โปรเจกต์ Arduino DIY แปลงเครื่องยนต์รถยนต์เก่าให้เป็นเครื่องกำเนิดไฟฟ้า

ลองจินตนาการดูนะครับ เมื่อไฟฟ้าขาดและมืดครึ้ม คุณค่อยๆเปิดเครื่องผลิตไฟที่แข็งแกร่ง จากเครื่องยนต์รถยนต์ที่หายไปนี่ไม่ใช่นิยายวิทยาศาสตร์ มันคือความเป็นจริง ที่สามารถทําได้ ผ่านวิศวกรรม DIY ที่ฉลาดขณะที่เครื่องผลิตไฟฟ้าพาณิชย์มีราคาที่แพง แต่ผู้สร้างนวัตกรรมคนหนึ่งได้แสดงวิธีการที่จะปลดปล่อยศักยภาพที่ซ่อนอยู่ของรถยนต์ที่ทิ้ง

พบกับเจค ฟอน สแลท ผู้ผลิตรถยนต์ที่เปลี่ยนรถยนต์โตโยต้า ซีเนน่า ที่หายไปเป็นเครื่องผลิตพลังงานที่ประสิทธิภาพสูงโครงการนี้ไปไกลกว่าการนําไปใช้ใหม่ง่ายๆ มันแสดงถึงการใช้ทรัพยากรได้สูงสุดและการมุ่งมั่นในแนวปฏิบัติที่ยั่งยืนโดยการใช้ความสามารถของ Arduino โฟนสแลตต์เปลี่ยนสิ่งที่คนส่วนใหญ่จะมองว่าเป็นโลหะสับเป็นแหล่งไฟฟ้าที่น่าเชื่อถือ

เครื่องผลิตไฟฟ้าแบบดั้งเดิมได้รับค่าใช้จ่ายส่วนใหญ่จากสามองค์ประกอบ คือ เครื่องยนต์ เครื่องเปลี่ยนไฟฟ้า (หรือไดนาโม) และเครื่องเปลี่ยนไฟฟ้าความคิดใหม่ของฟอน สลาท อยู่ที่วิธีการที่เข้มแข็งของเขา, เครื่องยนต์ที่ใช้งานได้อย่างเต็มที่ยังคงมีพลังงานที่น่าทึ่ง และกลายเป็นหัวใจของระบบเครื่องผลิตของเขา

การแปลงพลังงานกลเป็นพลังงานไฟฟ้า ต้องการการเลือกตัวแทนให้ละเอียด Von Slatt เลือกหน่วยที่ได้รับการช่วยเหลือจากผู้ผลิตสินค้าท่าเรือแต่เครื่องเปลี่ยนไฟฟ้ายังคงทํางานการตัดสินใจนี้เป็นตัวอย่างของปรัชญาการลดขยะของโครงการโดยรักษาต้นทุนให้ต่ําสุด

เครื่องใช้ในครัวเรือนต้องการกระแสไฟฟ้าแบบสม่ําเสมอ 60Hz เพื่อบรรลุมันโฟน สแลตต์ ได้สร้างระบบควบคุมความเร็วของ Sienna ใหม่รุ่นที่ปรับปรุงของเขากลับทําให้ความเร็วของเครื่องยนต์มั่นคงที่ 3600 รอบ / นาที

สมองของระบบควบคุมคือวงจร Arduino Nano Every ที่มี:

• อาร์ดูินโญ่ นาโน ทุก:หน่วยคอมพิวเตอร์ที่ประมวลผลข้อมูลเซ็นเซอร์ ทําการควบคุมอัลการิทึม และใช้เครื่องขับเคลื่อน
• คนขับสะพาน H:บริหารการควบคุมการเคลื่อนไหว servo มอเตอร์สําหรับการปรับแก๊สด่วน

ระบบติดตามความถี่ออกของตัวแทนแบบต่อเนื่อง (ลดลงเป็น 5V เพื่อการประมวลผล Arduino ที่ปลอดภัย) เมื่อความถี่ลดต่ํากว่า 60Hz, Arduino สั่งเซอร์โวเปิดแก๊สการเพิ่มความเร็วของเครื่องยนต์ในทางตรงกันข้าม มันลดการขับเคลื่อนเมื่อความถี่ขึ้นสูงเกินไป เพื่อรักษาความสมดุลที่สมบูรณ์แบบ

การออกแบบของฟอนสแลตต์ มีการป้องกันหลายอย่าง เพื่อความน่าเชื่อถือ เครือข่ายตัวต่อรอง-ตัวประกอบที่เหมาะสมขณะที่มาตรการป้องกันป้องกันความเสียหายจากการกระชับกําลังสูงหรือกระแสไฟฟ้าการนําไปใช้งานทางกายภาพประกอบด้วยพัสดุติดตั้งที่กําหนดเอง เพื่อเชื่อมต่ออัลเจนเตอร์กับเครื่องยนต์ได้อย่างมั่นคง บวกกับการลดความสั่นสะเทือนและการกันเสียงเพื่อการใช้งานที่สบายใจ

รหัส Arduino ใช้กระบวนการควบคุมแบบซับซ้อน 3 ขั้นตอน

• การตรวจจับความถี่:วัดระยะคลื่นแบบ AC เพื่อคํานวณความถี่ในเวลาจริง
• การควบคุม PID:ใช้อัลกอริทึมอนุพันธ์อินทิกรัลสัดส่วน เพื่อคํานวณการปรับแก๊สเล็ตที่ดีที่สุดโดยใช้ขนาด, อัตราและระยะเวลาของความเบี่ยงเบนความถี่
• การขับเคลื่อน servo:รับแปลการคํานวณการควบคุมใน H-bridge คําสั่งแม่นยําสําหรับ servo throttle

กระบวนการปรับปรุงมีอุปสรรคหลายอย่าง ผสมผสานเครื่องเปลี่ยน-เครื่องยนต์ ความน่าเชื่อถือในการทํางานอย่างต่อเนื่อง และการลดความรุนแรงของเสียง/สั่นสะเทือนVon Slatt ตอบโจทย์ปัญหาเหล่านี้ผ่านการผลิตตามสั่ง (การติดตั้งบราคเกต), การบํารุงรักษาอย่างรอบคอบ (การดูแลเครื่องยนต์) และการรักษาเสียง (วัสดุลดความแรง)

โครงการนี้มีผลประโยชน์ทั้งทางสิ่งแวดล้อมและทางการเงิน โดยการนํารถยนต์และอุปกรณ์ที่ทิ้งไปใช้ใหม่มันลดความขึ้นอยู่กับพลังงานเครือข่ายและลดการปล่อยคาร์บอนในด้านการเงิน มันแสดงให้เห็นว่าวิธีการแก้ไขที่ทําเองสามารถผลิตได้มากกว่าผลิตภัณฑ์ทางการค้าในทั้งค่าใช้จ่าย (ส่วนหนึ่งของราคาจีนเตอร์ปลีก) และศักยภาพการปรับแต่ง

งานของ Von Slatt ชี้ให้เห็นถึงศักยภาพของการเปลี่ยนแปลงของ Arduino ในทางแก้ไขพลังงาน DIY เครื่องควบคุมขนาดเล็กเหล่านี้ทําให้การจัดการเครื่องกําเนิดที่ฉลาดสามารถติดตามทางไกลได้ไม่ว่าจะเป็นสํารองฉุกเฉินหรือการอยู่นอกเครือข่าย โครงการดังกล่าวทําให้บุคคลสามารถสร้างคําตอบพลังงานที่ปรับปรุง

เมื่อแพลตฟอร์มแหล่งเปิดและเทคโนโลยีที่สามารถปรับปรุงได้พัฒนาขึ้น เครื่องผลิตไฟฟ้า DIY จะมีความซับซ้อนมากขึ้นสร้างระบบไฮบริดที่ยกระดับความยั่งยืนสูงสุดนวัตกรรมเหล่านี้ทําให้เราใกล้ชิดกับความเป็นอิสระด้านพลังงานในขณะที่สนับสนุนเป้าหมายด้านสิ่งแวดล้อมโลก

โครงการของ Von Slatt ยกเว้นความสําเร็จทางเทคนิคเพียงอย่างเดียว มันประกอบด้วยนวัตกรรม ความยั่งยืน และการแก้ปัญหาที่ใช้ได้จริง โดยการแสดงว่าวัตถุประจําวันมีศักยภาพที่ยังไม่ถูกใช้มันสร้างแรงบันดาลใจให้เราพิจารณาใหม่ในสิ่งที่เราจัดอันดับเป็น "ขยะ" และท้าทายให้เราสร้างความทนทานมากขึ้นสังคมที่พอเพียงตนเอง