Liebes Forum,

seit ein paar Jahren erzeuge ich Strom unterwegs mit Nabendynamo und dem E-Werk von bumm inkl. dem Pufferakku. Damit füttere ich mein Handy sowie die Akkus für Navi und Kamera. Bei der gelegentlichen Übernachtung in Pensionen habe ich die Chance genutzt, um über Nacht per Steckdose aufzuladen und so war immer genug Energie vorhanden.

Nun war letztes Jahr in Frankreich so gutes Wetter, dass es mit dem Zelten immer geklappt hat und ohne (über Nacht verwendbare) Steckdose wurde der Strom irgendwann knapp. Das lag vor allem daran, dass die Akkus in den Ladegeräten recht langsam aufladen: 6-8h, also praktisch den ganzen Tag. Wenn nun an einem Tag alle drei Verbraucher "hungrig" waren, reichte die Fahrzeit nicht und der Pufferakku ist zu klein um über Nacht dann noch die anderen "satt" zu machen. Laut bumm Datenblatt hat der Pufferakku 1800mAh@5V = 7Wh Kapazität, allerdings nur teilweise abrufbar: das Handy mit 5Wh Akku war am morgen in der Regel nicht voll geladen, der Pufferakku aber nach nur 1h Fahrt schon wieder voll = LED aus.

Nun habe ich mir einen großen Pufferakku zugelegt (41 Wh), der sich während der Fahrzeit hoffentlich richtig "vollsaugt" und dann über Nacht ausdauernd Steckdose spielen kann - Test in der Wildnis steht noch aus, hier im Zimmer hat er es schon gut geschafft alle meine Verbraucher zu laden.

Nun habe ich mir bei der Aufrüsterei gedacht, ob man nicht zusätzlich auch so eine kleine Solarkarte (5 Watt peak) zum Aufladen nehmen kann. Alleine reicht die sicher nicht, aber bei meinen langsamen Reisegeschwindigkeiten mit Gepäck "ernte" ich wohl nicht mehr als 2 Watt im Schnitt aus meinem Dynamo und da würden 2 Watt zusätzlich (bei Sonne aber ohne optimale Ausrichtung realistisch) schon einen echten Unterschied machen. Zumal ich bei schönem Wetter noch langsamer (mit den vielen Foto- und sonstigen Pausen) unterwegs bin. Sinn macht das aber nur, wenn die beiden Quellen gleichzeitig nach Kräften den Akku laden. Zwei separate Akkus oder hin- und her-Stöpselei sind mir zu aufwändig bzw. dazu fehlt mir im Urlaub die Disziplin.

Und damit komme ich (endlich) zu meiner Frage: zwei Verbraucher parallel an einer Stromquelle funktioniert ja ganz einfach, aber laden zwei Quellen parallel einen Akku effektiv? Besonders wenn diese unterschiedlich leistungsfähig sind und (Solarzelle!) nicht die gleichen stabilen 5V Spannungen liefern?
Da reicht dann mein Laienverständnis nicht mehr aus. Im Internet gab es mal einen Artikel von Sistech, der genau für dieses Problem gemacht schien http://akkubatterien.com/100/con_liste.a...sStartPageNext=
Der ist aber (wohl dauerhaft) ausverkauft.
Meine Fragen an euch (hoffentlich lesen viele der Forumslader Profis und haben Zeit zu antworten :-) !):
- stimmt es, dass die Solarzelle parallel zum E-Werk Ausgang kaum zum Ladeerfolg beitragen würde?
- oder nur bei Stillstand (immerhin)?
- hat jemand Erfahrung mit so einem "ConBox" Zusammenschalter? Gibt es andere Hersteller?
- hat irgendjemand so etwas gebastelt: Nabendynamo und Solarzelle parallel zum Akku laden?

Viele Grüße und Danke im Voraus für Eure Antworten!
Patrick

Nach allem, was ich bisher so über Solarzellen gelesen habe, sind die Teile entweder sehr sperrig groß oder nicht sehr leistungsstark. Besonders Bewölkung ist ungut und eine optimale Ausrichtung gen Sonne ist mit so nem Panel auch schwierig. Dies mal unabhängig von den Problemen beim Zusammenschalten.
Dein langsames Tempo muss nicht unbedingt schlecht für die Ladeleistung sein. Entscheidend ist auch der Lade (=Radel)-Zeitraum und damit die Energie/km-Ausbeute. Die ist eher bei unter als bei über 20km/h optimal klick.
Ein leistungsstärkerer Lader könnte dein Problem natürlich auch lösen.

Das Hauptproblem sehe ich aber wohl eher in den Umladeverlusten: Ist es nicht möglich, das Navi direkt am Lader zu betreiben? Durch die Verwendung von Akkus, die du unterwegs nachlädst, hast du (je nach Ladegerät) ziemliche Umladeverluste.

Zusätzlich zu dem was Sammy gesagt hat würde ich auch versuchen den Verbrauch zu reduzieren. Ein ausgeschaltetes Handy braucht keinen Strom. Zumindest mein Navi braucht ohne Displaybeleuchtung nur halb so viel Strom, bei meiner kleinen Digitalkamera komme ich mit zwei Akkus wochenlang ohne Aufladen aus usw.
Solarzelle ist schön und gut wenn die Mittagssonne runterbrennt und sie perfekt ausgerichtet ist. Aber wie oft ist das schon der Fall? Ich würde mir das alleine schon wegen Gewicht und Preis bei fraglichem Nutzen nicht antun.
Elektrotechnisch sehe ich kein Problem. Am einfachsten wäre es, wenn die Solarzelle einen eigenen Wandler auf 5V USB mitbringt. Den könnte man einfach mit dem 5V Ausgang vom Dynamolader koppeln und damit schon mal zumindest das Navi versorgen.

Oder du fährst einfach länger und schneller

Hallo,
Kann man das E-Werk nicht mit Serienkondensator betreiben?
Der Unterschied ist ja doch spürbar. Dabei mehr auf den Ladestrom als auf das Strampeln bezogen.

Vielleicht kannder Forumslader mehr als das E-Werk? Verkaufen und FL zulegen? Keine Ahnung. Solarzellen, müsste man messen was die so bringen.

Ich hab eine hier, etwa Notizzettelgröße aus einem Chinalader mit 2600mAh. Der Akku geht noch, ein Transistor am 5V-Ausgang ist durch, so dass ich nur den Solarstrom direkt ohne jegliche ELektronik messen könnte.
Der Akku ist aber auch nach Monaten immernoch voll, als Erhaltungslader scheints mal zu taugen.

Noch was zum Akku: Du schreibst 8Std Ladezeit, welche meinst du da jetzt genau? Bedenke auch verluste von Mobilen Stromversorgungen, die selten über 50% Wirkungsgrad haben. Da sind 41 Wh schnell weg, dazu brauchen Akkus fast 1,5 mal soviel zum Laden wie sie später abgeben können. Ich schreib schon wieder zuviel ohne genauer über deine genaue Akkus/Ladegeräte bescheid zu wissen...

Gruß, Steffen

Legende: Milliampere, Km/h

Danke für den Link - sehr interessant. Demnach wäre insbesondere ein Wechsel auf 12V Technik ein Sprung für die Energieausbeute pro 100 km und gar nicht so die Geschwindigkeiten zwischen 10 und 15 km/h Schnitt. Hätte ich nicht gedacht!

Das mit dem zusätzlichen Wandlerverlust mit Pufferakku ist mir von der Theorie her klar. Mein Praxisproblem dabei: die Akkulader für Rundzellen und Fotoakkus, die ich kenne, verfolgen anscheinend bestimmte Ladestrategien: am Anfang eher schnell und viel Strom und gegen Ende weniger. Außerdem scheinen sie auf eine zwischenzeitliche Schwäche der USB 5V Versorgung mit einem frühen Wechsel in die "Schwachstromstrategie" zu reagieren und da auch nicht mehr rauszukommen. Daher die langen Ladezeiten. Nur die spezialisierten Energiespeicher/Pufferakkus scheinen immer wieder so viel Energie abzusaugen, wie sie kriegen können. Daher bin ich mit einem Zwischenspeicher zwar von der Energieeffizienz schlechter aber in der absolut "geernteten" Menge besser unterwegs. Leider ist es durch den USB "Quasistandard" leichter kleine und schicke 5V Ladegeräte und auch Zwischenspeicher zu finden als solche für 12V. Da muss ich wohl noch viel suchen, um mir die 12V Leistungsregion zu erschließen. Woher stammt eigentlich die tolle Energie-pro-100km-Auswertung (damit ich mich über sonstigen Versuchsbedingungen schlau lesen kann?)

Hallo Patrick,

Deine Solarzelle erscheint mir zu klein.

Ich habe neulich für den Gernot so eine E-Anlage aufgebaut (ok, für 2 Dynamos)- aber einer der beiden Lader hat auch einen Eingang für eine Solarzelle erhalten. Diese Zelle erzeugt tatsächlich nennenswert Strom, auch wenn die Ausrichtung mal nicht so perfekt ist:
Gernots E-Anlage

Ich vermute, Dir schwebt etwas ähnliches vor?

Wie bereits beschrieben- Dynamolader und Solarzelle lassen sich parallel betreiben- aber etwas Elektronik ist schon noch nötig.

Viele Grüße von
Jens.

Das sind alles Messwerte von meinem Dynamoprüfstand.

Mit dem Handy "durchsparen" war letztlich die Strategie. Nur fiel dann Vieles weg, was mir inzwischen auch einfach auch unterwegs Spaß macht: die Dorfkirche in Wikipedia nachschauen, im Wetterbericht schauen ob die dunkle Wolke da hinten schon eine Gewitterwarnung ergibt oder bei einer Pause mal in Ruhe Nachrichten lesen oder Musik hören. Macht rund 4Wh pro Tag, ebenso der Navi, den ich vor allem wegen des Tracks und dem Geocoding meiner Fotos gerne immer laufen lasse und die Kamera ist bei mir dann auch oft an und braucht nach vier schönen Tagen einen 12Wh Akku. Klar alles nur Hobbies von mir und für die Radtour selbst sind die 10-12Wh pro Tag nicht nötig. Macht mir aber in Summe mehr Spaß als schneller und weiter fahren oder lange Kaffepause zum aufladen machen wo ich es gar nicht so schön finde wie am nächsten Flussufer zu liegen :-).
Daher dieses Jahr das Projekt "mehr Energie" zu dem ich mir vor kurzem Akkutank und Solarkarte gegönnt habe. Der Akkutank zeigt seinen Ladestrom an und bei der Position "oben auf der Gepäckträgerrolle" lese ich so zwischen 2 und 4 Watt je nach Fahrtrichtung. Im Schatten oder bei Wolken fällt das dann ganz schnell auf 0,5 bis 1 Watt, das stimmt. Gäbe theoretisch über einen vollen Tag wohl 10Wh oder mehr, also ähnlich wie 100km mit Nabendynamo in 5V Technik (laut Link von derSammy). Theoretisch, weil ich eben noch nicht weiß, wie ich es zusammenschalten soll.
Die Idee mit dem Solarzelle auf konstant 5V bringen ist gut. Zwar noch ein Zwischenwandler mit eigenem Verlust, aber so würden vielleicht beide Quellen wirklich zur Ladung beitragen. Funktioniert ja bei den berüchtigten USB-Y-Kabeln für externe Festplatten auch.

Mit den langen Ladezeiten meinte ich die Zeit bis die Endverbraucher Rundzellen, Fotoakku aber auch Handy "fertig" anzeigen. Ich habe mir alles auf USB 5V Technik zusammengestellt, weil es da viele und kleine Geräte gibt. Aber anscheinend reagieren die auf eine zwischendurch schwache 5V Quelle mit langsamer Ladestrategie. So werden z.B. alle drei Verbraucher an einem 5V 1A Steckernetzteil schneller voll als an einem USB Hub, der 300mA liefert (ok das ist trivial), aber am E-Werk kriege ich eben auch immer die langen Ladezeiten auf Tour obwohl ich da mit Strommessung auch schon das 1A bei normal schneller Fahrt gesehen habe. Daher glaub ich den dicken Puffer zu brauchen, da meine Endverbraucher sonst in den Schwachstrommodus gehen bis sie fertig sind. Macht das irgendwie Sinn?

Wow - beeindruckendes Teil! Muss ich mir noch in Ruhe anschauen. Ich hoffe bei mir geht es etwas kleiner mit gut 10Wh Verbrauch pro Tag und dem Potential aus 70km E-Werk oder aus der Solarcard auch in dieser Größenordnung zu ernten. Am liebsten halt gemeinsam, dann müsste die Bilanz auf der sicheren Seite liegen. Elektronik zum Zusammenschalten brauche ich wohl, das sehe ich ein. Wird so etwas auch für 5V klappen oder muss ich komplett auf 12 V hochrüsten?

Das geht natürlich auch mit 5V!

Ich nehme die 12V doch nur, damit ich mehr Leistung aus dem Dynamo entnehmen kann (ein Dynamo ist ähnlich einer Konstantstromquelle).

Der Gernot hat wirklich viel Spielzeug mit (natürlich auch vieles Nützliche) und möchte halt gern Reserven. Die Solarzelle sollte einen Dynamo ersetzen können- schafft sie zwar im hiesigen Licht nicht, aber dafür kann sie ja den ganzen Tag am Akku bleiben und dann stimmts wieder halbwegs. Bei richtig dick Sonne und guter Ausrichtung scheint sie fast die Leistung eines Nabendynamos zu erreichen, auch bei Halbschatten kommt noch nennenswerter Strom raus (0.1-0.2A an 12V).
Eine Spitzenleistung konnte ich nicht ermitteln- das Wetter war zu schlecht als ich die Zelle hier hatte.

Viele Grüße von
Jens.

Da eine Solarzelle mit 5V Nennspannung je nach Sonneneinstrahlung und Last sowohl über als auch unter 5V liefern kann, brauche ich wohl einen so genannten "Boost-Buck converter" der Spannung nach oben und nach unten auf die 5V USB übersetzen kann. Da ich nicht so der Elektromeister bin und lieber fertige Module zusammenschalte, würde ich es mit so was (mit Kabelklemmen zum Schrauben) http://dx.com/p/dc-dc-converter-auto-step-up-step-down-solar-power-supply-module-red-151576 oder dem (vergossen gegen Feuchtigkeit muss aber gelötet werden) http://m.aliexpress.com/item/555479002.html versuchen. Sind vom Energiebereich und mit der variablen Ausgangsspannung etwas überdimensioniert und damit wohl weiter vom optimalen Arbeitspunkt weg als möglich. Einen Versuch wäre es mir aber wert trotz der vier bis fünf Wochen Wartezeit auf so einen China Direktimport.

Was meint ihr, liebe Elektroexperten?

Grüße Patrick

Liebes Forum,
ich habe in den letzten Wochen ein bisschen mit Dynamo, Solarpanel und Akkupack experimentiert. Weil das Thema Solar doch immer wieder einige Teilnehmer interessiert, krame ich die Diskussion noch einmal heraus.

Ich habe mir aufgrund eines Tips hier ein einfaches USB "Y-Kabel" gebaut in das ich ein Spannungs- und ein Strommessgerät einklinken konnte. Aufgrund des recht hohen Unterschiedes der Solar-Ausgangsspannung zwischen Leerlauf und Last funktioniert das gleichzeitige laden mit beiden Quellen tatsächlich. Am deutlichsten war der Unterschied natürlich bei voller Sonne - da hatte ich ab 9 km/h volle 5 Watt Ladeleistung (mehr will der Laderegler des Akkupacks wohl nicht ziehen) statt mit Dynamo alleine ab 13 km/h 3 Watt (mehr will der USB Ausgang des bumm Luxos U wohl nicht hergeben).
Neben diesen Messwerten klappt auch das Abwechseln zwischen nur Solar / nur Dynamo (z.B. in dunklen Unterführungen) und beiden Quellen problemlos.

Ein paar weitere Beobachtungen:
- das Solarpanel mit 5W "peak" gibt unter Realbedingungen (hinten auf dem Gepäckträger geschnallt) auch bei voller Sonne nicht mehr als ca. 3 Watt ab
- eine Stabilisierung der Solarquelle mittels käuflichem DC-DC Regler hat nichts gebracht bzw. die Zusammenschaltung sogar deutlich verschlechtert: maximal noch 2 Watt "Solarzugabe" (die Wandlerverluste übersteigen irgendwelche denkbaren Vorteile durch die schwankende Spannung)
- Solarcards brauchen wirklich volle Sonne: bei Wolkendecke oder im Wald kommen nur noch 0,2-0,5 Watt aus der Karte heraus

Bei den Touren dieses Jahr hatte ich jedenfalls keinen Strommangel, obwohl ich zusätzlich noch ein Telefon eines Mitradlers "durchgefüttert" habe. So ganz gilt der Test noch nicht, weil es dieses Jahr auf Tour wirklich sehr sonnig war (natürlich hat's mich gefreut) und ich mit wenig Gepäck schneller unterwegs war als das Jahr zuvor (also hätte vielleicht auch der Dynamo alleine gereicht).

Persönlich hat sich für mich der Akkupack wirklich gelohnt (250g mehr im Gepäck), und auch über die Solaroption (nochmal 200g) war ich froh - ich war auch dieses Jahr wieder bei einem 10 stündigen Radeltag fast die Hälfte im "Pause-und-Landschaft-Geniessen-Modus" und da hab ich schnell die Karte in die Sonne gedreht und ohne umbauen und strampeln weiter laden lassen

Gut möglich, dass dies alles nur bei bestimmten Zusammenstellungen gut funktioniert. An Geräten hatte ich wie gesagt den USB Ausgang von bumm und Akkupack (41 Wh) und 5W Solarpanel habe ich als Set im Internet bei sistech.com bestellt.
Das Y-Kabel habe ich mir aus normalen Computerkabeln selbst zusammengelötet, dabei wurden die Datenkabel durchtrennt, was bei der Kombo kein Problem war (manche Telefone brauchen bestimmte Beschaltungen, damit sie vernünftig laden).

Allzeit viel Sonne auf euren Touren!
Patrick

Hallo,

hast du ein paar Fotos zu deinem Versuchsaufbau? Hab beim Drüberlesen auch nix zu deinem Soarmodul finden können, die oben verlinkten Wandler überzeugten mich auch nicht. Hab einige von den Stepups aus China ausprobiert und meistens war der Wirkungsgrad nicht gerade brauchbar. Da gibts aber einige Schaltwandler im gleichen Preissegment, die da deutlich besser arbeiten. Meistens bricht der Strom einmal ein und es baut sich keine Spannung mehr an den Reglern auf. Dafür hab ich meist Konstantstromquellen umgebaut, die eigentlich per PWM dimmbar waren, aber auch über einen hochohmigen Pullup am Dimmeingang gut funktionieren. Damit steigt auch die Spannung am Modul und damit der Strom auch wieder am Ausgang.

Der Einbauplatz auf deinem Gepäckträger wird einiges an Leistung kosten, das hab ich jetzt selbst feststellen müssen wie empfindlich die Module auf den Winkel zur Sonne reagieren. Trotzdem bin ich erstaunt was mittlerweile die Module so leisten können. Ich teste gerade Eines, das auf die Fläche von 45x35cm bereits vormittags 20watt leistete. Ein 1W Modul dieser Sorte habe ich auf einem USB Lader mit 4 18650 Zellen angebracht, der über den 5V Eingang ohne Wandler oder Verluste direkt die Zellen nachlädt (Größe etwa 7x10cm). Keine mordsleistung, aber der Lader ist immer voll.

Gruß, Steffen

Zum Aufbau: den "Y-Knoten" habe ich einfach frei auf einer kleinen Lochrasterplatte mit Lötfahnen und Steckschuhen aufgebaut.
(Bild habe ich jetzt zwar eines gemacht, aber wie ich das mit dem einbinden ins Forum hinkriege, muss ich mir erst noch anlesen...)

Die Spannung habe ich in der "Mitte des Knotens" gemessen und den Strom im Zweig, der zum Pufferakku führt. Der Y-Zweig Richtung Solarmodul war unterbrochen und da habe ich wahlweise eine direkte Drahtbrücke oder den DC-DC Regler eingesteckt. Herumgefahren habe ich das Ganze in einem Einkaufskörbchen wo normalerweise eine Lenkertasche eingeklickt ist (was tut man nicht alles für die Wissenschaft ...)

Belastbare (Elektro-)technische Daten zum Solarmodul ( Akkupack + Solarkarte ) habe ich auch keine gefunden. Hält die paar verfügbaren Eckdaten ein (wenn man peak so versteht, dass es bei Normalbedingungen auf dem Balkon nicht erreicht werden kann). War eines der leichtesten mit 5W peak, die ich so ergoogeln konnte und mir war das unkomplizierte "DIN A4-Blatt-mit-Ösen" Format am sympathischsten.

Eigentlich bin ich mit dem schnell zusammengekauften Zeug ja schon ganz zufrieden, aber wenn ich so lese was auf forumslader.de und deiner Seite an hocheffizienten Sachen zusammengebastelt wird - da wächst der Appetit! Nehm' ich halt einen Reisetauchsieder mit um die ganze Energie wieder los zu werden !

und hier doch noch ein Foto vom "Y-Messaufbau":

Rechts oben im Bild ist ein freier USB Stecker zu sehen, der an die USB Buchse aus Richtung Nabendynamo kommt.

Danke für die Fotos.

Hab dir auch mal welche gemacht. Zu sehen das o.g. Modul mit etwa 1,3A Kurzschlussstrom und fast 22V Leerlaufspannung. Ich schätze der beste Arbeitspunkt liegt bei 18V und 1,1 A, was auch vormittags zu erreichen war. Eigentlich könnte ich damit meinen 15" Laptop direkt laden. Trotz nicht gerade sparsamen I5 Prozessor kam ich bei hellster Displayhelligkeit (Led sei Dank ;-) ) ohne Akkuunterstützung auf ca 15Watt. Da gibt es natürlich viel Sparsamere. Ausgeschaltet lädt er auch mit 15W den Akku. Vermutlich könnte man das Notebook direkt ohne Wandler versorgen, nur würde ich gerne vorher um sicher zu gehen die 22Volt noch auf knappe 21V begrenzen. Werde ich vermutlich über Zenerdioden lösen, da das Modul bei der Spannung kaum noch Strom liefert. Kennst du ja vermutlich von Kennlinien der Solarmodule.

Für mich kam das Modul wegen der Koffergröße in Frage. Für unterwegs sollte man die Dinger auch kleiner bekommen. Hielt ich bei meinem Einsatzbereich für den besten Kompromiss und runtergerechnet kam ich auf etwa 1€ pro Watt. Bei dem Preis hab ich alle Bastellösungen aus China oder Einzelzellen aus den Usa direkt verworfen. Muss man ja nutzen wenn das hier subventioniert wird. Vielleicht lohnt es so ein Modul zu schlachten und auf seine Größe anzupassen. Durch geschicktes Auswählen (0.5V je Zelle, also meist 36Stk und je größer die Fläche der Einzelzellen desto größer der Strom) könnte man sich auch ein faltbares Ladegerät für kleines Geld im DinA4 Format zusammenstellen. Für die Mehrleistung hat man allerdings den Nachteil, dass die Teile dann nicht biegsam sind. Ich schätze im DinA4 Format sind gut 7.5W drin. Jedes Modul ca 5mm Dick. Da könnte man schon einiges an Strom entnehmen. Vielleicht probier ich das mal, entferne das Glas und klebe die Zellen auf 3mm Kunststoffplatten aus dem Baumarkt.

Viele Grüße,
Steffen