Hallo, ich bin ein wissbegieriger Student (Mechatronik am KIT im dritten Semester) und hätte gerne ein wenig Input zu meinem neuesten Bastelprojekt :D *Vorgeschichte:* Ich habe mir vor einem dreiviertel Jahr ein Rennrad geleistet und fahre damit längere Touren. Es ist verdammt nervig, ständig im Rucksack eine Powerbank rumtragen zu müssen, weshalb ich gerne ein paar Li-Ion-Zellen in meinem Lenkeranbau verstecken würde (siehe Anhang, so sehen die Dinger aus (Quelle: https://torstenfrank.wordpress.com/2017/06/13/ultradistance-cycling-aerobar-setup/)). In den Lenker selber passt dank den Drops (die "Kurven" nach unten) nichts. *Projekt:* In den Stangen ist genug Platz, um je 3 18650er Zellen unterzubringen (2 hinten in Richtung des Fahrers, eine vorne). Ich würde die in der Stange in Reihe und dann die zwei Stangen parallel schalten, um einen 6-12V-Frontscheinwerfer zu versorgen. Dieser hat einen 5V-Output für mein Handy. *Fragen:* 1)Ungeschützte oder geschützte Zellen? Ich hätte ungerne eine spontan einsetzende Lenkerheizung :D 2)Entsprechend Beitrag "2 Li-ion in reihe Laden ohne Balancer" gestaltet es sich als schwierig, geschützte Zellen in Reihe zu verwenden, da der Entladevorgang abbricht, sobald die erste Zelle schlappmacht, und der Ladevorgang abbricht, sobald die erste Zelle voll ist. Wie stark wirkt sich das auf die Gesamtkapazität und Lebensdauer der Zellen aus? 3)Wie lade ich das Ganze am besten? Wäre natürlich ideal, wenn ihr mir sogar ein kompaktes Ladeboard empfehlen könntet :D Es wäre gut, wenn das mit einem 5V-Netzteil gehen würde. Nach Beitrag "PCB / IC-Protection" kann ich das leider nicht einfach an 5V mit einem Vorwiderstand hängen, den Grund habe ich verstanden. 4)Die Ladeschlussspannung ist nicht die Spannung, die die Zellen am Ende maximal liefern, richtig? Ich hätte demnach keine Versorgungsspannung von 3 · 4.2V = 12.6V sondern 3 · 3.7V = 11.1V. Will nur sichergehen, dass ich das richtig verstanden habe. 5)Kann ich diese 11.1V irgendwie sehr kompakt auf 12V boosten, damit ich die maximale Helligkeit des Scheinwerfers bekomme? Grüße, Timo
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Timo schrieb: > 1)Ungeschützte oder geschützte Zellen? Ich hätte ungerne eine spontan > einsetzende Lenkerheizung :D Das Hauptproblem dürfte es sein, das Ganze so rüttel- und abriebfest zu bekommen, dass es nicht irgendwann doch zu einem Kurzschluss kommt. Ansonsten schaltet man natürlich "nackte" Zellen in Reihe oder parallel. Schutzschaltung kommt dann auf alles zusammen. 3s2p ist eine übliche Laptop-Batterie-Konstellation, insofern kann man Balancer und Schutzschaltung aus einem alten Laptopakku recyceln. > 4)Die Ladeschlussspannung ist nicht die Spannung, die die Zellen am Ende > maximal liefern, richtig? Nur für sehr kurze Zeit; die Spannung bricht bei der Entladung schnell von 4,2 auf 4,0 V pro Zelle ein, danach verläuft sie relativ gleichmäßig (bei gleichmäßiger Last) bis 3,0 V pro Zelle. Das ist die Entladeschlussspannung, bei der man die Batterie abschalten muss. > 5)Kann ich diese 11.1V irgendwie sehr kompakt auf 12V boosten, damit ich > die maximale Helligkeit des Scheinwerfers bekomme? Nein, du hast ja das Problem, dass du theoretisch von mehr als 12 V bis hinab zu 9 V auf deine 12 V kommen musst. Eine solche Konstellation ist immer schwierig. Komplett auf 13 V wäre etwas einfacher (nur aufwärts nötig), viel einfacher ist jedoch der Fall, wenn man nur 6 V braucht (nur abwärts und gute Spannungsdifferenz zwischen Quelle und Last). Aber nochmal: das schwierigste dürfte ein mechanisch sicherer Aufbau sein.
Jörg W. schrieb: > 3s2p ist eine übliche Laptop-Batterie-Konstellation, insofern kann man > Balancer und Schutzschaltung aus einem alten Laptopakku recyceln. Wohl kaum... Ich würde DRINGEND zu einem eigens designten 3D Druck Gehäse raten. Klaus.
Die Probleme der Spannungsdifferenz erübrigen sich bei Verwendung eines Inverswandlers. Bei Tastverhältnis 50% ist Ua= - Ue. Der fehlende Massebezug zwischen Akku und Lampe ist hier egal. Gibt nur kaum fertige Wandler zu kaufen.
Timo schrieb: > In den Lenker selber passt dank den Drops (die "Kurven" nach unten) > nichts. Daher baut man die üblicherweise in die Sattelstütze. Weniger bewegte Masse beim Lenken mehr im Schwerpunkt. Timo schrieb: > um einen 6-12V-Frontscheinwerfer zu versorgen. Dieser hat einen > 5V-Output für mein Handy. Timo schrieb: > Die Ladeschlussspannung ist nicht die Spannung, die die Zellen am Ende > maximal liefern, richtig? Ich hätte demnach keine Versorgungsspannung > von 3 · 4.2V = 12.6V sondern 3 · 3.7V = 11.1V. Dein LiIon Akku hat je mach Ladezustand eine Spannung zwischen 7.5V und 12.6V, das passt gut zur Lampe. > 5)Kann ich diese 11.1V irgendwie sehr kompakt auf 12V boosten, damit ich > die maximale Helligkeit des Scheinwerfers bekomme? Unnötiger Unsinn, die Lampe wird ihren Strom selbst regeln. Zwar könnte man sich am Fahrrad (Dynamo) als Lampe eine vorstellen, die immer 500mA zieht, egal ob sie 6V oder 13V bekommt, man könnte sich sigar eine nach MPPT maximum power point regelnde Lampe vorstellen, oder eine die an einer Spannungsquelle mit unbegrenzter Stromlieferfähigkeit (Akku) und nicht bei 500mA begrenzter sogar kaputt geht. Timo schrieb: > 3)Wie lade ich das Ganze am besten 3S Modellbaulader mit Balancer, oder recykelte Elektronik eines Laptopakkus mit Laptopnetzteil.
Klaus R. schrieb: > Ich würde DRINGEND zu einem eigens designten 3D Druck Gehäse raten. Meine Güte, dann könnte er sich auch die Powerbank mit Kabelbindern am Rahmen festbinden. Es geht darum, die Zellen elegant zu verstecken.Schließlich handelt es sich um ein Renn- und nicht um ein Lastenrad. Jörg W. schrieb: > Aber nochmal: das schwierigste dürfte ein mechanisch sicherer Aufbau > sein. Ich habe mir vor ewigen Zeiten, in der Vornabendynamozeit, mal Zellen ins Sitzrohr eingebaut. Die sind mir auch auch nicht um die Ohren geflogen. Waren natürlich keine Lithiumzellen. Sowas gab es da noch nicht. Timo schrieb: > 5)Kann ich diese 11.1V irgendwie sehr kompakt auf 12V boosten, damit ich > die maximale Helligkeit des Scheinwerfers bekomme? Dein Scheinwerfer wird auch mit 11V noch hell genug leuchten. Aber, wie schon gechrieben wurde, ein 6V-Scheinwerfer mit Regelung nach unten wäre sicherlich die beste Lösung.
Timo schrieb: > Ich habe mir vor einem dreiviertel Jahr ein Rennrad geleistet > und fahre damit längere Touren. Was heißt das? Ich bin auch schon "längere Touren" gefahren, u.a. die 300km Vätternrundan. Dafür braucht man genau gar keinen extra Akku. OK, real habe ich trotzdem eine kleine (1x 18650) Powerbank gebraucht, weil mein Edge damals "nur" ca. 10h durchgehalten hat. Aber dein Wahoo hält locker 20h durch. > Es ist verdammt nervig, ständig im Rucksack eine > Powerbank rumtragen zu müssen Rucksack klingt so gar nicht nach Rennrad. > weshalb ich gerne ein paar Li-Ion-Zellen > in meinem Lenkeranbau verstecken würde > In den Lenker selber passt dank den Drops (die "Kurven" nach unten) > nichts. Im Rahmen (oder Lenker, Auflieger) fest verbaute Akkus taugen nur in Verbindung mit einen (Naben-)Dynamo. Ansonsten sind mobile Akkus (aka Powerbanks) das Mittel der Wahl. Rahmentaschen, Lenkertaschen und für ein Rennrad insbesondere eine "Arschrakete" eignen sich gut zum Transport. Ich habe meine Powerbank damals in einer Oberrohrtasche mitgeführt. Da konnte man sogar ein Ladekabel zum Fahradcomputer legen. Also: ich hinterfrage ganz massiv den Sinn deiner "Bastelei". > 1)Ungeschützte oder geschützte Zellen? Natürlich nur geschützte. Gerade unter den Bedingen am Rad (Dreck, Feuchtigkeit, Rütteln). > 2)Entsprechend Beitrag "2 Li-ion in reihe Laden ohne Balancer" gestaltet es > sich als schwierig, geschützte Zellen in Reihe zu verwenden, da der > Entladevorgang abbricht, sobald die erste Zelle schlappmacht, und der > Ladevorgang abbricht, sobald die erste Zelle voll ist. Das umgeht man, indem man die Zellen nicht in Reihe, sondern parallel schaltet. > 3)Wie lade ich das Ganze am besten? Genau das ist der Knackpunkt. Aber da du nur extern nachladen kannst: mit einer passenden (again: Dreck, Feuchte, ...) Buchse und einem externen Akku-Ladegerät. > 4)Die Ladeschlussspannung ist nicht die Spannung, die die Zellen am Ende > maximal liefern, richtig? Ich hätte demnach keine Versorgungsspannung > von 3 · 4.2V = 12.6V sondern 3 · 3.7V = 11.1V. Sogar noch weniger. Die Klemmenspannung an einem Li-Ionen Akku schwankt zwischen 4.2V (proppevoll) und 3V (kurz vor leer). Wenn du die Akkus nicht nur spazieren fahren, sondern wirklich nutzen willst, muß deine Elektronik damit klar kommen. > 5)Kann ich diese 11.1V irgendwie sehr kompakt auf 12V boosten, damit ich > die maximale Helligkeit des Scheinwerfers bekomme? Ich bezweifle, daß der Scheinwerfer wirklich 12V braucht. Wenn es ein guter ist (den willst du) dann hat er einen Schaltregler drin, der die LED mit Konstantstrom versorgt.
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Danke für die schnelle Antwort! Hatte schon Sorgen, dass der Beitrag zu lang geworden ist :D Jörg W. schrieb: > Ansonsten schaltet man natürlich "nackte" Zellen in Reihe oder parallel. Perfekt, danke. Also lohnen sich geschützte Zellen nur, wenn diese einzeln verwendet werden. > Komplett auf 13 V wäre etwas einfacher (nur aufwärts > nötig), viel einfacher ist jedoch der Fall, wenn man nur 6 V braucht > (nur abwärts und gute Spannungsdifferenz zwischen Quelle und Last). Wenn ich ungeschützte Zellen verwende, geht mit etwas Hirnarbeit auch 4s2p. Habe gerade spontan 4 Stück reingesteckt und dann erstmal nicht rausbekommen :D Nachdem ich die Kontakte abgeklebt hatte. Bekäme ich mit den 12-16V besser die 12V hin? Bei 6V ist mir das Licht zu dunkel. Ansonsten bleibe ich bei 3s2p und teste 13V oder verbinde die Lampe direkt. Dann wird sie halt langsam dunkler, würde ich schon aushalten. > Aber nochmal: das schwierigste dürfte ein mechanisch sicherer Aufbau > sein. Das bekomme ich hin. Bin dank dir auf die Idee gekommen, die Schaltung in Epoxy zu gießen, sodass diese dann perfekt in das Rohr passt. Die Zellen könnte ich mit einer dünnen Schaumstoffmatte umwickeln und dann mit Schrumpfschlauf isolieren. Da sollte nichts wackeln oder rutschen.
Li-Akkus in Stahlrohre einschließen, am besten so, dass sie saugend passen – prima Variante, ’ne Rohrbombe zu basteln. Das war bei billigen China-Taschenlampen mit Alugehäuse und nur einer Zelle schon recht eindrucksvoll, wenn die abgeblasen haben (gibt da ’n Bild von jemanden, der die Lampe bei der Gelegenheit mit dem Mund gehalten hat – sah nicht sehr gut aus). Ein Stahlrohr und mehrere Zellen bringen das direkt noch ’ne Ebene nach oben :)
Wie wäre es damit die Zellen im Steuerrohr zu verstecken, so wie der Cinq Plug? https://cinq.de/en/power-supplies/433/plug5-plus PS: Sehe ich da... TITAN?? ;-)
Jörg W. schrieb: > insofern kann man > Balancer und Schutzschaltung aus einem alten Laptopakku recyceln. Schutzschaltung ja, Balancer nein. Es gibt so gut wie keine Akkupacks in Maschinen oder Notebooks, die Balancer haben. Die Hersteller verlassen sich auf die Gleichförmigkeit der Zellen und das wars. Das kann der TE aber auch tun, wenn alle Zellen aus der gleichen Charge kommen.
Mach doch einen Nabendynamo hin, steigert auch gleich die Kondition!
Christian M. schrieb: > Mach doch einen Nabendynamo hin, steigert auch gleich die > Kondition! Ein Nabendynamo an einem Rennrad ist wie eine Anhängerkupplung an einem Ferrari.
Axel S. schrieb: > Was heißt das? Ich bin auch schon "längere Touren" gefahren War absichtlich unspezifisch formuliert :D Habe ein paar 2-3Tage-Touren geplant und bereits gemacht, aber noch nichts was auf Leistungsportler-Niveau wäre. Mehr als 200km am Tag mit Gepäck überfordern mich zurzeit, auch wenn ich mich hoffentlich noch steigere. Rahmen-, Oberrohr- und Satteltaschen kommen noch, mir fehlt zurzeit noch das Geld. Daher der Rucksack. Ist bisher alles provisorisch. Axel S. schrieb: > Ich habe meine Powerbank damals in einer Oberrohrtasche > mitgeführt. Da konnte man sogar ein Ladekabel zum Fahradcomputer legen. > Also: ich hinterfrage ganz massiv den Sinn deiner "Bastelei". Das wäre definitiv die einfachere Lösung. Habe aber auch einfach Spaß am Basteln :D Wenn sich meine Idee nicht bewährt, werde ich auch darauf umsteigen. Axel S. schrieb: > Das umgeht man, indem man die Zellen nicht in Reihe, sondern parallel > schaltet. Scheinwerfer für 3-4V habe ich nich gefunden. Würde ungerne seperate Schaltkreise zum Laden und Entladen basteln müssen. MaWin schrieb: > Weniger bewegte Masse beim Lenken mehr im Schwerpunkt. Stimmt. Werde es aber einfach mal testen, gibt ja einige die auf Mehrtagestouren mit Lenkertasche fahren. Wird also hoffentlich gehen. Ansonsten kommt der Spaß wirklich in die Sattelstütze.
Christian M. schrieb: > Mach doch einen Nabendynamo hin, steigert auch gleich die Kondition! Die Idee mit Nabendynamo ist viel weniger dumm, als man meinen könnte. Aber im Endeffekt geht es darum, daß ein Rennrad kein gutes Reiserad oder Langstreckenrad ergibt. Ich würde für ein Reiserad immer einen Trekkingrahmen wählen. Und dann einen Nabendynamo. Ein Rennrad würde ich nur unter Protest (eigentlich gar nicht) mit fest angebautem Langstrecken-Equipment versehen. Da kommt für eine ausgedehnte Tagestour mal die Arschrakete dran. Aber das wars schon. Oberrohrtasche geht noch. Für Riegel, Schlüssel, Pumpe.
Jack V. schrieb: > prima Variante, ’ne Rohrbombe zu basteln Upsi, habe ich als Kind mit Böllern gebastelt :D Erinnere mich noch schmerzhaft daran. Aber mal ehrlich, so ziemlich alles könnte hochgehen. Werde wohl immer beim Fahren die Daumen drücken.
Niklas G. schrieb: > PS: Sehe ich da... TITAN?? ;-) Nenene, das Bild ist nicht von mir :D Wäre schon ein Träumchen, aber mein Rose Pro Sl (105er mit Felgenbremsen) reicht mir dicke
Christian M. schrieb: > Mach doch einen Nabendynamo hin, steigert auch gleich die Kondition! Witzbold :D Aber ja klar, würde gehen. Das wäre mir jedoch zu permanent. Wenn ich ohne akkus fahren will, könnte ich auch einfach die Aerobars wechseln oder abnehmen. Axel S. schrieb: > Aber im Endeffekt geht es darum, daß ein Rennrad kein gutes Reiserad > oder Langstreckenrad ergibt. Ich würde für ein Reiserad immer einen > Trekkingrahmen wählen. Und dann einen Nabendynamo. > > Ein Rennrad würde ich nur unter Protest (eigentlich gar nicht) mit fest > angebautem Langstrecken-Equipment versehen. Jap, ich weiß. Musste mich aber entscheiden, mehrere Räder kann ich mir nicht leisten. Und damals war der Fahrradmarkt etwas ausverkauft, hatte ein Schweineglück mit meinem Rad. Und die Akkus wären ja nur semi-permanent. Werde den Scheinwerfer an den Aerobars befestigen, welche ich in 5min mit unverbastelten austauschen kann
Matthias S. schrieb: > Es gibt so gut wie keine Akkupacks in > Maschinen oder Notebooks, die Balancer haben. Die Hersteller verlassen > sich auf die Gleichförmigkeit der Zellen und das wars. Das kann der TE > aber auch tun, wenn alle Zellen aus der gleichen Charge kommen. Also müsste ich mich nicht um Balancing kümmern, wenn ich dieselben Zellen neu kaufe und verwende? Wäre schon sehr angenehm
Matthias S. schrieb: > Es gibt so gut wie keine Akkupacks in Maschinen oder Notebooks, die > Balancer haben. OK, zumindest zu der Zeit, als ich sowas aktiv auseinander genommen habe, waren da welche drin. bq29310/29311 als Analog-Frontend. Letztere kann man auch nach wie vor kaufen. Wenn man jetzt Akkus vom Schrott nimmt, werden die wohl auch schon 5 bis 10 Jahre alt sein, da dürfte die Chance gut sein, dass die auch noch sowas haben. Klaus R. schrieb: > Ich würde DRINGEND zu einem eigens designten 3D Druck Gehäse raten. Und du meinst wirklich, das bekommt man stabil? Wettergerecht schon mal nur als ABS (oder vergleichbar), nicht aus einfach zu handhabendem PLA.
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Im Winter ist es Kalt, da leisten die Akkus wesentlich mehr, wenn man sie nahe am Körper trägt.
Timo schrieb: > Aber mal ehrlich, so ziemlich alles könnte hochgehen. > Werde wohl immer beim Fahren die Daumen drücken. Aber nicht im Thread über explodierende Li-Akkus jammern, nachdem du dir die Metallsplitter durch den Kopf gehen lassen hast, oder besagte Daumen aus dem Straßengraben sammeln musstest, ja? Da konnten die Akkus dann nämlich nichts dafür.
Jack V. schrieb: > Aber nicht im Thread über explodierende Li-Akkus jammern, nachdem du dir > die Metallsplitter durch den Kopf gehen lassen hast, oder besagte Daumen > aus dem Straßengraben sammeln musstest, ja? Da konnten die Akkus dann > nämlich nichts dafür. Selbstverständlich geht alles auf mein Risiko. Ich würde nie auf die Idee kommen, euch für meine Basteleien verantwortlich zu halten. Außerdem hat das Rohr 4 Öffnungen (an beiden Enden und zwei Bohrungen), welche ich nicht zuschweißen werde. Hoffentlich würde darüber Druck entweichen.
Timo W. schrieb: > Außerdem hat das Rohr 4 Öffnungen, welche ich nicht zuschweißen werde. Schade, dann wird nichts aus dem Wurstblinker :-)
Timo W. schrieb: > Außerdem hat das Rohr 4 Öffnungen Deinem Bild zufolge ist das Rohr zu. Mir ist auch nicht klar, wo da der Ladeanschluss und wo das Kabel für den Scheinwerfer hin soll. Von den Leitungen zwischen deinen verteilten Akkus mal ganz abgesehen. Wenn ich da ein Akkupack brauchen würde, dann würde ich ihn mir mittels Nylontäschchen mit Klettband an den Rahmen montieren unter das obere horizontale Rohr in der Nähe des Lenkkopfes. So daß man ihn einfachst abbauen kann.
Matthias S. schrieb: > Die Hersteller verlassen sich auf die Gleichförmigkeit der Zellen ...und darauf, das die Zellen mindestens 25 Monate halten. Danach ist die Garantie abgelaufen und es steht ein gewinnversprechender Neukauf an.
Dyson schrieb: > Ein Nabendynamo an einem Rennrad ist wie eine Anhängerkupplung an einem > Ferrari. Nein, das ist für Rennräder sogar besonders sinnvoll. Für die Rennen kann man in Sekundenschnelle ein anderes Vorderrad ohne Dynamo einbauen.
Harald W. schrieb: > Für die > Rennen kann man in Sekundenschnelle ein anderes Vorderrad ohne > Dynamo einbauen. Dann hat man aber immer noch eine unnötigerweise "schwere" Gabel/Rahmen, welche die für Dynamo und Kabel (auch zum Rücklicht) nötigen Anschraubpunkte/Kabelführung haben. Es gibt Rennräder die das haben, aber nicht viele. Dementsprechend gibt es auf dem Markt nicht gerade viele Rennrad-Laufräder mit Dynamo. Es gibt außerdem wenig Dynamo-Lampen zur Montag am Lenker, denn Gabelbohrungen zur Scheinwerfermontage sind ebenso selten. Weil Deutschland mit seinen strikten Licht-Vorschriften in der Rennrad-Welt sowieso nicht sehr präsent ist, sind die meisten Rennräder eher amerikanisch-unpraktisch, d.h. als reine Sportgeräte, konzipiert - wenn's zu dunkel oder nass wird, macht man halt Indoor-Training... Und in Sekundenschnelle baut man die Kabel(führung) auch nicht an/ab, vor allem wenn man sie im Rahmen führt, was aus optischen und Robustheits-Gründen sinnvoll ist. Außerdem sind Dynamo-Lampen i.A. nicht so hell/leistungsfähig wie Akkulampen. Axel S. schrieb: > Aber im Endeffekt geht es darum, daß ein Rennrad kein gutes Reiserad > oder Langstreckenrad ergibt. Ich würde für ein Reiserad immer einen > Trekkingrahmen wählen. Und dann einen Nabendynamo. Naja, es gibt noch Randonneur-Räder, amerikanische Touringräder (à la Surly Disc Trucker), Bikepacking-Gravelbikes, welche rennrad-typische Lenker haben aber eben doch für Langstrecken/Reisen gemacht sind. Die gibt es teilweise, aber nicht immer, mit Dynamo-Lichtanlage.
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