Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Akku an Fahrraddynamo


von Jabu (Gast)


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Hallo,

ich möchte einen Akku an meinem Fahrraddynamo laden. Da ich schon
einiges gehört habe zur Realisierung von benötigten Schaltungen für
einen solchen Ladevorgang, habe ichs mir durch folgendes, schon fertiges
Akkuarmband einfacher gemacht, da dieses bereits Elektronik eingebaut
hat:

http://www.google.de/imgres?um=1&hl=de&sa=N&biw=10...
allery2.png&w=100&h=100&ei=Te3cT9S9KsqxtAac9bj_DQ&zoom=1&iact=rc&dur=304
&sig=108259654319234650957&page=1&tbnh=80&tbnw=80&start=0&ndsp=23&ved=1t
:429,r:4,s:0,i:83&tx=53&ty=47

(sry für den langen Link...)

Dieses gute Stück habe ich irgendwo hervorgekramt, ein Datenblatt oder
ähnliches scheint es hierzu nicht zu geben. Mit einer
Gleichrichterschaltung und einem Spannungswandler (5V) habe ich diesen
Akku bereits am Dynamo geladen, das hat soweit auch funktioniert
(zumindest haben die LEDs geblinkt), da aber nur noch 4V rauskommen kann
ich damit z.B. Handys nicht laden. Eigentlich soll ja 5,5 V rauskommen?!
Leider weiß ich nicht, ob das Problem auch schon da bestand, wo ich ihn
noch nicht über den Dynamo geladen hatte. Kann er davon kaputt gegangen
sein? Habe durchgehend darauf geachtet, dass weder Spannung noch
Stromfluss zu groß werden.

Da ich in ein Paar Tagen auf eine Mehrwöchige Radtour gehe, würde ich
gerne in irgendeiner Form das beschriebene realisieren - auch wenn halt
mit anderen Akkus (AA oder AAA, so dass ich zumindest Taschenlampen
laden kann, wenn das mit dem Handy schon nicht hinhaut?)

Hat jemand Ideen dazu oder Erfahrung damit?

Danke im Voraus

von oszi40 (Gast)


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Wer nicht googelt ist nur zu faul zum suchen. Schau mal unter dem 
Begriff Nabendynamo http://www.mikrocontroller.net/

von Jabu (Gast)


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Was mich absolut nicht weiterbringt aber na gut.

von oszi40 (Gast)


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1.Dein zerstückelter Link ist auch nicht lesbar. Trotzdem würde ich auf 
jeden Fall einen Nabendynamo nutzen und die anfallende Spannung 
gleichrichten und z.B. mit 7805 auf 5V bringen. ABER ein Dynamo erzeugt 
nicht immer die Spannung die man gerade möchte.

2.Nützliche wäre es, rechtzeitig gescheite Akkus wie Sanyo "eneloop" zu 
besorgen, die eine geringe Selbstentladung aufweisen. Aber um 2000mAh zu 
laden müßte man >10 h 200 mA strampeln. Ob das Freude macht???

von B.A. (Gast)


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http://zzing.de
So ein Gerät kostet 79 Euro und besitzt einen LiIon-Akku zur 
Zwischenspeicherung.

Du kannst dir sowas aber auch selbst bauen.
Der Nabendynamo besitzt eine Z-Diode welche die Spannung begrenzt.
Der 5V Spannungswandler braucht auch noch mal etwas drop-Spannung und 
zum Schluss kommen ebend nur 4V raus.

Du kannst dir einen Low-Drop-Spannungsregler kaufen oder die Z-Diode 
entfernen und die Spannung extern begrenzen.

Ein Schaltregler wäre bestimmt auch nicht so verkehrt.

von Jabu (Gast)


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1. habe ich bereits, wie aus meinem Beitrag hervorgeht, eine Schaltung 
zum stabilisieren und gleichrichten von 5V. Ich mache mir lediglich um 
kurze Aussetzer im Ladevorgang sorgen (zu langsames Fahren, Ampeln, 
Pausen...) - macht das den Akkus was aus?
2. ob das Freude macht ist für mich nicht von belangen da ich, wie 
beschrieben, auf eine mehrwöchige Radtour gehe, für die ich das 
Ladegerät bauen möchte.

Hier der Link für das Akkuarmband, das ich laden wollte nochmal: 
http://neuerdings.com/2010/03/14/think-geek-akku-armband-power-am-handgelenk/

Wenn ich normale Eneloop Akkus laden möchte brauche ich doch auch noch 
sämtliche Schutzelektonik damit das nicht überlädt usw usw. oder nicht? 
Deswegen wollte ich mich ja eigentlich davon fernhalten.

von Gästle (Gast)


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oszi40 schrieb:
> 1.Dein zerstückelter Link ist auch nicht lesbar. Trotzdem würde ich auf
> jeden Fall einen Nabendynamo nutzen und die anfallende Spannung
> gleichrichten und z.B. mit 7805 auf 5V bringen. ABER ein Dynamo erzeugt
> nicht immer die Spannung die man gerade möchte.

Bei den Spannungsspitzen die auftreten, ist der 78xx binnen weniger 
Minuten weggegrillt.

> 2.Nützliche wäre es, rechtzeitig gescheite Akkus wie Sanyo "eneloop" zu
> besorgen, die eine geringe Selbstentladung aufweisen. Aber um 2000mAh zu
> laden müßte man >10 h 200 mA strampeln. Ob das Freude macht???

Darum nimmt man ja auch schnellladefähige Akkus. Ein Nabendynamo erzeugt 
zwischen 5 und 8 Watt konstant. Damit ist ein 5 bis 8 Wh Akku binnen 
einer Stunde voll.

von Jabu (Gast)


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@ B.A.
Die 79 € wollte ich eigentlich nicht ausgeben, da kann ich mir auch 
direkt 50 Batterien kaufen und gut ist.

Ich habe die Spannung an meinem Nabendynamo gemessen, die reicht, je 
nach Geschwindigkeit, sicherlich bis 30V. Die gewünschten 5V kommen aus 
meiner Schaltung auch wunderbar raus. Nur scheinen die Akkus schlichtweg 
nicht zu funktionieren. Ich möchte eigentlich nur wissen wie ich 
alternativ irgendwelche AAA oder AA Akkus mit so einer (nicht immer 
stabilen 5V Quelle wegen Fahrpausen...) laden kann, ohne dass ich sie 
zerstöre.

von oszi40 (Gast)


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Jabu schrieb:
> Akkuarmband

Ob DIESE Energie ausreicht, um alle Akkus ausreichend zu laden habe ich 
Zweifel. Werbung und Wirklichkeit?

von Jabu (Gast)


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@ Gästle

Welche schnellladenden Akkus wären denn für einen solchen Zweck 
empfehlenswert? Und mit welcher Spannung/Strom werden die geladen? 
Benötige ich den 7805 dann noch oder welches Bauteil brauche ich 
stattdessen?

von Jabu (Gast)


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@ oszi40

Das Akkuarmband hat mal gerade eine Kapazität von 1500 mAh, was soll da 
nicht reichen? Ich habe dieses Produkt wie gesagt quasi in der Ecke 
gefunden und dachte, es wäre damit einfach zu verknüpfen.

von oszi40 (Gast)


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Gästle schrieb:
> Bei den Spannungsspitzen die auftreten, ist der 78xx binnen weniger
> Minuten weggegrillt.

Wenn er 3 Schutzdioden wie im Datenblatt bekommt und die Spannung <40V 
bleibt, sollte er etwas länger mitmachen. Sonst wie F.23 
http://www.dse-faq.elektronik-kompendium.de/dse-faq.htm#F.23

Akkus sinnlos schnell zu laden verkürzt die Lebensdauer wenn sie zu heiß 
werden.

von Mike J. (emjey)


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Du kannst das in zwei Teile unterteilen.

1. Teil: Du könntest dir billige Standard-Zellen bei eBay holen und 
diese dann mit deinem Fahrraddynamo bis auf 4.1V oder besser nur 3.92V 
aufladen.
Da sie keinen Memory-Effekt haben und auch gut mit kurzen 
Lade/Entladevorgängen gut klar kommen gibt es da kein Problem.

2. Teil: Du nutzt einen 5V-Step-Up-Wandler (gibt es extrem billig bei 
eBay) um aus den 3.6 bis 4.1V der Akkus konstante 5V zu machen und damit 
kannst du dann dein Handy laden.

Beitrag "Re: LiPo Akku 1 Zelle mit mindestens 2000mAh"


Also du kannst alles bei eBay kaufen, außer die Über-Spannungsbegrenzung 
für 4.1V (3.92V) und die Unterspannungsbegrenzung.
Dazu brauchst du einen Doppel-OpAmp ein paar Widerstände und eine Diode, 
zusätzlich noch einen kleinen Transistor der den Akku von dem 
Step-Up-Wandler trennt und zwei LEDs zur Anzeige.

Da du schon in ein paar Tagen fährst kannst du den 5V Step-Up auch mit 
einem MC34063A + externem Transistor aufbauen.

Beitrag "Re: 1s LiPo (3,7v) auf 5V USB StepUp (MC34063?) Regelung mit Auto-Abschaltung"

Beitrag "Re: Schaltungsverbesserung Werkstatt-LED-Handleuchte"

von Jabu (Gast)


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Danke für die ausführliche Antwort, werde mich morgen ans Werk machen.

von http://www.mikrocontroller.net/articles/Bikebox_St (Gast)


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von Warren S. (jcdenton)


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Es gibt doch 18650 Li-Ion Zellen mit integrierter Schutzschaltung 
(Überspannung, Unterspannung, Kurzschluss, Verpolung). Da liefert eine 
Zelle auch schon problemlos 2500mAh.

google mal "18650 protected" gibt es ab 10€, zur Qualität der einzelnen 
Marken würde ich mal die Taschenlampenfreaks im Messerforum abchecken.

von 900ss (900ss)


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Hier gibt es auch noch eine ausgereifte Schaltung:

http://forumslader.de/

Und hier noch mehr Infos mit Messreihen:
http://fahrradzukunft.de/11/steckdose-unterwegs/

von Harald W. (wilhelms)


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Jabu schrieb:

> ich möchte einen Akku an meinem Fahrraddynamo laden.

Dann schliesst Du am besten einen 6V-Bleiakku direkt nach einem
Brückengleichrichter an. Je nach Grösse des Akkus brauchst Du
noch eine Leistungs-Z-Diode zur Begrenzung der Spannung.
Gruss
Harald

von Gästle (Gast)


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Harald Wilhelms schrieb:
> Dann schliesst Du am besten einen 6V-Bleiakku direkt nach einem
> Brückengleichrichter an.

Das ist wohl die praktikabelste Lösung. Ein Bleiakku zieht gut was wech, 
ist robust und wenn er zu stark geladen wird, gast er aus ohne gleich in 
Flammen aufzugehen.

Ein 7805 mag maximal 34V. Man könnte mit einer 33V Surpressordiode 
Überspannungsspitzen wegfiltern. Man darf aber nie vergessen, dass das 
alles jede Menge Verlustleistung erzeugt.

Was Du eigentlich brauchst ist ein Sepic-Wandler mit entsprechend 
dimensioniertem Spannungsbereich und einer Schutzbeschaltung gegen 
Überspannung. Das wird aber alles nicht trivial. (siehe 
http://www.ipes.ethz.ch/ipes/d_index.html). Schwierig ist vor allem, 
dass man gerade einmal 5W zur Verfügung hat, und man sich sehr genau 
überlegen sollte, wie man diese möglichst gut nutzbar macht.

von B.A. (Gast)


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Oh, das artet hier ja aus ...

@ Jabu
Vergiss nicht die quantenverschränkten Zustandsänderungen der ersten 
Schicht in den Bleiakkus mit zu berücksichtigen, nach deiner 
Habilitation dafür und ein paar Jahren Lehre kannst du dich dann an das 
nächste Problem machen, dann untersuchst du die Raumladungszohne 
verschiedener MosFETs um den besten für dein Projekt zu finden.


Oder du machst es dir einfach.

Laden: Über-Spannungsbegrenzung für deine NiMH oder LiIon-Akkus, dazu 
brauchst du eine Strombegrenzung (Widerstand oder eine Transistorlösung) 
und einen OpAmp der die Spannung mit einer Referenz vergleicht.

Entladen: StepUp (auf 5V) und Unterspannungsschutz für den AKku (auch 
mit einem OpAmp)

Noch eine USB oder mini-USB-Buchse angelötet und den Dynamo angeklemmt 
und du kannst loslegen.

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