Brainstorming Standlichtschaltung

Hi,

ich bin momentan daran, mir ein Standlicht für mein Fahrrad zu bauen. An sich nichts spektakuläres, da es das ja schon gibt. Ich möchte es aber gerne selber machen.

Zum Einsatz kommen soll dabei ein Energiespeicher, in Form eines NiCad Akkus, und ein Microcontroler zur Laderegelung und Lichtsteuerung.

Damit ich den Ladungszustand des Akkus überprüfen kann, benötige ich ja eine Referenzspannung, um Ladespannung und Strom zu dimensionieren.
Die Referenzspannung kann natürlich nicht aus dem Akku stammen, das ist klar - zumindest nicht direkt.
Also kommt sie aus dem Dynamo. Keine Leistung aus dem Dynamo bedeutet, dass das System passiv bleibt. Also die Wechselspannung gleichrichten, vorglätten und puffern, damit genug Energiereserven für den Controler bleiben, wenn man mal an der Ampel steht.
Evtl. auch eine Speisung durch Dynamo und Akku parallel, je nach dem, welche Spannung aktuell höher ist.

Die Referenzspannung muss allerdings höher sein, als die geglättete uind gleichgerichtete Speisespannung des Dynamos und des Akkus, damit das richtig funktionieren kann.
Dazu sind mir bisher zwei Konzepte eingefallen:

1. ich mach' eine Spannungsstabilisierung mittels Zener Diode auf eine Spannung unterhalb 6V, und 'transformiere' die z.B. per OPV auf 7-9V hoch. Dann liegt die über der Akkuspannung, und die Laderegelung kann funktionieren.

2. ich transformiere die Spannung sofort nach dem Dynamo mit einem kleinen Trafo mit einem Wicklungsverhältnis von 1:1.5 auf 9V hoch, und stabilisiere die danach auf 7-8V.

Natürlich soll der Wirkungsgrad möglichst hoch sein.

Daher meine Frage in die Runde: Hat sich schon mal jemand mit einer ähnlichen Problematik beschäftigt?

Die Spitzenspannungen am Dynamo muss ich noch messen, die Dimensionierungen basieren aktuell noch auf 6V.

Hallo Ilai,

es gibt zu diesem Thema eine wunderbar funktionierende Abhandlung von Wolfgang Bergter, siehe hier .

Ich fahre seit über 20000km damit herum, funktioniert hervorragend.

Wie du sehen wirst bedarf es keinerlei Mikrokontroller und funktioniert trotzdem- auf dem Prinzip basiert auch unser Forumslader.

Viel Erfolg beim Nachbau!
Bastelnde Grüsse,
Jens.

Sollt ma des ned in Ausrüstung unterwegs verschieben?

Wie ich schon an anderem Orte schrieb, glaub' ich daß man heutzutag mit Li-Ion Zellen besser dran ist, die kann man wunderbar bis zu einer Grenzspannung laden und ab einer anderen Schelle wieder damit anfangen. Würde die Sache wesentlich vereinfachen.

Wieso begrenzt Du dann nciht gleich auf 7-9V?

Geht schlecht wegen der wechselnden Frequenz.

Naja, was dabei für Akkus zum Einsatz kommen sollen, hab' ich mich noch nicht wentschieden. Das werd' ich mal im Hinterkopf behalten.


Ich kann nur auf eine Spannung stabilisieren, die unterhalb der Dynamospannung liegt - und die ist laut Aufschrift bei 6V. Wie das in der Praxis aussieht, muss ich mal messen, wenn der Dynamo ab sagen wir 20 Km/h bereits die 7-8V liefert, dann ist das natürlich die einfachere und effizientere Version.


Ja, das dürfte leider sehr hohe Verluste mit sich bringen.
Andererseits benötige ich ja auch eine galvanische Trennung des Lampenstromkreises vom Dynamostromkreis, weil die Lampen ja wie er Dynamo ebenfalls an der Masse des Rahmens angschlossen sind. Mit einem Gleichrichter könnte ich daher sonst nur die halbe Periode ausnutzen.
Zumindest bei der vorderen Lampe dürfte das abkoppeln vom der Rahmenmasse nicht so ganz einfach sein. Ist aber sicehr besser als einen Trenntrafo zu benutzen, wenn der nur zur galvanischen Trennugn benötigt wird.

Vielen Dank auch an Jens für den Link!

Solange deine Lampen und dein Dynamo eine "Massebrücke" zum Rahmen haben, gehts mit Gleichstrom eh nicht, egal, ob du in deine Schaltung eine galvanische Trennung einbaust oder nicht.
Du solltest also zumindest die "Massebrücke" vom Dynamo (so vorhanden) eliminieren. Ich sehe allerdings auch kein Problem darin Scheinwerfer und Rücklicht isoliert am Rahmen zu befestigen bzw. evtl. vorhandene "Massebrücken" zur Befestigungsschraube zu kappen.

Grüße,
André

Naja, doch - über die galvanische Trennung funktioniert es schon:

der Primärstromkreis geht über den Dynamo durch die Primärwicklung in den Rahmen, und darüber zurück in den Dynamo, der gelvanisch getrennte Sekundärkreislauf füttert die Sekundärwicklung in einen Brückengleichrichter, und von dort aus nur den Minuspol des Gleichrichters auf den Rahmen, den Pluspol dann an die Lampen.
Vom Pluspol kann ein Strom nicht an den Dynamo-Anschluss fliessen.
Die Speisung der Lampen darf dann natürlich immer nur ausschliesslich über den Sekundärstromkreis erfolgen, sonst hab' ich bei jeder Halbperiode 'nen Kurzschluss.

Die Isolation der Lampe ist aber sicher die bessere Lösung, da hast du schon Recht.
Die Isolation des Massepols des Dynamos geht leider nur über eine Carbon-Gabel, das wäre mir dann doch etwas zu viel Kostenaufwand ;-)

Die Spannung ist da sicher gar kein Problem.

Lies Dir das o.a. Dokument und die Gebetsmühle auf selber Seite einmal durch. Dürfte viele Fragen beantworten.

Hatten wir schon mehrfach. Der Rahmen ist weder ein guter noch ein sicherer Leiter. Eine Rückleitungsader fällt bei deinem Aufwand mit Sicherheit nicht mehr ins Gewicht. Halte den Rahmen so potentialfrei wie nur irgendwie möglich. Dass Du Leiterbahnen in den Schutzblechen tapfer ignorierst, setze ich mal voraus.

Falk, SchwLAbt

Das mit dem schlechten Leitwert des Rahmens war mir neu, aber klingt durchaus plausibel. Thx für den Hinweis!
'ne 2. Leitung zu legen ist kein Thema, und Schutzblechleiter hab' ich nicht, dass die schlecht bis kaum leiten, ist mir bekannt, bzw. oft schlecht gegen den Rahmen isoliert sind.

Danke auch an PeLu, die Gebetsmühle ist wirklich sehr interessant und aufschlussreich.