Smartphone laddare drivs av brand (7 / 7 steg)

Steg 7: Tester och resultat

It is a bit delicate to get started. Ett ljus till exempel är inte tillräckligt för att driva fläkten och snart nog kylflänsen kommer att få som varm som bottenplattan. När det händer kommer det producera ingenting. Det måste vara igång snabbt med till exempel fyra ljus. Då det producera tillräckligt med ström för fläkten starta och kan börja cool ut kylflänsen. Så länge som fläkten håller körs det blir tillräckligt luftflöde att få ännu högre uteffekt, även högre fläkt RPM och ännu högre output till USB.

Jag gjorde följande tester:

1. Kylning lägsta fläkthastighet: 2.7V = > 0.2W
   Kylning högsta fläkthastighet: 5.2V = > 0.7W

2. Värmekälla: 4 x tealights
   Användning: Emergency/Läs lampor
   Input power (TEG output): 0.5W
   Uteffekt (exklusive kylfläkt, 0.2W): 41 vita lysdioder. 2.7V = > 0.1W
   Effektivitet: 0,3/0,5 = 60%
   Kommentar: Kan nog få lite mer, kanske 0.2W

3. Värmekälla: 6 x tealights
   Användning: Power LED
   Uteffekt (exklusive kylfläkt @ 30% hastighet): 0.44W

4. Värmekälla: gasbrännare/spis
   Användning: Kostnad iPhone 4s
   Input power (TEG output): 3.2W
   Uteffekt (exklusive kylfläkt, 0.7W): 4.5V = > 1.8W
   Effektivitet: 2,5/3.2 = 78%
   Temp (ca): 270ºC varma sidan och 120ºC kalla sidan (150ºC skillnad)
   Kommentar: Bara köra kortare perioder

5. Värmekälla: gasbrännare/spis
   Användning: Kostnad iPhone 4s
   Uteffekt (exklusive kylfläkt @ 75%): 4.25V = > 1.3W
   Kommentar: Detta var en lång stabil test. Laddning på 300mA verkar vara mycket stabil när det gäller fläkthastighet och temperaturer. Jag använde också gasspis med mycket låg effekt. Högre makt hjälpte inte mycket, bara ökande temperatur på båda sidor för liten ökning av uteffekten.

6. Värmekälla: ytterligare värmeöverföring + alkohol brännare
   Användning: Power LED
   Uteffekt (exklusive kylfläkt): 0.14W
   Kommentar: Värmeöverföringen är inte tillräckligt bra, TEG spänning för låg för laddning av iPhone.

Effektivitet avser elektroniken. Den verkliga tillförda effekten är mycket högre. Min gasspis har en maximal effekt på 3000W men jag kör det vid låg effekt, kanske 1000W. Det finns en enorm mängd spillvärme!

Prototyp 1:
Detta är den första prototypen. Jag tillverkade det på samma gång jag skrev detta instructable och förmodligen kommer att förbättra det i framtiden. Jag har mätt 4.8V (2.4W) produktion, men kunde inte köra på denna befogenhet för längre perioder. Det optimala laddning hastighet för iPhone visade sig vara 4.25V / 300mA = 1.3W. Jag testade under en lång period med stabila resultat. Men är det lite knepigt att justera elektroniken för optimal utmatning. Om jag öka nuvarande över 300mA (vid låg gas effekt), sedan step-up börjar att begränsa nuvarande (spänning) på grund av låg inspänning från TEG (se diagram bilder av min "spänning Step up"-projektet). När det sker sjunker laddning kraften drastiskt till om 0.2W. Jag var tvungen att justera USB spänning/ström för att vara strax under denna gräns, 4.35V utan belastning och 4.25V under iPhone 4s laddning. Jag fick veta att en fläkthastighet på 60-80% var optimala i detta test.

Jag jämförde den "gas spis laddning" med en "mintyboost laddning" med två alkaliska AA-batterier. Två batterier vikt 46g och klarar av att ladda iPhone från 20% upp till 36 procent. Exakt samma laddning intervall tog 60g gas. Batterierna vinner denna gång när det gäller vikt, men som jag skrev, denna konstruktion kan optimeras på många sätt! Om du behöver också ha tillbaka de tomma batterierna, vinner gas!

• Nuvarande vikt av hela modulen med all elektronik är 400 g
• Yttre mått är (WxLxH): 90x90x80mm

Slutsats:
Jag tror inte detta kan ersätta andra gemensamma laddning metoder när det gäller effektivitet men som en akut produkt jag tror it´s ganska bra. Om jag kan hitta ett stabilt sätt att använda detta med trä (lägereld), då det skulle vara mycket användbar vid Fotvandring i en skog!

Förbättringsförslag:

• Vattenkylningssystem (kruka)
• En Lättvikts-konstruktion som överför värme från en brand till den varma sidan
• En buzzer(speaker) istället för LED att varna vid höga temperaturer
• Mer robust isolator material, i stället för kartong.

Uppdateringar:

• Tog bort kartong isolering lager. Kunde inte hantera temperaturer från gasspis.
• Experimenterat med ytterligare värme överföring tillbehör från en mer aggressiv brand, se bilder. Det kan ersätta bottenplattan eller kopplas till befintliga bottenplattan. Testade med alkohol brännare men fick bara 0.14W utdata. Jag antar att aluminium är inte tillräckligt bra som värmeöverföring och förmodligen måste ett lager av isolering att inte kyla innan det når bottenplattan. Tanken var att sätta detta i en riktig brasa med bra glödande kol, kanske prova det också. Jag vill prova med koppar men det är dyrt och svårt att komma med.
• Jag testade för att ersätta den övre kylflänsen och fläkt med en liten kan vatten från detta projekt: LED Power från brand
  Jag kunde enkelt ladda telefonen med 1W av makt och vikten sänktes till endast 150g! Vattenkylning rekommenderas starkt.