我是一名热爱骑行的机械工程师。2009 年汽油价格飙升时，我骑自行车省钱。我想在通勤时为手机等 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，我成功构建了一个更便宜的系统。
电气工作不是我的专长，所以我不得不自学如何从零开始构建电路。我现在使用的是我的双口 USB 发电机第三版，它在 12 英里/小时以上的速度下效率约为 70%，并且比其他设计对自行车轮的阻力更小。有了合适的设备，您也可以自己制作一个。
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为设备充电，请购买一个五伏、3.3 安培的型号（电子元件的散装店约 10 美元）。将一个小型轮子——我用胶合板切割了一个——安装到步进电机上。在小型轮子的轮缘上贴上泡沫填充物和电工胶带以增加抓地力。当安装在自行车后轮辋上时，小型轮子将驱动电机。
整流器
USB 设备使用直流电，但步进电机提供交流电。通过由八个 1N4001 二极管（爱好店每对 1 美元）构建的整流器来转换电流。将二极管以阳极到阴极的配对方式连接，并将它们焊接在一起以形成四对。将两对并排焊接成一个桥式，并用另一对重复此操作，总共形成两个桥式。使用四芯线将每个桥式的中心点连接到步进电机的正极和负极导线 [参见上方的接线图]。
USB 车载充电器
打开一个双口 USB 车载充电器。取下圆柱形端（正极引线）上的弹簧以及通常将充电器固定在电源端口上的两个卡子（负极引线）。将整流器的正负极引线焊接到充电器上相应的端子上。将导线的另一端连接到步进电机上匹配的端子上。
发电机框架
构建一个框架，使发电机的滚轮与自行车轮辋保持接触。我的自行车有一个后置货架，所以我切割了一块六英寸长的铝板，跨过货架的两根横杆 [见上图]。我用 U 型螺栓将铝板固定在发电机下方。接下来，我为发电机的另一侧切割了两个 90 度角铝条，并将它们用螺栓固定在铝板上以夹紧所有部件。将 USB 充电端口安装在您想要的位置（我将其放在了座椅下方），然后开始踩踏板，即可获得便携式电源。
时间： 1 天
价格 $25
难度 3/5
有关 Costlow 的完整构建说明，请[下载此 PDF](https://popsci.com.cn/files/USB/ Bike Generator by Doug Costlow.pdf)。
本文最初刊登于《大众科学》2013 年 5 月刊。在此处查看本期杂志的其他内容。
