增强您的骑行体验

我是一名机械工程师，喜欢骑自行车。2009 年，当油价飙升时，我骑自行车以省钱。我想在通勤期间为手机等 USB 设备充电，但又不想花 150 美元（或更多）购买商用轮毂发电机。最后，我能够构建一个更便宜的系统。

电气工作不是我的专长，所以我不得不从头开始自学如何搭建电路。我现在使用的是双端口 USB 发电机的第三版，在时速超过 12 英里时，它的效率约为 70%，对自行车车轮的阻力也小于其他设计。有了合适的设备，你可以自己搭建一个。

步进电机

步进电机将后轮的旋转运动转化为电能。为了保持足够的电流来为设备充电，请购买 5 伏、3.3 安培的型号（在电子产品剩余商店售价约 10 美元）。将一个小轮子（我从胶合板上切了一个）连接到步进电机上。用泡沫垫和电工胶带将小轮子的边缘包起来，以增加抓地力。当安装在自行车后轮辋上时，小轮子将转动电机。

整流器

USB 设备使用直流电，但步进电机提供交流电。使用八个 1N4001 二极管（业余爱好者商店每对 1 美元）构建整流器来转换电流。将二极管连接成阳极-阴极对，然后将它们焊接在一起以形成四对。将两对并排焊接成桥，然后重复其他对，总共形成两个桥。使用四芯导线将每个桥的中点连接到步进电机的正极和负极线 [参见上面的接线图]。

USB 车载充电器

打开双端口 USB 车载充电器。取下圆柱形末端的弹簧（正极引线）和两个夹子（负极引线），这两个夹子通常将充电器固定在电源端口中。将整流器的正极和负极引线焊接到充电器上的相应端子上。将电线的另一端连接到步进电机上的匹配端子上。

发电机框架

制作一个框架，使发电机的小轮子与自行车轮辋保持接触。我的自行车有一个后架，所以我切割了一块六英寸长的铝板，横跨两根架子 [见上图]。我用 U 型螺栓将铝板固定在发电机下方。接下来，我切割了两个 90 度的铝角，用于发电机的另一侧，并将它们用螺栓固定在铝板上，以将一切固定到位。将 USB 充电端口连接到您想要的任何位置（我将我的端口放在座椅下方），然后开始踩踏板以获取便携式电源。

时间： 1天
费用： 25美元
难度： 3/5

有关 Costlow 的完整构建说明，请[下载此 PDF](https://www.popsci.com/files/USB/ Bike Generator by Doug Costlow.pdf)。

本文最初发表于 2013 年 5 月的《大众科学》 。点击此处查看该杂志的其他内容。