Велосипед, который скоро отпразднует свое 200-летие, является, пожалуй, самым живучим транспортным средством. Детище барона фон Дреза, запатентованное в 1818 году, стало дедушкой современного байка. В эти годы Джордж Стефенсон ещё только проектировал свой знаменитый паровоз «Ракета», а самой быстрой наземной скоростью оставалась быстрота, с которой передвигается лошадь.
Пар в качестве главной движущей силы продержался около ста лет, пока ему на смену не пришло электричество и двигатели внутреннего сгорания. Затем человечество вступило в ядерную и космическую эру, а сейчас наиболее перспективным считается использование водорода. Но байк, несмотря на свою простоту, не исчез. Наоборот, с каждым годом он набирает всё большую популярность.
Как и любой современный транспорт, велосипед в своём развитии не стоит на месте. Создание всё более совершенных и миниатюрных электронных компонентов позволило устанавливать на него самые различные дополнительные приборы. Это разнообразные велокомпьютеры, датчики, велоакустика и оптика, а также приспособления, призванные облегчить вращение педалей. Современная промышленность не оставила без внимания и такой неотъемлемый атрибут современной жизни, как мобильные средства связи, то есть телефоны и смартфоны. В последнее время на рынке появилось большое количество велосипедных зарядных устройств для этих компактных гаджетов.
Основные компоненты велосипедных зарядок
Велосипедная зарядка – это устройство, преобразующее механическую или другую энергию, возникающую при движении байка, в электричество, которое затем применяется для перезарядки аккумуляторов портативных электронных приборов. Чаще всего она используется для зарядки телефона, хотя, в зависимости от выходной мощности, типа разъёма и прочих параметров, может подойти и для прочих гаджетов – цифровых камер, аудиоплееров, планшетов, GPS-навигаторов и многого другого.
Велосипедная зарядка для телефона
Зарядное устройство обычно состоит из преобразователя энергии, встроенного аккумулятора и контроллера, а также подставки-держателя для смартфона или другого прибора. В качестве преобразователя энергии могут выступать механические генераторы различных типов, ветрогенераторы или солнечные батареи. Генератор или какой-либо иной источник энергии вырабатывает электричество, контроллер служит выпрямителем и управляет процессом зарядки аккумулятора, от которого затем перезаряжается сам телефон. Существуют модели, в которых нет встроенного аккумулятора. В таком случае зарядка вашего гаджета будет возможна только во время движения велосипеда, поэтому для удобства использования, скорее всего, придётся покупать отдельный пауэрбанк.
Виды велосипедных зарядок
Самым важным элементом зарядки является преобразователь энергии, и при классификации зарядных устройств будет логично отталкиваться от их типа. Наиболее распространены следующие виды велосипедных зарядок для телефона:
Зарядка на основе механического генератора. Эти генераторы также часто называют устаревшим термином «динамо-машина». Есть несколько видов таких устройств: с генератором, встроенным в переднюю или заднюю втулку велосипеда; с навесной динамо-машиной; с генератором, работающим на основе фрикционной передачи.
Зарядки со встроенным генератором, или динамо-втулки, на сегодняшний день являются самыми надёжными. Они работают тихо, не зависят от погодных условий и не требуют особого ухода. В то же время они дороги, довольно много весят и вызывают дополнительное сопротивление качению. Если ваш велосипед не был изначально оборудован динамо-втулкой, то для её установки придётся переспицевать колесо, что весьма непросто.
Втулка динамо Shimano T675
Внешние навесные генераторы крепятся к втулке или каретке снаружи с помощью простого фиксатора. Их установка не требует больших затрат времени и сил, и справиться с ней сможет практически любой. Такие всемирно известные компании, как Nokia и Shimano, в последнее время отдают предпочтение именно подобной конструкции.
Третий вид – генераторы на основе фрикционной передачи – называют также «бутылочными» из-за характерной формы. Это самые простые динамки. В них для передачи энергии вращения велосипедного колеса используется ролик, который прижимается к покрышке. Зарядное устройство на основе такого генератора остаётся наиболее дешёвым, распространённым и лёгким в установке, но имеет ряд существенных недостатков.
Бутылочная динамо-машина издаёт довольно сильный шум, трение о покрышку приводит к её ускоренному износу. В сырую погоду эффективность генератора существенно снижается из-за проскальзывания ролика по поверхности покрышки. Кроме того, нужно постоянно следить за тем, чтобы он находился в правильном положении, обеспечивающем наилучший контакт. Ослабленные в результате тряски крепёжные винты могут привести к попаданию динамки в спицы колеса, что тоже не добавляет удовольствия от её использования.
Бутылочная динамо-машина
Все вышеперечисленные зарядки имеют один существенный недостаток, заложенный в их конструкции, – для производства электричества они используют механическую энергию, возникающую при движении велосипеда. Потери при таком способе неизбежны, что вызывает снижение КПД и, в конечном счёте, делает их менее эффективными.
Велосипедная зарядка для телефона на солнечных батареях
Установка аккумулятора на велосипедПоявление на рынке современных высокоэффективных солнечных панелей делает зарядные устройства, созданные на их основе, весьма удобными и недорогими. Основные компоненты, названные нами раньше, остаются прежними. Это генератор, контроллер и аккумулятор, только в качестве источника энергии теперь выступает не динамо-машина, а солнечная батарея. Фотоэлектрические преобразователи на основе полупроводников позволяют преобразовывать солнечную энергию в электрический ток, избегая ненужных потерь, возникающих в механических устройствах. Подобное устройство заряжает телефон или другой прибор вне зависимости от скорости велосипеда и не вызывает дополнительного сопротивления при езде. Солнечная батарея может размещаться где угодно: на раме, руле, багажнике, шлеме и даже на одежде. Единственное ограничение – зависимость от интенсивности освещения. В пасмурную погоду или ночью такие зарядки работать не будут.
Зарядка на солнечных батареях
Ветрогенератор
Еще один источник энергии. В этом случае для производства электричества используется поток воздуха, вращающий лопасти миниатюрного генератора. Зарядки, использующие этот принцип, работают только тогда, когда есть поток встречного воздуха, то есть при движении велосипеда, поэтому необходимо использование отдельного пауэрбанка. Такое устройство можно без труда собрать своими руками в домашних условиях, а в качестве ветрогенератора подойдёт даже вентилятор от компьютера.
Следует также отметить, что подобные зарядки начинают вырабатывать ток только при достижении определённой скорости, и при неспешной езде практически бесполезны.
Зарядка на основе ветрогенератора
Бесконтактный генератор
Последний из рассматриваемых типов, который применяется в велосипедных зарядках. На ободе колеса или спицах размещаются постоянные магниты, а на вилке – катушки. Также необходим преобразователь переменного тока в постоянный и аккумуляторы, накапливающие электроэнергию. Таким образом, в роли генератора выступает само колесо, и не возникает нужды в дополнительном корпусе. Вес конструкции и механические потери снижены до минимума. Правильно подобрав компоненты, можно получить на выходе ток, вполне достаточный для зарядки портативной электроники. Благодаря своей простоте, такая схема популярна среди любителей-самодельщиков, хотя существует достаточное количество промышленно изготовленных образцов.
Бесконтактная динамо-машина
Как видно, существует довольно большое количество разнообразных устройств, с помощью которых можно зарядить от велосипеда свой телефон. Все они имеют определённые плюсы и минусы. При выборе стоит обратить внимание на такие факторы, как ёмкость аккумулятора, лёгкость установки, наличие разъёмов, соответствующих именно вашему девайсу, а также вес и цену.
Крепление для телефона должно надёжно фиксировать его, ведь будет очень обидно, если дорогой смартфон выпадет по дороге и разобьётся. Выбирайте то, что подходит вам больше всего, и вы всегда будете на связи.
