DIY: RC ravnina na sončno energijo pod 50 $: 8 korakov (s slikami)

2024 Avtor: John Day | [email protected]. Nazadnje spremenjeno: 2024-01-30 12:05

Običajno se zahteve glede moči v ravnini RC gibljejo od nekaj deset do sto vatov. In če govorimo o sončni energiji, ima zelo nizko gostoto moči (moč/območje), običajno največ 150 vatov/m2, kar se zmanjša in se spreminja glede na letni čas, čas, vreme in usmerjenost sončnih plošč. Izziv sončnega letala je torej omogočiti letenje z zelo nizko močjo (torej lahko letalo).

Vendar to ni letalo prvega časa iz dveh razlogov:

1. Kot je razloženo, mora biti to letalo izjemno majhne teže z zadostno trdnostjo (tako, da se sončne celice ne poškodujejo zaradi letečih obremenitev), kar zahteva nekaj izkušenj.

2. Leteče letalo z nizko močjo je prav tako težko in vsaka nesreča lahko povzroči zlom sončne celice.

Kljub temu je vredno poskusiti ta projekt. Kot pri rezultatih boste imeli letalo RC, ki bo lahko letelo (upajmo) cel dan brez polnjenja.

Za podobne podrobnosti si lahko ogledate tudi priloženi video.

1. korak: Ozadje

Prej sem poskušal narediti RC letalo, ki bi letelo izključno z uporabo sončne energije z baterijo za napajanje svoje krmilne površine, to letalo pa bi lahko letelo, če so vremenske razmere dobre. To letalo je imelo v idealnem stanju največjo moč 24 vatov.

Za več podrobnosti si oglejte povezavo:

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

To letalo bo imelo hibridno moč. Sončna plošča bo nenehno polnila baterijo in dajala moč letalu. V času največje obremenitve (vzlet) baterija poleg sončne celice zagotavlja tudi napajanje. Poskušali bomo tudi ohraniti njegovo težo pod 150 g.

2. korak: Potreben material

Spodaj je seznam glavnih delov, ki bodo potrebni za izdelavo letala. Za referenco sem dodal tudi povezave do različnih delov. To ni isti del, kjer sem kupil komponente.

Sončna celica Sunpower c60: 5nos (priporočljivo kupiti nekaj dodatnih) povezava:

• Motor brez jedra s takšnim podpornikom, da razmerje potiska in moči 0,2 Ref:
• minimalna opeka Reciever z vgrajenim servo in ESC: Uporabil sem sprejemno opeko iz wltoys. Povezava:
• Ogljikova palica: Dia: 1 mm, Premer: 4 mm
• 5 mm Dapron pločevina,
• Baterija z vgrajenim zaščitnim vezjem 500mah 1s (zaščitni tokokrog dobite ločeno, če ga ni)

Orodja:

• Spajkalnik
• Pištola za vroče lepilo
• Ca lepilo
• Brusni papir
• Prozoren trak
• Rezalnik papirja
• Rezilo Hackshaw

3. korak: Izdelava krila in repa

Po zbiranju potrebnega dela lahko začnete z izdelavo krila. Ker je to del našega letala, vsi drugi deli pa bodo sestavljeni nad krilom. Razpon kril tega letala je 78 cm. Postopek, ki ga sledim, je narediti spodnje krilo. Lahko pa uporabite tudi prerez vroče žice ali druge postopke.

• Odvisno od debeline plošče iz daprona, ki je na voljo za rezanje pravokotnih kosov in jih zlepite skupaj, tako da lahko iz njega oblikujete zračni profil.
• Po lepljenju moramo te odseke skupaj z lepilom (uporabil sem standardni fevicol SH) brusiti neuporaben material in ga narediti lepo gladkega. Ukrivljenost zgornje površine profila mora biti nižja, tako da se mora sončna celica med lepljenjem upogniti najmanj. V nasprotnem primeru obstaja velika verjetnost razpok celic.
• Na sredino krila naredite rez, nanesite vroče lepilo in položite ogljikovo palico. Tako bo krilo bolj trdo.

Na podoben način lepite ogljikovo palico za repni del. Naredite krmilo in dvigalo z uporabo 5 -milimetrske pločevine iz predprosoja. Mere krmila in dvigala se neposredno vzamejo iz drobnega trenerja s testom leta. Če želite vse te dele, si oglejte risbo, ki je na voljo na povezavi.

4. korak: Priprava in montaža sončnih celic:

Za napajanje motorja porabimo 3,7 voltov, najvišja napetost akumulatorja pa 4,2 volta. Zato moramo zagotoviti neprekinjeno napajanje 5 voltov. Celica, ki jo uporabljamo (SunPower c60), daje napetost 0,5 V s 6A napajanjem. Vendar glede na velikost želimo 10 celic ne moremo namestiti. Tako bomo te celice prerezali na pol in jih uporabili. V tem primeru vsaka celica daje napetost 0,5 V, vendar se bo tok pri 3A prepolovil. 10 teh pol celic bomo povezovali zaporedno, kar bo dalo napajanje 5 voltov in največji tok 3 ampera.

Za rezanje teh celic si oglejte ta video. Ker so te celice zelo krhke, je rezanje težko. Ko jih odrežete, lahko na vsakega od njih spajkate bakreno žico, tako da so vse celice v seriji. Paziti morate na polarnost polovice celice, saj je včasih zmedeno. Potem se lahko sončna plošča prilepi na krilo. Za to sem uporabil vroče lepilo. Uporabite dobro količino vročega lepila, tako da med vetrom in sončno celico ni nobenih vrzeli.

Za zaščito sončne celice sem jo prekril s prozornim trakom. To je pravzaprav slaba ideja, vendar jo je treba zaščititi pred prahom in drugo kontaminacijo. Za inkapsulacijo lahko uporabite tudi druge boljše tehnike. Zdaj je treba izmeriti napetost odprtega toka in tok kratkega stika.

Ko je vse v redu, lahko nadaljujete z naslednjimi koraki. Prikazana napetost je nižja od 5,5-6 V, kot bi morda naredili napako pri spajkanju -napaka je pri spajkanju pravilne polarnosti pri seriji.

Načrt lahko prenesete s spletnega mesta:

5. korak: Odsek nosu in nadzorne površine

Velikost in oblika nosnega dela sta zelo odvisna od velikosti baterije, motorja in sprejemne opeke, ki jo boste uporabljali. palica iz ogljikovih vlaken se uporablja za njeno trdnost, nanjo pa je sestavljena sprejemna opeka.

Ker uporabljam enojni motor, je sestavljen na nosu letala. Če pa želite uporabiti 2 motorja, ga lahko sestavite pod ali nad krilom.

To letalo ima 3 -kanalni nadzor. torej imamo samo krmilo, krmiljenje dvigala skupaj z upravljanjem motorja. Tu se za prenos gibanja uporablja tanka palica iz ogljikovih vlaken (premera 1 mm). tukaj je sprejemna opeka postavljena pred krilo za vzdrževanje CG.

6. korak: Električni sistem

Kot je bilo že pojasnjeno, ima to letalo hibridno moč. Baterija in solarna plošča povezani zaporedno. To pride s težavo. dobimo napetost odprtega tokokroga 6 voltov in akumulator z najvišjo napetostjo 4,2. zato lahko akumulator zlahka izpade zaradi prevelikega polnjenja, kar je slabo.

Uporabil bom baterijo, ki ima vgrajeno vezje za upravljanje porabe baterije (nekako…). to vezje ne dovoljuje prekomernega polnjenja ali ga celo ščiti pred globokim praznjenjem. Običajno je vse LiPo, ki se uporablja za igrače kvadrokopter ali letalo, opremljeno s to vrsto vgrajenega vezja. vendar nobena baterija razreda hobby nima takega vezja. zato morate biti pozorni pri izbiri baterije in če baterija nima takega vezja, jo lahko kupite ločeno in uporabite z letalom.

Med delovanjem velike potrebe po trenutnem stanju pokriva baterija, neprekinjeno napajanje 1-2,5 Amp pa zagotavlja sončna celica, ki jo je mogoče porabiti neposredno z letalom ali pa jo shraniti v baterijo, odvisno od nastavitve plina.

7. korak: Testiranje:

Tu sem na letalu izvedel dva preskusa, da bi preveril splošno delovanje solarnega polnjenja.

1. Neprekinjeno delovanje, dokler se baterija ne izprazni:

Dušilka za plin je bila nastavljena na 100% in napetost na akumulatorju se spremlja, dokler se baterija ne izprazni. V priloženem videu lahko preverite, kje sem postavil letalo s 100% baterijo s 100% dušilko in da je baterija zdržala približno 22 minut. to je bilo 10:00 ure in ker je bil zimski sončni kot okoli 50 stopinj (največ). tako da se bo ta zmogljivost še izboljšala v drugih dneh sezone, saj je bil to čas za minimalno razpoložljivo sončno energijo. Medtem ko leteče letalo ne potrebuje vsakič 100% dušenja. Za natančen prispevek baterije in sončne celice sem izvedel naslednji test.

2. Nadzor toka iz baterije in sončne celice:

En solarni meter je priključen na sončno celico za spremljanje trenutnega vhoda in napetosti iz sončne celice, medtem ko se drugi ampermeter uporablja za merjenje trenutne porabe letala. Posnel sem približno 3 minute videoposnetka na polno. Pri polnem plinu potrebuje približno 1,3-1,5 ampera toka, od tega 1,2 amp zagotavlja solarna celica.

Obstaja en sam video, ki se začne s testom 2 in nato s testom 1.

8. korak: Letenje

Tako je letalo pripravljeno za polet. vendar pa za to potrebuje še zadnji dotik. CG letala je treba kot izhodišče prilagoditi tipičnim 25% krila in ga lahko nastavimo z nekaj poskusi drsenja.

Ker ima to letalo zelo nizek potisk, bo počasi dobivalo višino, in ker ima to letalo zelo nizko obremenitev krila, je v vetrovnih dneh nekoliko težko leteti.

Med letenjem morate biti zelo previdni, da se ne zruši. saj lahko poškoduje sončne celice letala. in ga je zelo težko popraviti. Video posnetek letenja si lahko ogledate v prej priloženem videu.

To letalo je treba še izboljšati za boljšo nosilnost in nekaj presežne moči za izvajanje drugih stvari (na primer FPV cam).