Achtergrond
Aan het einde van een school onderzoeksproject moest een (systeem-)ontwerp gepresenteerd worden. Dit wilde mijn mede project genoten doen door middle van een stop motion film. Het gene wat we ontworpen hadden was een inductief oplaadpunt voor elektrische taxi’s. (Tegenwoordig word inductief laden ook wel draadloos laden genoemd, ik gebruik deze term niet omdat je nog op andere manier draadloos kan laden) In het onderzoek hadden we een bedrijf gevonden die het inductief oplaad station zou kunnen maken, maar omdat ik meeste mensen niet bekent waren met inductief laden heb ik een Nissan Leaf (speelgoed autootje) omgebouwd. In het filmpje er onder is het eindresultaat te zien.
Doel
Mijn mede project genoten van onder andere de studie richtingen Product Design en ED&I hadden een maquette gemaakt, om uit te leggen waar hoe ons oplaadpunt zou werken. Om met deze uitleg te helpen heb ik dit gemaakt. Mijn doel was op het moment dat de auto op het oplaadpunt staat de blauwe lichtjes te laten knipperen net zo als de echte Nissan Leaf dat doet.
Een foto van de originele Nissan Leaf aan het laden, Foto van ubergizmo.com
Via een afstandsbediening zou ik de ledjes aan kunnen doen, maar het leek mij leuker als ik, net als het echte ontwerp, via inductie te doen. Dat was een grote uitdaging, vooral omdat de totale looptijd van het project 3/4 dagen zou zijn.
Ontwerp
Omdat ik niet veel tijd had heb ik een print ontworpen die zowel de zendende als de ontvangende kan zou kunnen zijn. Of de print de ontvangende of zendende kant zou worden, zou dan bepaalt worden door de componenten die er uit eindelijk op gesoldeerd zouden worden. Twee de zelfde printen betekende dat ik er maar een hoefde te ontwerpen en laten frezen.
Het schema van het project Blaatjes, Vergroten
Het project is op basis van een atmega8A met een paar knopjes en Ledjes. De atmega moest met de PWM uitgang de P-FET en de N-FET aansturen, door de aangesloten spoel (op TP1 en TP2) werkt dit een inductief veld op.
De gebruikte spoel voor de zendende en ontvangende kant
De andere print heeft de zelfde spoel en als deze er dan recht boven bevind wordt hier elektriciteit opgewerkt. Dit wordt gelijk gericht door de diodes en zou LED8 moeten branden. Ik had al verwacht dat mijn energie overdacht niet genoeg zou zijn om de led te laten branden, deze had ik ook meer geplaatst als zener diode van 1.5 V. De Atmega van de ontvangende print detecteert de opgewekte elektriciteit door middel van de analog-comparator en laat de andere LEDs knipperen. De condensatoren parallel aan de spoel moet een resonantiekring vormen, dit is berekent met de waardes van de datasheet.
De grootste uitgang van het project was om een printje te ontwerpen dat in het speelgoed autootje past. Dat terwijl ik het desbetreffende autootje nog niet eens had. Door middel van veel te veel via’s was dit mogelijk. Aan de achterkant zit in kleine knoopcell dat de print moet voeden.
De print van project blaatjes. 30×40 mm
Realisatie
Beide printjes gesoldeerd. (niet scherp)
Printje in de Nissan Leaf gebouwd
De spoel aan de onderkant van de Nissan Leaf
Nissan Leaf in de maquette
Het andere printje zit aan de onderkant van de maquette