Projekt: Dynamoleuchte für Bergradler und Langsamfahrer ;)

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Hallo,

auf mehrfachen Wunsch eines einzelnen Herrn :daumen: schreibe ich hier von meinem derzeitigen Projekt - auch wenn es noch nicht in trockenen Tüchern ist.

Ich lese hier schon eine ganze Weile mit und Kadikaters Dynamoleuchte war so ein Kick in die richtige Richtung. Erste Tests seiner Schaltung ergaben ein - für mich unerträgliches - Blinken, selbst bei höheren Geschwindigkeiten. Also galt es die Schaltung abzuändern.

Dann wollte ich auch möglichst schnell möglichst viel Licht bekommen - immer noch mit Dynamo ohne Hilfsakku. Schließlich fahre ich im Land von Alb-extrem und da sind lange Geraden fast nicht vorhanden. Für mich heißt das, dass sich 80-90% der Tour unter 25km/h abspielt. Der Bereich darüber interessiert mich also nur am Rande.
Bei den netten Indern bin ich über unterschiedliche Schaltungen gestolpert. Eine hatte es mir ganz besonders angetan, aber ein Kollege aus einem anderen Forum, der sich selbst als Elektronikspezialist ausgibt, meinte, die Schaltung hätte keinen Wert - es würden nur die Verluste steigen.

Da ich von Elektronik nicht viel Ahnung habe, wollte ich mir selbst ein Bild machen, denn die Seite mit der Originalschaltung sah für mich recht solide und seriös aus. So habe ich mir einen Messaufbau erstellt und div. Messreihen gefahren.

Die Ergebnisse der Tests ergaben, dass die Schaltungen sehr wohl funktionieren. Auch wenn ich nicht die Möglichkeit habe, die mechanische Leistung (die der Dynamo braucht) zu messen, bekam ich doch ein Gefühl dafür. Beim Umschalten der Treiberschaltung änderte sich die Drehzahl der Bohrmaschine - teils deutlich.
Logisch, dass wenn ich am Dynamo 6W Leistung abrufe, dass ich die auch mit den Beinen in den Dymamo reinbringen muss :D

Ich hänge die Messergebnisse mal an.
Ich habe mir noch die Mühe gemacht, die theoretisch möglichen Lumenwerte anhand der Cree-Produkttabelle (80°) einzutragen. So ergibt sich ein etwas anderes Bild, als wenn ich nur die Leistung betrachten würde. Ferner habe ich mit div. Kondensatorgrößen herum gespielt und einen Wert gefunden, der mir schon bei 5km/h das Blinken völlig abstellt. Laut Kadikater ist das Blinken in der Wohnung viel nerviger, als draußen - d.h. ich gehe davon aus, dass ich beim Fahren kein Blinken mehr wahrnehmen werde.

Die geplante Schaltung wird von einem uC gesteuert, welcher - geschwindigkeitsabhängig - die Treiber-/Gleichrichterschaltung und auch die Anzahl der aktiven LEDs umschaltet.

Die LEDs werden alles XM-L2 sein. Ich konnte keinen nennenswerten Vorteil der XP-G2 beim Testlauf feststellen. Die LEDs bekommen unterschiedliche Optiken und werden auch alle unterschiedlich ausgerichtet, um eine möglichst optimale Ausleuchtung zu erhalten. Die Gehäusemaße werden eher touchscreentauglich - Minimalismus ist mir an der Stelle nicht wichtig.

Schaltung ist von der Planung her fertig, jetzt wird die Platine geschnitzt, bestückt und ausprobiert ...

Da meine Freizeit recht knapp bemessen ist, ist das Projekt eher ein Langzeitprojekt. Sobald es nennenswerte Fordschritte gibt, werde ich weiter berichten.

Gruß Django
 

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Da bräuchtest Du ja für den - für die "Problemstellung" interessanten - Bereich von ca. 7-8 Km/h (Bergaufgeschwindigkeit Mountainbike)
ca. 1,5 A... (Das Äquivalent davon, wenn zu dem Zeitpunkt "nur" eine Led befeuert würde)
:confused:

schafft das ein Dyno überhaupt? und wenn ja, ab wann?
Welches Modell hast Du denn da gemessen?

.. Schaltung/Plan wäre interessant
(und ev. ein Vergleich mit der in Größe und Bauaufwand EXTREM vorteilhaften Mosfet-Variante)
 
Nu ma Butter bei die Fische, was für eine "Schaltung von den Indern" ist das?
Ich halte die Meßwerte für unrealistisch oder fehlinterpretiert. Bitte Rohwerte angeben, dann kannst Du unsere Meinung hören:)

Der Nikolauzi
 
Moin moin,

Da bräuchtest Du ja für den - für die "Problemstellung" interessanten - Bereich von ca. 7-8 Km/h (Bergaufgeschwindigkeit Mountainbike)
ca. 1,5 A...
Hm, also mein Tacho meint da was anderes. Ab ca. 10% Steigung wird die Geschwindigkeit einstellig. In dem Bereich, wo ich mich bewege, liegt der Hauptanteil zwischen 5 und 15 km/h ...
Dazu kommt, dass der Dynamo eine Stromquelle ist. Folglich macht es Sinn, die LEDs seriell zu verdrahten.
Damit brauche ich auch keine 1,5A mehr.
Kein Messwert der Tabelle liegt über 6W.

Welches Modell hast Du denn da gemessen?
PD-8

(und ev. ein Vergleich mit der in Größe und Bauaufwand EXTREM vorteilhaften Mosfet-Variante)
Nun, ich hatte mir extra einen LT4320 besorgt, weil ich die Mosfet-Variante kopieren wollte. Letzlich ist es daran gescheitert, dass ich zu wenig Ahnung von Elektronik habe.
Ich hänge mal eine Preview der Platine an. Ist doppelseitig bestückt und die Dukos sind für 06er Nieten vergrößert - also insgesamt für Selbstbau. Platine wird 10,5 x 7 cm groß - eher nix für Minimalisten.

Nu ma Butter bei die Fische ...
Danke, aber ich bevorzuge immer noch ein saftiges Steak :D

... was für eine "Schaltung von den Indern" ist das?
von den netten Indern ... Indernet :p

Die Grundidee stammt von einem Hr. Greinacher (siehe Wikipedia). Hat mich ziemlich fasziniert. Da ich aber nicht wusste, wie ich die für meine Interessen anpassen sollte, habe ich mich für die Variante von dessen Kollege Delon entschieden. Ist eher anfängertauglich :daumen:
So komme ich zwar ohne Trafo aus, aber die Kondensatoren brauchen genausoviel, wenn nicht sogar mehr Platz.

Ich halte die Meßwerte für unrealistisch oder fehlinterpretiert.
Hm, da würde mich interessieren, an welcher Stelle ich eine persönliche Interpretation eingebracht haben soll.

Ich habe für jeden Messpunkt Geschwindigkeit, sowie Strom und Spannung gemessen (mit 2 Multimetern gleichzeitig). Die Leistung habe ich dann durch die Anzahl der aktiven LEDs geteilt und den dazu passenden Lumen-Wert aus der Cree-Produkt-Tabelle ausgelesen - gut, bei Zwischenwerten habe ich - kraft souveräner Willkür - den Wert interpoliert. Ist aber was anderes als interpretiert.
Interpretieren darf jeder das Diagramm für sich selber!

Gruß Django
 

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Zuletzt bearbeitet:
Da man mittels DC/DC-Konvertern mittlerweile Spannungen und Ströme so "hinbiegen" kann wie man will (und das auch recht effizient) zählt einzig und alleine die Leistung vom Dynamo. Und da liegt der Hund begraben, bei <10 km/h würde selbst MPP-Tracking kaum noch was bringen. Der Dynamo liefert dann einfach kaum noch Leistung um ordentlich Licht zu machen. Dann doch lieber folgende Kobination: Dynamo>normaler schottky GR>Siebung>stepdown DC/DC auf 7,2V begrenzt>2s LiFePO4 z.B. 18650er>KSQ eventuell mit uC-Steuerung>Lampe. Was im Detail alles geht sieht man ja bei meiner Universallampe, zur Not tut es aber eine rein analoge Lösung.

Mich wundert es das noch niemand einen Dynamo entwickelt hat der über ein zusätzliches Kettenblatt von der Kurbel angetrieben wird. Dort hat man schließlich fast immer eine ähnliche Drehzahl und über ein Getriebe könnte man weitaus höhere Drehzahlen erreichen was bei den Dynamo bei gleicher Leistung kleiner, leichter und effizienter (trotz Getriebe) macht...


Gruß
Thomas


Gruß
Thomas
 
Das doofe an den aktuellen Nadys ist ja daß sie im unteren Geschwindigkeitsbereich sehr niederfrequent sind. Das Auge nimmt so ab ca 25Hz kein Flackern mehr wahr (mehr oder weniger), aber darunter fällt es eben auf. Zum Berghochradeln mit 5km//h braucht man auch nicht die volle Leistung, die 1W die der Dynamo da liefert könnte ja schon ausreichen. Nur das Geflacker ist nervig, und auch fette Elkos helfen da nur bedingt. Der Mosfetgleichrichter ist da ungeeignet, da es dort nicht möglich ist die Spannung zu glätten.
 
... zählt einzig und alleine die Leistung vom Dynamo. Und da liegt der Hund begraben
Yo - ich schrieb ja schon, dass die Leistung, die man vom Dynamo fordert auch von den Beinen erbracht werden muss.

Gerade im unteren Bereich bringt ein Wechsel der Treiberschaltung locker eine Verdoppelung der Leistung. MPP ist mir für die Steuerung zu komplex. Ich habe vor, die Frequenz mit dem uC zu erfassen und die Schaltpunkte entsprechend in Software zu gießen.
Beim Test habe ich einfach mit Jumper gearbeitet. Das sollen in der Schaltung kleine Mosfets erledigen.

Der Dynamo liefert dann einfach kaum noch Leistung um ordentlich Licht zu machen.
Hm, das "ordentlich" ist ja auch sehr subjektiv.
Bislang bin ich mit einer Pava gefahren und auch durch die Nacht gekommen. Die Messergebnisse lassen für mich den Schluss zu, dass ich das Licht der Pava nicht nur erreiche, sondern noch übertreffe - also damit ist das Licht für mich schon ordentlich.
Was letzlich mit den Optiken dann noch auf der Straße landet, muss sich zeigen.

Das doofe an den aktuellen Nadys ist ja daß sie im unteren Geschwindigkeitsbereich sehr niederfrequent sind. Das Auge nimmt so ab ca 25Hz kein Flackern mehr wahr
Yepp, genau das hat mich auch gestört.
Nun ist es aber von Mensch zu Mensch verschieden, ob ein Flackern überhaupt wahrgenommen wird und dies dann auch als störend empfunden wird.
Ich zähle da wohl zu den empfindlicheren Zeitgenossen :o
(früher habe ich die 70Hz Röhrenmonitore auch als flackernd empfunden)

Wie gesagt, bei meinen Tests habe ich eine Variante gefunden, bei der das Flackern bereits unter 5km/h völlich wech ist.
... und 5km/h kommt bei mir bereits beim gemütlichen Schieben auf den Tacho.

Gruß Django
 
hallo django,

schön etwas über dein projekt hier zu lesen.:)

bin schon sehr neugierig auf die fertige lampe. vielleicht
hilft deine schaltung dem einen oder anderen ein eigenes
dynamolampen projekt zu realisieren.

ein paar der einschlägigen bastler mit erfahrung haben sich ja
schon zu wort gemeldet.

vielleicht kannst du ja die optik deiner pava ja zweckentfremden
und in deine dynamolampe integrieren.....:daumen:


grüße

karsten
 
Mich wundert es das noch niemand einen Dynamo entwickelt hat der über ein zusätzliches Kettenblatt von der Kurbel angetrieben wird. Dort hat man schließlich fast immer eine ähnliche Drehzahl und über ein Getriebe könnte man weitaus höhere Drehzahlen erreichen was bei den Dynamo bei gleicher Leistung kleiner, leichter und effizienter (trotz Getriebe) macht...

Zumindest ich fauler Sack höre bergab auf zu treten, da hätte ich mit deinem Dynamo ein Problem.
Wenn, dann würde ich das Getriebe in den Nabendynamo integrieren wollen, dann hat man auch keine Probleme den Dynamo an unterschiedliche Tretlagerformen anzupassen.
 
Nun, ich hatte mir extra einen LT4320 besorgt, weil ich die Mosfet-Variante kopieren wollte. Letzlich ist es daran gescheitert, dass ich zu wenig Ahnung von Elektronik habe.
Ich hänge mal eine Preview der Platine an. Ist doppelseitig bestückt und die Dukos sind für 06er Nieten vergrößert - also insgesamt für Selbstbau. Platine wird 10,5 x 7 cm groß - eher nix für Minimalisten.

Werte es bitte nicht als Angriff auf deine Person, aber bist du sicher, dass du eine doppelseitige Platine designen willst wenn du die zwei Bauteile eines Mosfet-Gleichrichters nicht zusammen bekommen hast?

Ich habe für jeden Messpunkt Geschwindigkeit, sowie Strom und Spannung gemessen (mit 2 Multimetern gleichzeitig). Die Leistung habe ich dann durch die Anzahl der aktiven LEDs geteilt und den dazu passenden Lumen-Wert aus der Cree-Produkt-Tabelle ausgelesen - gut, bei Zwischenwerten habe ich - kraft souveräner Willkür - den Wert interpoliert. Ist aber was anderes als interpretiert.
Interpretieren darf jeder das Diagramm für sich selber!

Interpretieren kann niemand etwas, der nicht weiß wo du womit was gemessen hast. Hast du Wechselspannung und -strom gemessen? Wo hast du gemessen? Sind die Multimeter dafür geeignet Wechselspannung mit einer Frequenz ungleich 50Hz zu messen?
Zudem gibst du nur hochgerechnete Lumenwerte an (soweit ich weiß extrapoliert Cree bei seinen Datenblättern auch eine ganze Menge Werte), interessanter wären Strom und Spannung bei definierter Geschwindigkeit, evtl auch die Frequenz. Wenn du den Dynamo mit einer Bohrmaschine angetrieben hast, wie hast du festgestellt welcher Geschwindigkeit welcher Messzustand entspricht?

Und wie hast du was verschaltet? Was ist die misteriöse Schaltung? Ein Serienkondensator? Ein Kondensatorgleichrichter? Vieleicht magst du einen Schaltplan hochladen, der liest sich (für mich) einfacher als ein Platinenlayout.
Hier http://www.mtb-news.de/forum/showpost.php?p=4411725&postcount=10 gab es übrigens schon mal eine Umschaltung ohne µC. Das ist evtl robuster und mit weniger Aufwand gebaut.
 
Ich frage mich gerade, was man hier mit einem Spannungsverdoppler (Kompliziert ausgedrückt: Greinacher/Delon) erreichen will? Das ist eigentlich eher ineffektiv... Und gerade an einer Stromquelle eher Unsinn, denn damit halbiert man selbigen eher. Das macht nur an einer Spannungsquelle Zweck.

Bezüglich des Flackerns ist das auch enorm kontraproduktiv. Ein "Boostkondensator" kann gerade noch Sinn machen, aber nur in bestimmten Bereichen.
Wenn Du selber sagst, daß Du "wenig" Ahnung von Elektronik hast, paßt das nicht zu dem Layout und dem Geheimnis, was Du darum machst.

Was die Multimeter angeht: bei gepulsten Spannungen/Strömen können die auch eine Menge Mist anzeigen.
Wenn Du also unsere Meinung dazu haben möchtest: einfach den Schaltplan posten, dann kann man was dazu sagen:daumen:
Der Nikolauzi
 
Willst du nicht mal deine Lösung vorstellen?
Wie ich eingangs schrieb, habe ich noch nicht viel zum vorstellen.
Wenn es interessiert, kann ich Bilder vom Testaufbau hochladen.

Werte es bitte nicht als Angriff auf deine Person, aber bist du sicher, dass du eine doppelseitige Platine designen willst wenn du die zwei Bauteile eines Mosfet-Gleichrichters nicht zusammen bekommen hast?
Keine Angst - bin nicht zart besaitet :D

Das eine ist, dass ich zu wenig von der Theorie des Schaltungsentwurfes verstehe. Das andere ist, dass ich recht fit im Routen bin und auch schon etliche doppelseitigen Platinen erstellt habe.
Also wenn die Schaltung mal steht, dann habe ich keine Probleme, die umzusetzen. Mit dem inzwischen einsetzenden Parkinson habe ich mich auch arrangiert, sodass ich auch Hühnerfutter in SMD gelötet bekomme.

Interpretieren kann niemand etwas, der nicht weiß wo du womit was gemessen hast.
Also die Schätzeisen sind handelsübliche Multimeter der unteren Preisklasse.
Die Signalqualität habe ich mit einem DSO203 (DSO-Quad) anzeigen lassen, wobei ich auf einen Kanal das Rohsignal vom Dynamo gelegt habe und auf den anderen das Signal direkt vor den LEDs.

Wenn ich schreibe, dass das Flackern wech ist, dann ist es auch für das DSO wech, d.h. es gab keinen Peak mehr auf den sich das Gerät synchronisieren konnte (was auch immer das heißen mag).

Wenn du den Dynamo mit einer Bohrmaschine angetrieben hast, wie hast du festgestellt welcher Geschwindigkeit welcher Messzustand entspricht?
Fahrradtacho? - Funktioniert auch im Zentrierständer.

Was ist die misteriöse Schaltung?
Nichts ist misteriös.
Ich habe die Delon-Schaltung von Wikipedia genommen. Dazu ein paar Jumper um zwischen reiner Brückengleichrichtung und Spannungsverstärkung umschalten zu können. Zwischen Dynamo und Gleichrichtung habe ich noch 4 gegenläufig zusammen geschaltete Elkos gesetzt (was dann einem Kondensator gleicher Kapazität für Wechselspannung entspricht).
Als Last habe ich 6 serielle LEDs verwendet, von denen ich jede per Jumper brücken kann.

Das ist alles.

Was ich jetzt in der Schaltung noch gemacht habe, ist die Jumper durch Mosfets (plus Treiber) zu ersetzen. Dafür habe ich eine Testplatine und div. Simulationen gebraucht, aber inzwischen denke ich, dass es funzen könnte.

Für die Zweifler habe ich die Leistungsmesswerte angehängt. Dabei habe ich alle Kurven einer Ansteuerung in einer Farbgruppe markiert.
Grün sind die Werte des Brückegleichrichters. Dann kommt die rote Gruppe und schließlich die gelbe.

Ich denke, es dürfte unstrittig sein, dass die rote Gruppe eine deutliche Bereicherung darstellt. Über den Sinn der gelben Gruppe lässt sich streiten :p
@Siam
Ich weiß, dass Dich der Bereich zwischen 5 und 15 km/h nicht sehr interessiert. Vielleicht interessiert Dich aber die sportliche Seite und Du machst mal eine Schaltung so wie von Dir vorgeschlagen und vermisst die Leistung.
Wäre sicher ein interessanter Vergleich.

Gruß Django
 

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Und wo hast du gemessen? Vor dem Gleichrichter, nach dem Gleichrichter? Wo die Spannung, wo den Strom? Das ist auch wegen der Multimeter interessant, weil ich nicht annehmen würde, dass die bei jeder Frequenz vernünftig messen. Außerdem fänd ich die getrennte Angabe von Spannung und Strom interessanter als die errechnete Leistung. Auch der Unterschied zwischen Boost 1 und 2 erschließt sich mir nicht, genauso warum du manche Messungen bis 30kmh durchführst und andere nicht.

Sinnvollerweise würdest du mit und ohne Spannungsverdopplung den Strom an den LED bestimmen und das gegen die Geschwindigkeit auftragen. Die Spannung richtet sich bei den LED eh nach dem Strom und du könntest so ermitteln wann der geeignete Punkt zum Umschalten erreicht ist um die jeweils maximale Leistung an den LED zu erhalten.
 
... erschließt sich mir nicht, genauso warum du manche Messungen bis 30kmh durchführst und andere nicht.
Ganz einfach - mich interessiert die Kurve, die am meisten Licht pro Geschwindigkeit liefert. Deshalb wird jede Kurve uninteressant, sobald sie von einer anderen übertroffen wird. Man könnte das Spiel natürlich mit mehr LEDs noch weiter treiben, von der Konzeption der Ausleuchtung erschien mir 6 LEDs eine sinnvolle Größe.
Das erste Diagram mit den Lumen pro Geschwindigkeit ist für mich Basis zur Bestimmung der Schaltpunkte. Die Dopplerschaltungen sind lastabhängig und funktionieren bei geringen Geschwindigkeiten besser als bei höheren. Bei höheren Frequenzen ist der Dopplereffekt kontraproduktiv. Z.B. bei 3 LEDs bekommt man das Licht ganz aus bei höheren Frequenzen.
Eine Messkurve war für mich nur in dem Maße interessant, bis ich Kreuzungspunkte mit anderen Kurven infizieren konnte. Deshalb galt es für mich den letzten Umschaltpunkt zur reinen Brückengleichrichtung zu finden. Alles oberhalb von 28 km/h läuft mit reiner Brückengleichrichtung.
Da der Dynamo keine Gefahr für die XM-L2 darstellt, habe ich mir die höheren Geschwindigkeiten geschenkt. Ich erwarte dort keinen Erkenntnisgewinn von den Messpunkten.

Ich habe für mich 7 Schaltpunkte festgelegt. Wie gesagt, ich schalte die Treiberschaltung und die Anzahl der LEDs. Die Geschwindigkeitsmessung erfolgt über die Frequenzbestimmung der Dynamospannung.

Sinnvollerweise würdest du mit und ohne Spannungsverdopplung den Strom an den LED bestimmen und das gegen die Geschwindigkeit auftragen.
Genauso habe ich auch gemessen. :cool:
Sonst wäre die Umrechnung in Lumen pro Geschwindigkeit ja auch Kwark!

Gruß Django
 
so, nochmal eine Meldung vom "kann einfache Schaltungen nachbauen, versteht die Sache aber nicht" ... daher auch keine technisch ausgefeilten Begriffe
:rolleyes:

Du hast da beim (für mich betreffend Dynamo und Mountainbike) interessanten Bereich von ~7-9 Km/h - meine typische Bergaufgeschwindigkeit - 400 Lumen eingetragen

400 Lumen sind das Äquivalent von ca. 1,5 A mit nur einer Led (zufällig mein Setup für bergabfahren - weils mir reicht)
... und das ging bislang gar nicht, völlig illusorisch. Egal in welcher Ausführung (egal welche Anzahl von Led, mit Schaltung, oder direkt vom Dyno, ..., ging nicht)

die "beste" Version war der geniale Mosfet-GL (und sonst keine weiteren "Stromfresser") mit drei-vier Led in Serie.
Alles andere machte erst deutlich später Licht


Daher wäre es der Hammer, bei der Rollgeschwindigkeit schon so eine Ausbeute zu bekommen ...
 
Zuletzt bearbeitet:
Wenn man sich mal diese Messungen anschaut stellt man fest das ein Dynamo maximal (im Kurzschluß) 0,6A liefert, bei < 10 km/h rund 0,5 A. Schaut man sich die 12 Ohm-Messungen an so kann man sich ausrechnen das im MPP bei 7 km/h vermutlich etwa 3V und 0,4 A, also 1,2 W erreicht werden. Elektronik eingerechnet könnte man also rund 140 lm erreichen. Das ist das absolute maximum was bei dieser Geschwindigkeit geht. Und das packt eine Aldi-Taschenlampe für 10 Euro rund 2 Stunden mit den Batterien die drin sind.
Jetzt muss man sich mal vor Augen halten das man mit einer einzelnen 18650er-Zelle diese Leistung für rund 10 Stunden aufbringen kann! Selbst ein einzelne AAA (Microzelle) packt das 1 Stunde.

Es macht schlichtweg keinen Sinn den Dynamo so zu betreiben. Viel Mühe für nichts...
 
Django, machs dir doch einfach: Gleichrichter - Akku (6 Zellen Micro reichen) - Stromregler - zwei XM-L oder SSC, fertig.

Damit sammelst du bei normaler Fahrt die Energie im Akku, und kannst sie beim Bergauffahren wieder abrufen.

Ich habe dazu den Strom für die LEDs umschaltbar gemacht: 0,1A als gesehen-werden-Licht, 0,7A als normales Licht und 1,5A als Lichthupe.

Funktioniert super, ich würde Lampen immer nur noch so bauen.

Jürgen
 
Moin moin,

dass Ihr mich jetzt alle für dumm verkauft, macht mir garnix aus. Vielleicht habt Ihr in Teilen sogar recht.
Nur - zu plöd um so ein popeliges Multimeter abzulesen bin ich ganz sicher nicht. Wenn Ihr die Messergebnisse nicht glauben wollt - auch OK.
Niemand muss mir glauben.
Wer möchte kann sich den Versuchsaufbau ja selbst nachbauen und selber durchmessen.
10% Messungenauigkeit sind sicher drin - mir sind die absoluten Werte nicht soooo wichtig.

so, nochmal eine Meldung vom "kann einfache Schaltungen nachbauen, versteht die Sache aber nicht" ... daher auch keine technisch ausgefeilten Begriffe
Vielleicht sollte ich meine Aussage präzisieren - ich tue mich mit analoger Elektronik schwer. Mit digitaler Elektronik, Datenblättern und was sonst noch so dazu gehört habe ich keine Probleme. Auch nicht vom Verständnis. Einen uC zu programmieren ist auch kein Problem.
... und mit dem Adler bin ich fast per Du ;)

In sofern ... bin nicht ganz der Vollpfosten ;)

Du hast da beim (für mich betreffend Dynamo und Mountainbike) interessanten Bereich von ~7-9 Km/h - meine typische Bergaufgeschwindigkeit - 400 Lumen eingetragen
Vielleicht solltest Du Dir das Diagramm mal genauer zu Gemüte führen!
Bei 7 km/h sind es ca. 220 Lumen - was in etwa der Kalkulation von Siam entspricht. Bei 9 km/h sind es ca. 370 Lumen und die zitierten 400 werden erst bei 9,5 km/h erreicht.
Es wäre schön, wenn die Vorwürfe bei den Fakten bleiben könnten.

die "beste" Version war der geniale Mosfet-GL (und sonst keine weiteren "Stromfresser") mit drei-vier Led in Serie.
Alles andere machte erst deutlich später Licht
so kann man sich ausrechnen das im MPP bei 7 km/h vermutlich etwa 3V und 0,4 A, also 1,2 W erreicht werden. Elektronik eingerechnet könnte man also rund 140 lm erreichen. Das ist das absolute maximum was bei dieser Geschwindigkeit geht.
Ich bedaure es wirklich, wenn ich als Noob Euch eingefleischten Elektronikspezialisten widersprechen muss.

Was bei den Messungen von Hr. Schmidt und Co nicht berücksichtigt wurde, ist der Umstand, dass der Dynamo eine Stromquelle ist. Somit mag es zwar völlig richtig sein, dass der Dynamo nur 0,6A liefern kann - keine Ahnung. Ich habe den Wert in keinem Messwert erreicht. Mein maximaler Strom liegt bei 330mA.
Was der Dynamo dagegen locker aus der Hüfte kann, ist statt 3V zu den 100mA eben 15V zu liefern. Wenn man diesen Umstand ausnützt - und das tut die Delon-Schaltung - dann kommt man, trotz minimalem Strom, zu ganz ansehnlichen Leistungen (und Lichtmengen).
Es zeigt sich recht schnell, dass die Spannungsvervielfachung nur im Langsammodus einen Wert hat - also genau das, wonach ich gesucht hatte!

Hier hat jemand mit elektronischem Sachverstand die Angelegenheit genauer unter die Lupe genommen. Mir haben seine Erklärungen sofort eingeleuchtet, allerdings wollte ich seine Schaltung nicht übernehmen, da sie mir zu unflexibel im Langsammodus ist.
Deshalb suchte ich nach einer Verbindung mit Kadikaters Dynamo-Schaltung.
Jetzt ist halt eine ausgewachsene Schaltung draus geworden, nix was man als klein und schnuckelig bezeichnen könnte.
Aber das macht mir auch nix aus. Bin auch alles andere als Leichtbau :rolleyes:

Django, machs dir doch einfach
Nö, mag nich.
Einfach - überlasse ich gerne anderen.:cool:

Akku ist für mich keine Option. Einmal fahre ich auch den ganzen Winter durch und habe schon öfters mit leerem Akku draußen gestanden, der in der Wohnung noch als voll angezeigt wurde. Dann ist es aber auch so, dass ich oft Touren fahre, bei denen ich keine Möglichkeit zum Aufladen habe (morgends eine Fahrt Akku leer, abends dann Ersatzakku nehmen). Derzeit fahre ich immer mit Ersatzlampe, bzw. -akku und genau das möchte ich in Zukunft vermeiden.

Gruß Django
 
Zum Dynamo:

Also, die Sache ist so das der Dynamo quasi eine permanentmagneterregte Synchronmaschine ist (im Gegensatz zu einer Lichtmaschine im Auto die fremderregt ist und durch den Erregerstrom die Spannung regelt). Das bedeutet die Spannung aber auch die Frequenz steigt proportional mit der Drehzahl. Nun hat der Dynamo eine sehr große Streuinduktivität und bekannter maßen steigt die impedanz einer Induktivität ebenfalls proportional mit der Frequenz. Damit ist (theoretisch im Kurzschluss ohne jeden ohmschen Verlust) der Quotient aus Spannung und Impedanz, also der Strom, immer gleich hoch (im idealen Kurzschluss wohlgemerkt). Dennoch ist natürlich die Leerlaufspannung von der Drehzahl abhänig (bein den verlinkten Messungen wurden auch Leerlaufversuche mit Last im MOhm-Bereich gemacht) und somit kann ich natürlich unter Last nur Spannungen unterhalb der Leerlaufspannung bei entsprechender Drehzahl erhalten.

Es gibt nun drei Möglichkeiten für andere Ergebnisse als die aud der Seite die ich verlinkt habe:

1. Falsche Messung

2. Andere Annahmen/Voraussetzungen (z.B. wird ein 28"-Dynamo im BMX schon bei sehr kleinen Geschwindigkeiten ordentlich Leistung liefern, sprich wenn man die Geschwindigkeit auf Räder <26" bezieht geht das schon)

3. Ein gänzlich anderer Dynamo der eben schon bei kleiner Drehzahl entsprechend Bums hat

Ich habe ja in meiner Universallampe eine Dynamostrommessung integriert und konnte die Werte so ganz gut bestätigen. Ich bekomme bei 14 V Gegenspannung maximal 0,5 A raus.

Zum Akkubetrieb:

Wenn man doch den Akku aus dem Dynamo lädt hat man exakt die Situation wie mit Dynamo nur eben einen riesigen Puffer. Man kann nie im Dunkeln stehen denn die Dynamoleistung steht ja immer zur Verfügung. Bei leeren Akku kann ich eben nur noch die vom Dynamo erzeugte Leistung verwenden, nicht mehr aber auch nicht weniger. Fahre ich jedoch schneller und brauche nicht so viel Licht kann ich die Energie speichern und dann bei langsamer Fahrt entsprechend verwenden.
Nur sollte man dann LiFePO4-Zellen nehmen da diese die Kälte besser abkönnen. Wer vorwiegend sehr langsam fährt sollte auf 2s, maximal 3s setzen.

Das sind die Fakten.

Gruß
Thomas
 
Bei 7 km/h sind es ca. 220 Lumen - was in etwa der Kalkulation von Siam entspricht. Bei 9 km/h sind es ca. 370 Lumen und die zitierten 400 werden erst bei 9,5 km/h erreicht.
Es wäre schön, wenn die Vorwürfe bei den Fakten bleiben könnten.

Mein maximaler Strom liegt bei 330mA.
ICH habe keine Vorwürfe gemacht, sondern mich über eine - mögliche - Chance auf eine sinnvolle Dynolicht-Schaltung bei low-speed gefreut ... also mal nicht so schnell einschnappen
;)

200 bei 7 - 400 bei 9 ... ein Bereich in dem meine damaligen Versuche KEIN ausreichend Licht gegeben haben ... hatte das angedeutet.
Und 200 wäre ja schon mehr als ausreichend - da hatten die Fenix Lampen vor ein paar Jahren genau soviel und damit wurde bergab gefahren.



330 mA max? Was für nen Dynamo verwendest Du nochmal?
Für meine Versuche hatte ich einen Lightspin verwendet, wobei ich als Strom an der Led mit nur einer Led bei 7,5 Km/h 450 mA gemessen hätte. In dem Setup knallte das Ding ab 20 Km/h über 1 A raus.
Im geplanten Setup - drei Led in Serie - passiert da aber nix (120 mA bei 7,5; 250 bei 10 Km/h) weshalb die berechneten Werte eben sehr interessant klingen.
Passiert Deine Umschaltung eigentlich automatisch? Das wär dann nämlich auch interessant




Siam, Jürgen, die Idee klingt interessant, aber wie sieht das an einem kaum genutzten Rad aus?
Dauert das dann ein wenig, bis überhaupt Licht kommt?
Und Lebensdauer der Akkus (die werden doch bei Nichtgebrauch des Rades immer Tiefentladen?)
 
Das Licht kommt voll direkt nach dem losfahren (bei Ladung im Akku) oder eben erst ab einer GEschwindigkeit bei dem die Dynamoleistung reicht. Es gibt keine (auch nur theoretische) Situation wo man nicht genauso viel Licht haben kann wie ohne Akku.

Was die Entladung angeht: Gute Li-Akkus (egal welche art) haben nach 1 Jahr noch > 90% der Ladung. Das ist auch meine Erfahrung, und je kälter gelagert desto besser. Eine alte HID mit LiIon-Akku liegt in der Fahrradhütte - nun fast 3 Jahre ohne nachzuladen- und tut immer noch! Meine Abschussrampe für Sylvesterraketen (4 Ah LiPo) lade ich jedes Jahr nach - es gehen rund 300 mAh rein und da ist der Verbrauch durch die Benutzung mit drin!

Mein Dynamo lifert übrigens bei etwa 14V folgende Ströme:

bis 12 km/h 0 mA da noch nicht die 14V Erreicht werden

15 km/h: etwa 100 mA

18 km/h : etwa 180 mA

21 km/h: etwa 0,3 A

25 km/h: 0,4 A

30 km/h: 0,45 A

40+ km/h: 0,5 A

Ab etwa 20 km/h steigen die Ströme bei kleinerer Gegenspannung nicht wirklich, darunter jedoch deutlich. Ist ja auch klar wenn man das oben von mir beschriebene verstanden hat;).

Bitte nicht Dynamostrom und LED-Strom vermischen, natürlich kann ich aus 14V 0,3A an einer LED mit 3V rund 1,2 A machen.
 
moin moin,

ICH habe keine Vorwürfe gemacht
OK, ich nehme alles zurück und behaupte das Gegenteil :eek:

Das bedeutet die Spannung aber auch die Frequenz steigt proportional mit der Drehzahl. Nun hat der Dynamo eine sehr große Streuinduktivität und bekannter maßen steigt die impedanz einer Induktivität ebenfalls proportional mit der Frequenz.
Ok, das klingt plausibel.

Damit ist (theoretisch im Kurzschluss ohne jeden ohmschen Verlust) der Quotient aus Spannung und Impedanz, also der Strom, immer gleich hoch (im idealen Kurzschluss wohlgemerkt).
Hm, also das klingt für mich schon weniger plausibel.

Klar, wenn man einen Dynamo mit einem Widerstand misst, dann entspricht das mehr oder weniger einer statischen Betrachtungsweise.
Wenn man an den Dynamo allerdings eine dynamische Last hängt, bei der auch noch Kondensatoren mit der Dynamospule wechselwirken können, dann denke ich, dass damit solche Effekte - wie von mir und anderen gemessen - möglich sind.

Meine Messungen in Frage zu stellen ist eine Sache - völlig legitim! Den Effekt aber grundsätzlich in Frage stellen halte ich eher für verbohrt.
Der Typ aus der verlinkten Seite meines letzten Beitrages hat deutlich mehr Ahnung von Elektronik als ich und kam zu ähnlichen Ergebnissen.
Die dürften aber - wenn die Zweifler hier recht hätten - garnicht möglich sein.

Es stimmt zwar, dass bei Steigerung der aktiven LEDs der Strom abnimmt, nicht jedoch die Leistung. Das bedeutet, dass die Spannung stärker steigt, als der Strom abnimmt. Anders könnte man meine Messungen nicht interpretieren.

1. Falsche Messung

2. Andere Annahmen/Voraussetzungen (z.B. wird ein 28"-Dynamo im BMX schon bei sehr kleinen Geschwindigkeiten ordentlich Leistung liefern, sprich wenn man die Geschwindigkeit auf Räder <26" bezieht geht das schon)

3. Ein gänzlich anderer Dynamo der eben schon bei kleiner Drehzahl entsprechend Bums hat
zu 1: falsche Messung schließe ich aus. Nicht aber eine Messungenauigkeit. Schließlich sind meine Schätzeisen schon ziemlich betagt. Allerdings bei Vergleichsmessungen an PC-Netzteilen stimmt die Spannung mit der BIOS-Anzeige auf die erste Stelle nach dem Komma. Die Genauigkeit reicht mir völlig.

zu 2: ich habe den PD-8 als Dynamo für ein 28" Rad gekauft und auch in ein 28" Rad eingebaut

zu 3: der PD-8 wurde von Hr. Schmidt, wie auch von anderen hinlänglich vermessen. Ich gehe deshalb davon aus, dass man diesen Punkt auch getrost abhaken kann.

Bitte nicht Dynamostrom und LED-Strom vermischen
Ok, also falls es noch nicht klar war - ich habe nur den LED-Strom gemessen. Genau wie auch die Spannung nur an den LEDs gemessen wurde. Am Dynamo habe ich mir nur die Signalformen angeschaut.

Gruß Django

P.S. Jetzt habt Ihr mich so angefixt ...
... ich werde die Messreihe mit anderen Kapazitäten wiederholen.
 
...Was bei den Messungen von Hr. Schmidt und Co nicht berücksichtigt wurde, ist der Umstand, dass der Dynamo eine Stromquelle ist. Somit mag es zwar völlig richtig sein, dass der Dynamo nur 0,6A liefern kann - keine Ahnung. Ich habe den Wert in keinem Messwert erreicht. Mein maximaler Strom liegt bei 330mA...
Da liegt gerade der Hund begraben:
Wie ich schon schrieb, macht eine Spannungverdopplerschaltung an einer Stromquelle keinen allzu großen Sinn.
Wenn Du an eine Stromquelle einen Spannungsverdoppler anschließt, kommst Du max. auf i/2 -> 330mA.
Bei halber Spannung (ohne Delon) bleibt die Leistung gleich, d.h. z.B. 3 LEDs mit doppeltem Strom (0.66A)
...Was der Dynamo dagegen locker aus der Hüfte kann, ist statt 3V zu den 100mA eben 15V zu liefern. Wenn man diesen Umstand ausnützt - und das tut die Delon-Schaltung - dann kommt man, trotz minimalem Strom, zu ganz ansehnlichen Leistungen (und Lichtmengen)...
Gerade da brauchst Du die Schaltung nicht, da der Dynamo ja eine Stromquelle ist und die Spannung selber hochsetzt.

Der einzige Punkt, wo die Schaltung Zweck macht, ist, wenn Du viele LEDs dran hast und eine sehr geringe Geschwindigkeit hast. Der Dynamo schafft dann nicht die hohe Spannung (weil er eine reale Stromquelle ist), um überhaupt Strom durch die LEDs fließen zu lassen (d.h. er kann seine 600mA garnicht fließen lassen). Mit dem Verdoppler erreichst Du dann zumindest die notwendige Spannung, aber mit geringerem Strom.
Da würde es reichen, einige LEDs zu überbrücken.

Der Nikolauzi
 
moin moin,

Bei halber Spannung (ohne Delon) bleibt die Leistung gleich, d.h. z.B. 3 LEDs mit doppeltem Strom (0.66A)
Hm, weiß nicht, woher Du diese Information nimmst.
Ich konnte bislang keine Messungen finden, die das bestätigen.

Auch meine Messungen bestätigen, dass bei Vergrößerung der LED-Anzahl die Leistung eben nicht gleich bleibt, sondern deutlich sinkt. Ich habe weiter oben ja noch ein Diagram gepostet, auf dem die Leistung pro Geschwindigkeit aufgetragen ist. Die grünen Linien sind die Messreihen mit Brückenschaltung - man kann deutlich sehen, dass die Leistung pro Geschwindigkeit alles andere als konstant ist.

Nur als Beispiel (aus meiner Messreihe):
bei 7 km/h erreicht der PD-8 mit einer LED 0,99 W
Hänge ich 2 LEDs bei 7 km/h dran, dann sind es nur noch 0,57 W
Ein Unterschied, den man deutlich sieht!
Aktiviere ich jetzt bei 7 km/h und 2 LEDs die Verdopplerschaltung dann werden aus den 0,57 W plötzlich 1,47W - das liegt deutlich über beiden anderen Werten.

Das bedeutet für mich, dass die Verdopplerschaltung sehr wohl einen Sinn ergibt!
... und zwar genau den von mir gewünschten :D

Der einzige Punkt, wo die Schaltung Zweck macht, ist, wenn Du viele LEDs dran hast und eine sehr geringe Geschwindigkeit hast.
Nun, ich habe ja gerade nach Schaltungen gesucht, die bei langsamen Geschwindigkeiten mehr Licht bringen.
Laut meiner Messreihe bringt die Dopplerschaltung bereits bei 2 LEDs mehr Licht - also sehr wohl sinnvoll.

Ein anderes Beispiel:
bei 9 km/h bringt mir der PD-8 mit Brückengleichrichtung und 2 LEDs 1,14 W
Bei Einsatz der Dopplerschaltung sind es 2,21 W (also fast das Doppelte)
Verwende ich 3 LEDs mit Brücke sind es nur 0,41 W mit Doppler dagegen 2,36W. Mit der zweiten Dopplerstufe erhalte ich sogar 2,37 W
Alles noch bei 9 km/h

Daraus entnehme ich, dass die Dopplerschaltung last- und frequenzabhängig ist. Oder aber, dass der Dynamo einen leichten Tritt ins Gesäß braucht, um die höheren Spannungen zu liefern. Wie auch immer - es ist genau das, was ich gesucht hatte.
Jetzt muss ich nur noch die Kapazität an die LED-Zahl und Geschwindigkeit anpassen.

Selbst wenn es stimmen würde und die Leistung eines Dynamos wäre pro Geschwindigkeit konstant - dann würde es immer noch Sinn machen, die Leistung auf mehrere LEDs zu verteilen (solange man über dem Mindeststrom der LED bleibt).

Gruß Django

P.S. ich hänge mal ein Bild vom Signal ohne Glättungskondensator an. Die blaue ist die Dynamospannung, die gelbe die LED-Spannung.
 

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