كمبيوتر محمول Raspberry Pi محمول ذو مكثف فائق: 5 خطوات

2024 مؤلف: John Day | [email protected]. آخر تعديل: 2024-01-30 07:35

اعتمادًا على المصلحة العامة تجاه هذا المشروع ، يمكنني إضافة المزيد من الخطوات ، وما إلى ذلك إذا كان ذلك يساعد في تبسيط أي مكونات مربكة.

لطالما كنت مفتونًا بتقنية المكثف الأحدث التي ظهرت على مر السنين واعتقدت أنه سيكون من الممتع محاولة تنفيذها كبطارية من نوع ما من أجل المتعة. كان هناك الكثير من المشاكل الغريبة التي صادفتها أثناء العمل على هذا لأنها ليست مصممة مع وضع هذا التطبيق في الاعتبار ، لكنني أردت مشاركة ما اكتشفته واختبرته.

هذا أكثر لتسليط الضوء على صعوبات الشحن وسحب الطاقة من بنك من المكثفات الفائقة في تطبيق الهاتف المحمول (على الرغم من مدى ثقلها ، ليس كل هذا الهاتف المحمول …).

بدون البرامج التعليمية الرائعة أدناه ، لم يكن هذا ليؤتي ثماره:

• www.instructables.com/id/Lets-learn-about-Super-Ca… - معلومات متعمقة عن المكثفات الفائقة
• www.instructables.com/id/How-to-Make-Super… - برنامج تعليمي لبناء دائرة شحن وتفريغ
• سأحاول البحث عن المزيد مما استخدمته إذا كان بإمكاني العثور عليها / تذكرها.
• إذا كان لديك أي برامج تعليمية تعتقد أنها ذات صلة ، فأخبرني بها حتى أتمكن من طرحها هنا.

الأسباب الرئيسية التي رغبت في تجربة ذلك هي:

• الشحن الكامل خلال SECONDS (التيار العالي المتضمن يحد من هذا النظام بالدقائق… بأمان).
• مئات الآلاف من دورات الشحن دون تدهور (أكثر من مليون في الظروف المناسبة).
• تقنية متخصصة للغاية يمكن أن تجد طريقها إلى صناعة البطاريات السائدة.
• ظروف التشغيل البيئية. درجات حرارة + 60 درجة مئوية إلى -60 درجة مئوية للمكثفات المستخدمة هنا.
• كفاءة الشحن> 95٪ (البطاريات في المتوسط <85٪)
• أجدهم ممتعين؟

الآن من أجل التحذير الضروري دائمًا عند العمل بالكهرباء … على الرغم من وجود فرصة ضئيلة جدًا للإصابة عند العمل بجهد كهربائي منخفض يبلغ ~ 5 فولت ، فإن الكمية الهائلة من التيار الكهربائي التي يمكن أن تنتجها المكثفات الفائقة ستسبب حروقًا وتقلي المكونات على الفور. يقدم شرحًا ممتازًا وخطوات آمنة. على عكس البطاريات ، لا يؤدي تقصير المحطات بالكامل إلى حدوث انفجار (على الرغم من أنه يمكن أن يقصر من عمر المكثف الفائق اعتمادًا على مقياس السلك). يمكن أن تنشأ مشاكل حقيقية عند زيادة الفولتية (الشحن بعد الحد الأقصى المحدد للجهد) حيث تتلاشى المكثفات الفائقة و "تنفجر" وتموت في فوضى دخانية. يمكن أن تكون الحالات القصوى هي المكان الذي ينفجر فيه الختم بصوت عالٍ جدًا.

كمثال على مقدار الطاقة التي يمكن إطلاقها ، أسقطت سلكًا نحاسيًا مقاس 16 عبر البنك المشحون بالكامل عند 5 فولت (بالصدفة بالطبع) وأصيبت بالعمى قليلاً بسبب انفجار السلك في وميض أبيض وأخضر أثناء احتراقه. في أقل من ثانية ، اختفت قطعة السلك التي يبلغ طولها 5 سم. مئات الأمبيرات تنتقل عبر هذا السلك في أقل من ثانية.

لقد استقرت على جهاز كمبيوتر محمول كمنصة حيث كان لدي Raspberry Pi ملقى حوله ، وحقيبة من الألومنيوم ، ولوحة مفاتيح كشك وطابعة ثلاثية الأبعاد لنموذج أولي عليها. كانت الفكرة في الأصل هي بناء هذا الكمبيوتر المحمول بحيث يمكن تشغيله لمدة 10-20 دقيقة بأقل جهد. مع وجود غرفة إضافية في الحقيبة ، كان من المغري للغاية محاولة دفع المزيد من هذا المشروع عن طريق حشر المزيد من المكثفات الفائقة.

حاليًا ، تقل كمية الطاقة القابلة للاستخدام عن بطارية ليثيوم أيون مفردة 3.7 فولت 2 أمبير. فقط ما يقرب من 7Wh من الطاقة. ليس مذهلاً ، ولكن مع وقت شحن أقل من 15 دقيقة من فارغ ، هذا مثير للاهتمام على الأقل.

لسوء الحظ ، يمكن سحب حوالي 75٪ فقط من الطاقة المخزنة في المكثفات باستخدام هذا النظام … يمكن بالتأكيد تنفيذ نظام أكثر كفاءة لسحب الطاقة بجهد أقل حوالي 1 فولت أو أقل. لم أكن أرغب في إنفاق المزيد من المال على هذا أيضًا ، كما أن أقل من 2 فولت في المكثفات يترك فقط حوالي 2Wh من الطاقة المتاحة من إجمالي 11Wh.

باستخدام محول طاقة منخفض 0.7-5 فولت إلى 5 فولت (كفاءة 75-85٪ تقريبًا) تمكنت من شحن بطارية الهاتف المحمول 11 وات في الساعة من 3٪ إلى 65٪ باستخدام بنك مكثف (على الرغم من أن الهواتف غير فعالة للغاية في الشحن ، حيث 60-80 يتم تخزين٪ من طاقة الإدخال بالفعل).

بالنسبة للأجزاء المستخدمة في هذا المشروع ، من المحتمل أن تكون هناك أجزاء أفضل لاستخدامها مما كنت أملكه. لكن ها هم:

• مكثفات فائقة 6x (2.5 فولت ، 2300 فاراد - من نظام الكبح المتجدد للسيارة. يمكن العثور عليها على موقع ئي باي ، وما إلى ذلك)
• 1x Raspberry Pi 3
• شاشة تعمل بالطاقة 1 × 5 فولت (أنا أستخدم شاشة AMOLED مقاس 5.5 بوصة مع لوحة تحكم HDMI)
• 2x ATTiny85 وحدات تحكم دقيقة (سأشمل البرمجة)
• 2x 0.7V-5V إلى محولات 5V 500mA DC-DC ثابتة
• 4x 1.9V-5V إلى محولات 5V 1A DC-DC ثابتة
• حقيبة سفر 1x
• 3x 6A فسيفساء قادرة على PWM
• 2x 10A الثنائيات شوتكي
• 10x إطار من الألومنيوم على شكل حرف T (مع وصلات وما إلى ذلك ، يعتمد على ما تريد استخدامه لتثبيت الأشياء في مكانها)
• لوحة مفاتيح الكشك
• 20W 5V الألواح الشمسية
• USB إلى كبلات USB الصغيرة
• كابل HDMI
• مجموعة متنوعة من المكونات الكهربائية الأساسية ولوحات النماذج الأولية.
• العديد من الأجزاء المطبوعة ثلاثية الأبعاد (سأضمّن ملفات.stl)

يمكن بسهولة تبديل هذه الأجزاء للحصول على أجزاء أكثر ملاءمة / كفاءة ، ولكن هذا ما كان لدي في متناول اليد. أيضًا ، ستتغير قيود الأبعاد وفقًا للمكونات التي يتم اختيارها.

إذا كان لديك أي ملاحظات على التصميم ، فلا تتردد في ترك تعليق!

الخطوة 1: خصائص القوة

لإعطاء فكرة عما يمكن توقعه من حيث الطاقة عند استخدام المكثفات لشيء لم يتم تصميمه من أجله بالتأكيد:

عندما ينخفض جهد بنك المكثف منخفضًا جدًا (1.9 فولت) ، تمت برمجة ATTinys لعدم تشغيل أي من مكونات النظام. هذا فقط للتأكد من أن المكونات لا تستهلك أي طاقة عندما لا تستطيع العمل باستمرار بجهد أقل.

يعمل هذا النظام باستخدام محولات DC-DC عند مستويات الجهد من 4.5 فولت إلى 1.9 فولت من بنك المكثف.

يمكن أن يكون جهد شحن الإدخال من 5 فولت إلى 5.5 فولت (لا يزيد عن 5 أمبير عند 5.5 فولت). محولات 5V 10A أو أعلى سوف تتلف mosfet وسوف تحرقه بمعدل شحن نصف PWM.

مع خصائص الشحن للمكثفات ، سيكون معدل الشحن اللوغاريتمي / الأسي هو الأفضل ، حيث يصبح من الصعب دفع الطاقة أقرب إلى الشحن الكامل … لكن لا يمكنني أبدًا الحصول على وظيفة الرياضيات التي تعمل مع متغيرات النوع العائم على ATTiny لسبب ما. شيء يجب أن أنظر إليه لاحقًا …

بقدرة المعالجة الكاملة ، وقت التشغيل التقريبي 1 ساعة. في وضع الخمول ، 2 ساعة.

يؤدي استخدام جهاز الإرسال والاستقبال LowRa إلى خفض الحياة بنسبة أخرى تصل إلى 15٪ تقريبًا. يؤدي استخدام ماوس الليزر الخارجي إلى قطع الحياة بنسبة أخرى تصل إلى 10٪.

جهد بنك مكثف منخفض = كفاءة أقل عند التحويل إلى 5 فولت إلى مكونات طاقة. حوالي 75٪ عند شحن مكثف 2 فولت ، حيث يتم فقد الكثير من الطاقة كحرارة في المحولات.

أثناء توصيله ، يمكن تشغيل الكمبيوتر المحمول إلى أجل غير مسمى باستخدام محول 5.3 فولت 8 أمبير. باستخدام محول 2A ، يتطلب النظام شحنًا كاملاً قبل التشغيل للاستخدام غير المحدود. معدل شحن ATTiny PWM هو 6.2 ٪ فقط من مدخلات الطاقة عندما يكون بنك المكثف 1.5 فولت أو أقل يتسلق خطيًا إلى معدل شحن بنسبة 100 ٪ عند الشحن الكامل.

يستغرق هذا النظام وقتًا أطول للشحن باستخدام محول تيار أقل. وقت الشحن من 2 فولت إلى 4.5 فولت مع عدم خروج أي شيء من بنك المكثف:

• محول 5.2V 8A هو 10-20 دقيقة (عادة حوالي 13 دقيقة).
• محول 5.1V 2A هو 1-2 ساعة. نظرًا لأن الثنائيات تسقط الجهد بنحو 0.6 فولت ، فإن بعض المحولات عند 5 فولت بالضبط لن تشحن هذا النظام بالكامل. هذا جيد ، لأن المحول لن يتأثر سلبًا.
• لوحة شمسية 20W في ضوء الشمس الكامل 0.5-2 ساعة. (الكثير من التباين أثناء الاختبار).

هناك مشكلة متأصلة في استخدام المكثفات حيث لا تحافظ على شحنتها لفترة طويلة كلما اقتربت من الحد الأقصى للجهد.

خلال الـ 24 ساعة الأولى ، يقوم البنك المكثف بتفريغ نفسه من 4.5 فولت إلى 4.3 فولت في المتوسط. ثم خلال الـ 72 ساعة التالية سوف ينخفض ببطء إلى 4.1V ثابت إلى حد ما. ستؤدي ATTinys إلى جانب التفريغ الذاتي الصغير إلى انخفاض الجهد عند 0.05-0.1 فولت في اليوم بعد أول 96 ساعة (أبطأ بشكل كبير حيث ينخفض الجهد بالقرب من الصفر). عند 1.5 فولت وأخفض ، ينخفض جهد بنك المكثف عند حوالي 0.001-0.01 فولت في اليوم حسب درجة الحرارة.

مع أخذ كل هذا في الاعتبار ، سيكون التقريب المحافظ هو التفريغ إلى 0.7 فولت في ~ 100 يوم. تركت هذا جالسًا لمدة 30 يومًا وما زلت أترك ما يزيد قليلاً عن 3.5 فولت.

يمكن أن يعمل هذا النظام إلى أجل غير مسمى في ضوء الشمس المباشر.

* * * TO ملحوظة: * * الجهد الحرج لهذا النظام هو 0.7 فولت حيث ستفشل محولات DC-DC التي تشغل ATTinys. لحسن الحظ ، فإن معدل شحن التحكم في mosfet سيسحب نفسه بنسبة 2٪ تقريبًا عند توصيل الطاقة بهذا الجهد أو أقل ، مما يسمح بالشحن البطيء. ما زلت لم أفهم سبب حدوث ذلك ، لكنها مكافأة محظوظة.

اضطررت إلى شحن بنك المكثف بالكامل وتفريغه 15 مرة قبل أن يتوازن كيميائيًا ويحمل شحنة مناسبة. عندما قمت بتوصيلهم لأول مرة ، شعرت بالإحباط الشديد بسبب مقدار الشحن المخزن ، لكنه يتحسن كثيرًا خلال أول 15 دورة شحن كاملة.

الخطوة 2: Pi Power Controller

من أجل تشغيل Pi وإيقاف تشغيله ، كان عليّ تنفيذ وحدة تحكم في الطاقة مع 4 محولات DC-DC و mosfet.

للأسف ، فإن Pi تستقطب حوالي 100 مللي أمبير حتى عند إيقاف تشغيلها ، لذلك اضطررت إلى إضافة mosfet لقطع الطاقة عنه تمامًا. مع تشغيل وحدة التحكم في الطاقة ، يتم إهدار 2mA فقط عند الشحن الكامل (~ 0.5mA عند الشحن المنخفض).

تقوم وحدة التحكم بشكل أساسي بما يلي:

1. ينظم مستوى الجهد أقل من 2.5 فولت في المكثفات لتجنب الجهد الزائد أثناء الشحن.
2. أربعة DC-DC (1 أمبير كحد أقصى ، إجمالي 4 أمبير) تسحب مباشرة من المكثفات من 4.5 فولت إلى 1.9 فولت للحصول على 5.1 فولت ثابت.
3. بضغطة زر ، يسمح mosfet بتدفق الطاقة إلى Pi. مطبعة أخرى تقطع التيار الكهربائي.
4. يراقب ATTiny مستوى الجهد لبنك المكثف. إذا كانت منخفضة جدًا ، فلا يمكن تشغيل mosfet.

يشير الزر الفضي ، عند الضغط عليه ، إلى الطاقة المتبقية في بنك المكثف. 10 يومض عند 4.5 فولت و 1 عند 2.2 فولت. يمكن شحن اللوحة الشمسية إلى 5 فولت بالكامل وتومض 12 مرة على هذا المستوى.

يتم تنظيم جهد المكثف باستخدام منظمات القرص الأخضر 2.5 فولت التي تنزف أي طاقة زائدة. هذا مهم لأن اللوح الشمسي يشحن المكثفات بشكل سلبي من خلال ديود 10 أمبير مباشرة حتى 5.2 فولت مما يؤدي إلى زيادة شحنها.

محولات DC-DC قادرة على توفير ما يصل إلى 1A لكل منها وهي ناتج جهد ثابت متغير. باستخدام مقياس الجهد الأزرق في الأعلى ، يمكن ضبط الجهد على أي مستوى تريده. لقد قمت بضبطها على 5.2 فولت كل منها يسقط حوالي 0.1 فولت عبر mosfet. سيكون أحدهما أصغر ناتج جهد أعلى قليلاً من الآخرين وسيصبح ساخنًا بدرجة معتدلة ، لكن الآخرين سيتعاملون مع ارتفاعات الطاقة من Pi. يمكن لجميع المحولات الأربعة التعامل مع طفرات الطاقة حتى 4A عند الشحن الكامل للمكثف ، أو 2A عند الشحن المنخفض.

ترسم المحولات تيارًا هادئًا بمقدار 2 مللي أمبير عند الشحن الكامل.

مرفق به رسم Arduino الذي أستخدمه لإنجاز ذلك باستخدام ATTiny (تمت إضافة الكثير من الملاحظات). يتم توصيل الزر بمقاطعة لسحب ATTiny من وضع السكون وتشغيل Pi. إذا كانت الطاقة منخفضة للغاية ، يومض مؤشر LED الخاص بالطاقة 3 مرات ويعود ATTiny إلى وضع السكون.

إذا تم الضغط على الزر مرة ثانية ، يتم إيقاف تشغيل الطاقة Pi وإعادة ATTiny إلى وضع السكون حتى الضغط على الزر التالي. يستخدم هذا بضع مئات من مضخمات النانو في وضع السكون. يعمل ATTiny على تشغيل محول تيار مستمر بجهد 500 مللي أمبير والذي يمكن أن يوفر 5 فولت ثابت من تأرجح الجهد من 5 فولت إلى 0.7 فولت.

تم تصميم غلاف الطاقة على TinkerCAD (مثل جميع المطبوعات ثلاثية الأبعاد الأخرى) وطباعته.

بالنسبة للدائرة ، انظر التخطيطي المرسوم بشكل بدائي.

الخطوة 3: نظام الشحن

يتكون جهاز التحكم في الشحن من ثلاثة أجزاء:

1. دائرة التحكم مدفوعة ATTiny
2. الفسيفساء والصمامات الثنائية (ومروحة للتبريد)
3. أنا أستخدم شاحن جداري 5.2 فولت 8 أمبير لتشغيل الكمبيوتر المحمول

تستيقظ دائرة التحكم كل 8 ثوانٍ للتحقق من وجود اتصال بالأرض على منفذ الشحن. إذا تم توصيل كابل الشحن ، تبدأ المروحة وتبدأ عملية الشحن.

عندما يقترب بنك المكثف من الشحن الكامل ، تزداد إشارة PWM التي تتحكم في mosfet خطيًا إلى 100٪ ON عند 4.5V. بمجرد الوصول إلى الجهد المستهدف ، يتم إيقاف تشغيل إشارة PWM (4.5 فولت). ثم انتظر حتى الوصول إلى الحد الأدنى المحدد لبدء الشحن مرة أخرى (4.3 فولت).

نظرًا لأن الثنائيات تنخفض جهد الشحن من 5.2 فولت إلى 4.6 فولت تقريبًا ، فمن الناحية النظرية يمكنني ترك الشاحن يعمل على مدار الساعة طوال أيام الأسبوع مع تغطية الجهد حول 4.6-4.7 فولت. وقت الشحن لتفريغ الشحن عندما يكون ممتلئًا أو قريبًا منه حوالي أقل من دقيقة شحن و 5 دقائق تفريغ.

عندما يتم فصل كابل الشحن ، ينتقل ATTiny إلى وضع السكون مرة أخرى.

mosfets من موقع ئي باي. يمكن تشغيلها بواسطة إشارة 5V PWM ويمكنها التعامل مع ما يصل إلى 5A لكل منهما. هذا على الخط الإيجابي باستخدام ثلاثة صمامات ثنائية شوتكي 10A لمنع التدفق العكسي إلى شاحن الحائط. تحقق مرة أخرى من اتجاه الصمام الثنائي قبل التوصيل بشاحن الحائط. إذا تم توجيهه بشكل غير صحيح للسماح بتدفق الطاقة من المكثفات إلى شاحن الحائط ، فسيصبح الشاحن ساخنًا جدًا وربما يذوب عند توصيله بالكمبيوتر المحمول.

يتم تشغيل المروحة بجهد 5 فولت بواسطة شاحن الحائط وتقوم بتبريد المكونات الأخرى لأنها تصبح ساخنة جدًا عند أقل من منتصف الشحن.

يستغرق الشحن باستخدام شاحن 5.2 فولت 8 أمبير بضع دقائق فقط ، بينما يستغرق شاحن 5 فولت 2 أمبير أكثر من ساعة.

تسمح إشارة PWM إلى mosfet فقط بنسبة 6٪ من الطاقة من خلال 1.5 فولت أو أقل بالتسلق الخطي إلى 100٪ عند الشحن الكامل 4.5 فولت. هذا لأن المكثفات تعمل كقصر ميت عند الفولتية المنخفضة ، ولكن يصبح الشحن أكثر صعوبة كلما اقتربت من التعادل.

تعمل اللوحة الشمسية 20 وات على تشغيل دائرة شاحن USB صغيرة 5.6 فولت 3.5 أمبير. يتغذى هذا مباشرة من خلال الصمام الثنائي 10A إلى بنك المكثف. تمنع منظمات 2.5V المكثفات من الشحن الزائد. من الأفضل عدم ترك النظام في الشمس لفترات طويلة من الوقت حيث يمكن أن ترتفع درجة حرارة المنظمين ودائرة الشاحن.

انظر Arduino Sketch المرفق ، وهو مخطط دائرة آخر مرسوم بشكل سيئ وملفات. STL للأجزاء المطبوعة ثلاثية الأبعاد.

لشرح كيفية توصيل الدارة ببعضها البعض ، تحتوي وحدة التحكم في الشحن على سطر واحد لاختبار جهد الدخل من الشاحن وخط واحد إلى دبابيس pwm على وحدات mosfet.

يتم تأريض وحدات mosfet إلى الجانب السلبي لبنك المكثف.

لن يتم إيقاف تشغيل هذه الدائرة بدون توصيل المروحة من الجانب السلبي للمكثفات إلى الجانب العالي لمدخل الشاحن. نظرًا لأن الجانب المرتفع خلف الثنائيات والموسفيت ، فسيتم إهدار القليل جدًا من الطاقة لأن المقاومة تزيد عن 40 كيلو من المقاومة. تسحب المروحة الجانب العلوي المنخفض بينما الشاحن غير متصل ، ولكنها لا تأخذ ما يكفي من التيار لخفضه أثناء توصيل الشاحن.

الخطوة 4: بنك المكثفات + تم استخدام مطبوعات ثلاثية الأبعاد إضافية

المكثفات المستخدمة هي المكثفات الفائقة 6x 2.5V @ 2300F. تم ترتيبها في مجموعتين في سلسلة من 3 على التوازي. يأتي هذا إلى بنك 5V @ 3450F. إذا كان من الممكن سحب كل الطاقة من المكثفات ، فيمكنها توفير ما يقرب من 11 وات / ساعة من الطاقة أو بطارية 3.7 فولت 2.5 أمبير ليثيوم أيون.

رابط إلى ورقة البيانات:

المعادلات التي استخدمتها لحساب السعة وبالتالي ساعات واط المتاحة:

(C1 * C2) / (C1 + C2) = Ctotal2.5V 6900F + 2.5V 6900F (6900 * 6900) / (6900 + 6900) = 3450F @ 5V باستخدام 4.5V إلى 1.9V من الإمكانات المتاحة عند المكثفات 3450F ((C * (Vmax ^ 2)) / 2) - ((C * (Vmin ^ 2)) / 2) = إجمالي جول ((3450 * (4.5 ^ 2)) / 2) - ((3450 * (1.9 ^ 2)) / 2) = 28704J جول / 3600 ثانية = وات في الساعة 28704/3600 = 7.97 واط (الحد الأقصى النظري للطاقة المتاحة)

هذا البنك كبير جدا. بطول 5 سم × طول 36 سم × عرض 16 سم. إنها ثقيلة جدًا عند تضمين إطار الألومنيوم الذي استخدمته … حوالي 5 كجم أو 11 رطلاً ، باستثناء حقيبة السفر وجميع الأجهزة الطرفية الأخرى.

لقد قمت بتوصيل أطراف المكثف باستخدام موصلات طرفية 50A ملحومة مع سلك نحاسي قياس 12. هذا يتجنب عنق الزجاجة في المحطات.

باستخدام إطار T-bar من الألومنيوم ، يكون الكمبيوتر المحمول قويًا بشكل لا يصدق (رغم أنه ثقيل جدًا أيضًا). يتم تثبيت جميع المكونات في مكانها باستخدام هذا الإطار. يشغل مساحة صغيرة داخل الكمبيوتر المحمول دون الحاجة إلى حفر ثقوب في كل مكان في العلبة.

تم استخدام العديد من القطع المطبوعة ثلاثية الأبعاد في هذا المشروع:

• حاملي البنوك المكثفات بالكامل
• دعامة حامل البنك مكثف
• حوامل مكثفات القاع
• فاصل بين طرفي المكثف الموجب والسالب
• لوحة حامل Raspberry Pi
• أغطية علوية حول لوحة المفاتيح والمكثفات (للجماليات فقط)
• حامل وغطاء شاشة AMOLED
• حامل لوحة تحكم AMOLED
• أدلة سلك HDMI و USB لعرض وحدة التحكم من Pi
• زر ولوحة LED للوصول العلوي للتحكم في الطاقة
• سيضيف آخرون أثناء طباعتها

الخطوة 5: الخاتمة

نظرًا لأن هذا كان مجرد مشروع هواية ، أعتقد أنه أثبت أنه يمكن استخدام المكثفات الفائقة لتشغيل جهاز كمبيوتر محمول ، ولكن ربما لا ينبغي ذلك لقيود الحجم. كثافة الطاقة للمكثفات المستخدمة في هذا المشروع أقل كثافة بمقدار 20 مرة من بطاريات Li-ion. أيضا ، الوزن عبثي.

ومع ذلك ، يمكن أن يكون لهذا استخدامات مختلفة عن الكمبيوتر المحمول التقليدي. على سبيل المثال ، أستخدم هذا الكمبيوتر المحمول في الغالب من الشحن بالطاقة الشمسية. يمكن استخدامه في الغابة دون الحاجة إلى القلق كثيرًا بشأن شحن "البطارية" وتفريغها بشكل متكرر ، عدة مرات في اليوم. لقد قمت بتعديل النظام قليلاً منذ البناء الأولي لدمج منفذ 5v 4A على جانب واحد من العلبة لتشغيل الإضاءة وشحن الهواتف عند فحص أجهزة الاستشعار في الغابة. لا يزال الوزن قاتلًا للكتف على الرغم من …

نظرًا لأن دورة الشحن سريعة جدًا ، فلا داعي للقلق بشأن نفاد الطاقة. يمكنني توصيله لمدة 20 دقيقة (أو أقل اعتمادًا على المستوى الحالي) في أي مكان ، وأكون جيدًا لاستخدامه لمدة تزيد عن ساعة من الاستخدام المكثف.

أحد عيوب هذا التصميم هو أنه يبدو مريبًا جدًا لأحد المارة … لن آخذ هذا في النقل العام. على الأقل لا تستخدمه بالقرب من حشد من الناس. لقد أخبرني بعض الأصدقاء أنه كان علي أن أجعل الأمر يبدو أقل "تهديدًا".

لكن بشكل عام ، لقد استمتعت ببناء هذا المشروع ، وتعلمت القليل جدًا عن كيفية تطبيق تقنية المكثف الفائق على مشاريع أخرى في المستقبل. أيضًا ، كان تركيب كل شيء في الحقيبة عبارة عن لغز ثلاثي الأبعاد لم يكن محبطًا بشكل مفرط ، بل كان تحديًا مثيرًا للاهتمام.

إذا كان لديك أي سؤال أخبرني!