiä lentokoneessa tarkistaakseni aurinkolatauksen yleisen suorituskyvyn.

1. Jatkuva käyttö, kunnes akku loppuu:

Kaasu oli asetettu 100%: iin ja akun jännitettä seurataan, kunnes akku tyhjenee. Oheisesta videosta voit tarkistaa, mihin laitoin koneen, jossa oli 100% akku ja 100% kaasu ja akku kesti noin 22 minuuttia. tämä oli kello 10.00 ja talvella auringon kulma oli noin 50 astetta (maksimi). joten tätä suorituskykyä parannetaan edelleen muina kauden päivinä, koska tämä oli aika, jolloin käytettävissä oli vähiten käytettävissä olevaa aurinkoenergiaa. Ja vaikka lentävä kone ei vaadi 100% kaasua joka kerta. Joten tietääkseni akun ja aurinkokennon tarkan panoksen tein seuraavan testin.

2. Akun ja aurinkokennon virran seuranta:

Yksi vahvistinmittari on kytketty aurinkokennoon virran tulon ja jännitteen seuraamiseksi aurinkokennosta, kun taas toista ampeerimittaria käytetään lentokoneen virrankulutuksen mittaamiseen. Olen ottanut siitä noin 3 minuutin videon täydellä kaasulla. Täydellä kaasulla se vie noin 1,3-1,5 ampeeria virtaa, josta aurinkokenno tuottaa 1,2 ampeeria.

On yksi video, joka alkaa testillä 2 ja sitten testillä 1.

Vaihe 8: Lentäminen

Lentokone on siis valmis lentämään. mutta se vaatii viimeistä kosketusta sen toteuttamiseksi. Koneen CG on säädettävä lähtökohdaksi tyypilliseen 25% siipeen ja sitä voidaan virittää tekemällä joitain liukukokeita.

Koska tällä koneella on erittäin alhainen työntövoima, se nousee hitaasti ja koska tällä koneella on erittäin alhainen siipikuorma, on hieman vaikea lentää tuulisina päivinä.

Sinun on oltava erittäin varovainen lentäessäsi, jotta se ei kaatuisi. koska se voi vahingoittaa koneen aurinkokennoja. ja sen korjaaminen on erittäin vaikeaa. Video lentämisestä on nähtävissä aiemmin liitetyssä videossa.

Tätä tasoa on parannettava edelleen paremman hyötykuormakapasiteetin ja jonkin verran ylimääräistä tehoa varten muiden asioiden (kuten FPV -nokan) käyttämiseksi.