DIY: Avion RC cu energie solară sub 50 $: 8 pași (cu imagini)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Modificat ultima dată: 2024-01-30 11:44

De obicei, în planul RC, cerințele de putere variază de la câteva zeci de wați la sute de wați. Și dacă vorbim despre energia solară, aceasta are o densitate de putere foarte mică (putere / suprafață), de obicei 150 wați / m2 max. Deci, în timp ce faceți o provocare pentru un avion solar, este să faceți posibil zborul folosind o putere foarte mică (deci un avion ușor).

Însă acesta nu este primul avion cu temporizator din două motive:

1. După cum sa discutat, acest plan trebuie să aibă o greutate extrem de redusă, cu o rezistență suficientă (astfel încât celulele solare să nu se deterioreze din cauza sarcinilor de zbor), care necesită o anumită experiență.

2. Avionul de zbor cu putere redusă este, de asemenea, dificil și orice accident poate duce la ruperea panoului solar.

Totuși, acest proiect merită încercat. La fel ca în rezultate, veți avea un avion RC care poate zbura întreaga zi (sperăm) fără încărcare.

De asemenea, puteți consulta videoclipul atașat pentru detalii similare.

Pasul 1: fundal

Anterior am încercat să fac un avion RC care să zboare pur folosind energie solară cu baterie pentru a alimenta suprafața de control, acest avion a putut zbura dacă condițiile meteorologice sunt bune. Acest avion avea puterea maximă de 24 de wați în stare ideală.

Pentru mai multe detalii, consultați linkul:

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

Acest avion va avea putere hibridă. Panoul solar va încărca continuu bateria, precum și va da puterea avionului. În momentul necesității de încărcare maximă (decolare), bateria furnizează, de asemenea, energie împreună cu celula solară. De asemenea, vom încerca să-i menținem greutatea sub 150g.

Pasul 2: Materialul necesar

Mai jos este lista pieselor majore care vor fi necesare pentru realizarea avionului. Am adăugat, de asemenea, linkurile pentru diferite părți pentru referință. Aceasta nu este aceeași parte din care am cumpărat componentele.

Sunpower c60 solar cell: 5nos (recomandat să cumpărați câteva extra) link:

• Motor fără coroană, astfel încât raportul de forță la putere 0,2 Ref:
• cărămidă Reciever minimă cu servo și ESC încorporate: am folosit cărămidă receptor de la wltoys. Link:
• Tija de carbon: Dia: 1mm, Dia: 4mm
• Foaie Dapron de 5 mm,
• Baterie cu circuit de protecție încorporat 500mah 1s (obțineți separat circuitul de protecție dacă nu este prezent)

Instrumente:

• Ciocan de lipit
• Pistol de lipit fierbinte
• Ca lipici
• Hârtie de șlefuit
• Banda transparenta
• Taietor de hartie
• Lama Hackshaw

Pasul 3: Realizarea secțiunii Aripă și Coadă

După adunarea piesei necesare, realizarea planului poate fi începută prin realizarea aripii. Deoarece este partea mon a avionului nostru și toate celelalte părți vor fi asamblate peste aripă. Acest avion are anvergura aripilor de 78cm. Pentru a face o aripă de mai jos este procedura pe care o urmez. Cu toate acestea, puteți utiliza și o tăiere cu fir fierbinte sau alte proceduri.

• Depinde de grosimea foii de dapron disponibile pentru a tăia bucăți de dreptunghi și lipiți-le împreună, astfel încât să poată fi modelate din ea.
• După lipire, aceste secțiuni împreună cu lipici (am folosit fevicol SH standard) trebuie să șlefuim materialul inutil și să-l facem frumos neted. Curbura suprafeței superioare a profilului aerian trebuie să fie mai mică, astfel încât celula solară trebuie să se îndoaie minim în timp ce lipiți. În caz contrar, există șanse mari să se crape celulele.
• Faceți o tăietură la mijlocul aripii aplicați lipici fierbinte și puneți tijă de carbon. Acest lucru va face aripa mai rigidă.

În mod similar lipiți tija de carbon pentru secțiunea cozii. Și faceți cârma și elevatorul folosind o foaie de dapron de 5 mm. Dimensiunile cârmei și ale elevatorului sunt luate direct de la antrenorul mic prin testul de zbor. Pentru a face toate aceste părți, consultați desenul disponibil la link.

Pasul 4: Pregătirea și asamblarea celulelor solare:

Pentru a alimenta motorul, am folosit 3,7 volți, iar cea mai mare tensiune a bateriei este de 4,2 volți. Deci, trebuie să oferim o alimentare continuă de 5 volți. Celula pe care o folosim (SunPower c60) dă tensiunea de 0,5V cu alimentare de vârf de 6A. Cu toate acestea, pentru dimensiune, ne propunem ca 10 celule să nu poată fi găzduite. Deci vom tăia aceste celule în jumătate și le vom folosi. În acest caz, fiecare celulă dă tensiunea de 0,5 V, dar curentul va fi înjumătățit la 3A. Vom conecta 10 dintre aceste jumătăți de celule în serie, ceea ce va oferi o alimentare de 5 volți și un curent de vârf de 3 amp.

Pentru tăierea acestor celule, consultați acest videoclip. Deoarece aceste celule sunt foarte fragile de tăiere, este dificil. Odată ce le tăiați, un fir de cupru poate fi lipit la fiecare dintre acestea, astfel încât toate celulele de acolo să fie în serie. Trebuie să fii atent la polaritatea jumătății de celule, deoarece uneori devine confuz. Decât panoul solar poate fi lipit de aripă. Am folosit lipici fierbinte pentru asta. Folosiți o cantitate bună de adeziv fierbinte, astfel încât să nu existe vreo deschidere între celulele eoliene și solare.

Acum, pentru a proteja celula solară, am acoperit-o cu bandă transparentă. Aceasta este de fapt o idee proastă pentru a face acest lucru, dar pentru a-l proteja de praf și alte contaminări este necesar. De asemenea, puteți utiliza alte tehnici mai bune pentru încapsulare. Acum trebuie măsurate tensiunea circuitului deschis și curentul de scurtcircuit.

Odată ce totul este în regulă, ești bine să treci la următorii pași. Și tensiunea afișată este mai mică de 5,5-6 v decât ați fi făcut o greșeală la lipire - greșeala este lipirea polarității corecte pentru a face o serie.

Planul poate fi descărcat de pe:

Pasul 5: Secțiunea nasului și suprafețele de control

Dimensiunea și forma secțiunii nasului depind în mare măsură de dimensiunea bateriei, a motorului și a cărămizii receptor pe care urmează să le utilizați. tija din fibră de carbon este utilizată pentru a-i da rezistență, iar cărămida receptor este asamblată peste ea.

Întrucât folosesc un singur motor, acesta este asamblat în partea inferioară a avionului. Dar dacă doriți să utilizați 2 motoare, acesta poate fi asamblat sub sau peste aripă.

Acest plan are control pe 3 canale. deci avem doar cârma, controlul liftului împreună cu controlul motorului. Aici tija subțire din fibră de carbon (cu diametrul de 1 mm) este utilizată pentru transferul mișcării. aici cărămida receptorului este plasată în fața aripii pentru a menține CG.

Pasul 6: Sistem electric

După cum s-a explicat mai devreme, acest avion are putere hibridă. Baterie și panou solar conectate în serie. Aceasta vine cu problema. obținem o tensiune în circuit deschis de 6 volți și bateria având cea mai mare tensiune de 4,2. deci bateria poate fi cu ușurință defectată din cauza supraîncărcării care este rea.

Voi folosi o baterie care are un circuit incorporat de gestionare a energiei bateriei (un fel de …). acest circuit nu lasă să fie supraîncărcat sau chiar să-l protejeze de descărcare profundă. De obicei, toate LiPo utilizate pe quadcopter de jucărie sau avion vin cu acest tip de circuit încorporat. cu toate acestea, orice baterie de tip Hobby nu are un astfel de circuit. deci trebuie să aveți grijă în timp ce selectați bateria și dacă bateria nu are un astfel de circuit, acesta poate fi achiziționat separat și utilizat împreună cu avionul.

În timpul funcționării, bateria are nevoie de curent ridicat, în timp ce alimentarea continuă de 1-2,5 Amp este asigurată de celula solară care poate fi consumată direct cu avionul sau poate fi stocată în baterie în funcție de setarea clapetei de accelerație.

Pasul 7: Testare:

Aici am efectuat două teste pe avion pentru a verifica performanța generală a încărcării solare.

1. Funcționare continuă până la epuizarea bateriei:

Accelerația a fost setată la 100% și tensiunea pe baterie este monitorizată până când bateria se golește. În videoclipul atașat, puteți verifica unde am plasat un avion cu baterie 100% cu accelerație 100% și bateria a durat aproximativ 22 de minute. acest lucru a fost 10 AM de timp și cum era iarna unghiul solar a fost de aproximativ 50 de grade (maxim). deci această performanță va fi îmbunătățită și în alte zile ale sezonului, deoarece acesta a fost momentul pentru energia solară minimă disponibilă. Și în timp ce avionul care zboară nu necesită 100% accelerație de fiecare dată. Deci, pentru a cunoaște contribuția exactă a bateriei și a celulei solare, am efectuat următorul test.

2. Monitorizarea curentului de la baterie și celulă solară:

Un contor de amplificare este conectat la celula solară pentru a monitoriza intrarea și tensiunea curentă de la celula solară, în timp ce un alt ampermetru este utilizat pentru a măsura consumul de curent al avionului. Am capturat un videoclip de aproximativ 3 minute la maxim. La accelerație maximă, este nevoie de aproximativ 1,3-1,5 amp de curent, din care 1,2 amp este furnizat de celula solară.

Există un singur videoclip care începe cu testul 2 și apoi cu testul 1.

Pasul 8: Zbor

Deci avionul este gata să zboare. dar are nevoie de o atingere finală pentru ca aceasta să se întâmple. CG-ul avionului trebuie să fie ajustat la un 25% tipic al aripii ca punct de plecare și poate fi reglat prin efectuarea unor încercări de planare.

Deoarece acest avion are o tracțiune foarte mică, va câștiga înălțime încet și, deoarece acest avion are o încărcare aripii foarte mică, este puțin dificil să zbori în zilele cu vânt.

Trebuie să fii foarte atent în timp ce zbori pentru a nu-l lăsa să se prăbușească. deoarece poate deteriora celulele solare ale avionului. și este foarte dificil să-l reparați. Videoclipul zborului poate fi văzut în videoclipul atașat anterior.

Acest avion trebuie îmbunătățit în continuare pentru o capacitate de încărcare utilă mai bună și o surplus de putere pentru a rula alte lucruri (cum ar fi camera FPV).