Ανεμοηλιακό όχημα

(Ειδικότητα: Τεχνικός Ηλεκτρονικών & Υπολογιστικών Συστημάτων, Εγκαταστάσεων, Δικτύων και Τηλεπικοινωνιών)

Η ιδέα ήταν να κατασκευάσουμε ένα ηλιακό όχημα, το οποίο να έχει και μία ανεμογεννήτρια, η οποία θα βοηθάει στην παραγωγή της ηλεκτρικής ενέργειας. Το πλεονέκτημα αυτής της κατασκευής θα είναι ότι θα μπορεί και το βράδυ σταθμευμένο (αν έχει αέρα) να παράγει ηλεκτρική ενέργεια και να φορτίζει τις μπαταρίες.

Για την κατασκευή μας χρησιμοποιήσαμε το LEGO Mindstorms EV3 το οποίο μας έδωσε την δυνατότητα να κατασκευάσουμε τον βασικό κορμό γρήγορα και εύκολα.

 

  • Το κύκλωμα παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας θα περιλαμβάνει ένα ηλιακό στοιχείο, μια ανεμογεννήτρια, ένα converter και επαναφορτιζόμενες μπαταρίες.
  • Τις τάσεις που θα παράγουν η ανεμογεννήτρια και το ηλιακό στοιχείο θα τις οδηγούμε σε ένα converter όπου θα προστίθενται και θα σταθεροποιούνται, παίρνοντας έτσι μια τάση αρκετή για να φορτίσουμε τις μπαταρίες μας.
  • Για ηλιακό στοιχείο χρησιμοποιήσαμε ένα μικρό πάνελ με χαρακτηριστικά 5.5 V , 0.35 W . Θέλαμε μεγαλύτερο πάνελ αλλά έπρεπε να το παραγγείλουμε και να  περιμένουμε κάποιες μέρες, οπότε αναγκαστικά για να μην βγούμε εκτός χρονοδιαγράμματος αρκεστήκαμε σε αυτό που βρήκαμε ετοιμοπαράδοτο στην αγορά ελπίζοντας ότι να είναι αρκετό για την δουλειά το οποίο το θέλουμε.
  • Για ανεμογεννήτρια σκεφτήκαμε στην αρχή να χρησιμοποιήσουμε ένα δυναμό ποδηλάτου με χαρακτηριστικά   6 V , 3 W στο οποίο θα στερεώναμε μία φτερωτή.
  • Στην πράξη είδαμε ότι ήθελε αρκετή δύναμη για περιστραφεί, ήταν ογκώδης και αρκετά βαριά για την κατασκευή μας και αναγκαστήκαμε να εγκαταλείψουμε αυτήν την ιδέα.
  • Το πιο πρακτικό που βρήκαμε ήταν κατασκευάσουμε μία ανεμογεννήτρια από ανεμιστήρα Η/Υ, Το οποίο αποδείχτηκε στην πράξη πιο βολικό και πρακτικό.
  • Στην ουσία αφαιρέσαμε το προστατευτικό πλαστικό και το ηλεκτρονικό κύκλωμα του μοτέρ κρατώντας την φτερωτή τα πηνία και τους μαγνήτες δημιουργώντας έτσι μια απλή ανεμογεννήτρια.
  • Τοποθετήσαμε την φτερωτή της ανεμογεννήτρια σε οριζόντια θέση με το σκεπτικό ότι θα μπορεί να περιστρέφεται από όποια κατεύθυνση και αν είναι ο αέρας, έτσι δεν θα χρειάζεται αυτοματισμός ο οποίος θα περιστρέφει τη φτερωτή  στην κατεύθυνση του αέρα.
  • Λόγω έλλειψης χρόνου δεν προλάβαμε να φτιάξουμε το κύκλωμα του converter  ώστε να δοκιμάσουμε στην πράξη αν αποδίδει το σύστημά μας. Αρκεστήκαμε έτσι στο να τροφοδοτούμε 4 led ώστε να φαίνεται η παραγωγή της ηλεκτρικής ενέργειας.
  • Στη βάση του πάνελ προσαρμόσαμε ένα μοτέρ ώστε να μπορούμε να αλλάζουμε τη θέση του για να επιτυγχάνουμε μέγιστη απόδοση.
  • Ο έλεγχος  της κίνησης του μοτέρ γίνεται μέσω επικοινωνίας Bluetooth. Σε πραγματικό όχημα βέβαια θα μπορούσε να γίνεται μέσω αισθητήρα φωτός, ο οποίος θα βρίσκει τη θέση του ήλιου  και θα δίνει την εντολή σε έναν αυτοματισμό να στρέφει τι μοτέρ στην κατάλληλη θέση.
  • Στο μπροστινό μέρος του οχήματος τοποθετήσαμε αισθητήρα αναγνώρισης εμποδίων ώστε το όχημα να μπορεί να λειτουργεί και αυτόματα.
  • Όλος ο έλεγχος του οχήματος γίνεται από κινητό τηλέφωνο με επικοινωνία Bluetooth.  Η εφαρμογή robot commander app είναι δωρεάν μπορείς να την εγκαταστήσεις σε κινητό τηλέφωνο που διαθέτει Bluetooth και να τη προγραμματίσεις να ελέγχεις το  LEGO Mindstorms EV3 από το κινητό σου.

Θα θέλαμε να κλείσουμε τη παρουσίασή μας με δύο σκέψεις. Πρώτον θα μπορούσε το σύστημά μας να χρησιμοποιηθεί και σε πλοίο και δεύτερον ίσως το όχημα να πρέπει να είναι μεγάλο (π.χ. λεωφορείο) ώστε να υπάρχει χώρος για περισσότερα πάνελ και δεύτερη ανεμογεννήτρια.

ΑΠΟ ΤΗΝ ΟΜΑΔΑ GREEN TEAM

ΤΟΥ 1ου ΕΠΑΛ ΠΑΤΡΑΣ

Ο πανελλήνιος διαγωνισμός Εκπαιδευτικής Ρομποτικής για μαθητές Λυκείου με θέμα «πράσινη ενέργεια και Επιχειρηματικότητα», διεξήχθη στις 18 Μαρτίου 2017 στις εγκαταστάσεις του Ο.Α.Κ.Α. στην Αθήνα. Διοργανώθηκε από τον  οργανισμό WRO Hellas. (https://wrohellas.gr/)