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Ingo

E-Mail

03.01.2023,
17:10
 

USB-Lader zusammenschalten (Elektronik)

Hallo zusammen,

für eine Radreise habe ich ein Fahrrad mit Nabendynamo und dem Cycle2charge usb-Lader.
Da das Ergebnis eher ernüchternd ist, möchte ich gerne Photovoltaik mitbenutzen.
Nun denke ich darüber nach, wie ich Dynamo und Solar sinnvoll gemeinsam nutzen kann.
In der Regel geht es darum eine Powerbank oder ein anderes Gerät mit Usb-Anschluss zu laden.
Ich gehe Mal davon aus, dass Dioden als "Rücklaufsperre" vorhanden sind.
Ich sollte Dynamo und Solar also doch einfach parallel schalten können.
Jetzt gehört da aber auch noch ein wenig Datenkommunikation dazu, mit der das natürlich nicht so einfach geht.
Habt Ihr da evtl. Eine Lösung?

Gruß Ingo

Strippenzieher(R)

E-Mail

D-14806,
03.01.2023,
17:25
(editiert von Strippenzieher
am 03.01.2023 um 17:25)


@ Ingo

USB-Lader zusammenschalten

Ein herkömmlicher Dynamo am Fahrrad liefert Wechselspannung und ist eher eine Stromquelle als eine Spannungsquelle. Und ein Nabendynamo? Denke ebenso.

bigdie(R)

03.01.2023,
17:40
(editiert von bigdie
am 03.01.2023 um 17:43)


@ Strippenzieher

USB-Lader zusammenschalten

» Ein herkömmlicher Dynamo am Fahrrad liefert Wechselspannung und ist eher
» eine Stromquelle als eine Spannungsquelle. Und ein Nabendynamo? Denke
» ebenso.
und erschwerend kommt hinzu, das ein Pol auf Masse liegt. Also Brückengleichrichter und dann vermeiden DC-Masse mit dem Rahmen zu berühren, oder Einweggleichrichtung oder einen galv getrennten Spannungswandler. Alles eher umständlich. Allerdings ist das mit Solar nicht anders, zumindest wenn das während der Fahrt irgend einen nutzen haben soll. Das beste ist vermutlich Brückengleichrichter mit Schottky Dioden und direkt daran eine größere LiFePo Zelle und eine art Leistungs Z-Diode aus OP und Mosfet, der die Spannung begrenzt. Und erst von dem Akku dann einen Step Up Wandler fürs Laden vom Smartfone. den dann evtl noch mit galv. Trennung. Mehr als 6W kommt da aber trotzdem nicht raus.
Man kann dafür natürlich eine Powerbank schlachten und vom Gleichrichter+ Spannungsbegrenzer gleich an die Li Zelle gehen.

Ingo

E-Mail

03.01.2023,
18:08

@ bigdie

USB-Lader zusammenschalten

Hallo zusammen,

Nabendynamos liefern Wechselspannungen, sind aber zweipolig. Masse ist nicht am Rahmen.
Am Nabendynamo ist ein Cycle2charge. Das "Ding" liefert dann 5v Gleichspannung an einem USB-Anschluss.
Das reicht aber eben mit den max.. 6 Watt nicht. Daher die Idee mit dem Solarpanel.

Was für Möglichkeiten habe ich, die zusammen zu schalten?

Gruß Ingo

bigdie(R)

03.01.2023,
18:10

@ Ingo

USB-Lader zusammenschalten

» Hallo zusammen,
»
» für eine Radreise habe ich ein Fahrrad mit Nabendynamo und dem Cycle2charge
» usb-Lader.
» Da das Ergebnis eher ernüchternd ist, möchte ich gerne Photovoltaik
» mitbenutzen.
wird genauso ernüchternd sein

Als erstes würde ich mir mal überlegen, wie viel Energie ich brauche und das dann möglichst weit einschränken. Auch ein Smartfon darf man ausschalten:-D Fürs Navigieren gibt es Geräte, die brauchen ein Bruchteil der Energie eines Smartfons
2. Wäre, wie oft komme ich an eine Steckdose. In der Pampa übernachten kann auch schön sein, und in Skandinavien ist das sogar erlaubt, aber irgendwann freut man sich auch mal auf eine Dusche und eine Schüssel von Villeroy und Boch und auf jedem Campingplatz gibt es auch eine Steckdose.
Und wenn man z.B. jeden 3. Tag auf einem Campingplatz stoppt, braucht man auch nur Energie für die 3 Tage mit nehmen. Dann ist nur noch die Frage, kaufe ich mir einen passenden Akku+ Ladegerät oder gleich so eine fertige Powerstation oder auch 2 oder 3 Powerbanks. Die 3 kg mehr Gewicht kosten beim Strampeln auch nicht mehr Energie, als ein ständig am Anschlag laufender Dynamo.

Strippenzieher(R)

E-Mail

D-14806,
03.01.2023,
18:17
(editiert von Strippenzieher
am 03.01.2023 um 18:34)


@ Ingo

USB-Lader zusammenschalten

» Cycle2charge
» usb-Lader.
Kenn' ich nicht, liefert der nur 5V? Oder mehr nach Kommunikation mit dem "Ladungsempfänger"? Letzteres würde das angestrebte Ziel unerreichbar machen.

» In der Regel geht es darum eine Powerbank oder ein anderes Gerät mit
» Usb-Anschluss zu laden.
» Ich gehe Mal davon aus, dass Dioden als "Rücklaufsperre" vorhanden sind.
ähm, nein
» Ich sollte Dynamo und Solar also doch einfach parallel schalten können.
lieber nicht

Einen
» Cycle2charge usb-Lader
würde ich garnicht verwenden, sondern Solarpaneel und Dynamo mit 2 Schottkydioden zusammenführen (wie ODER-Schaltung). Leider wird dann vom Dynamo nur die positive Halbwelle genutzt, ist nicht so toll.

edit
» Masse ist nicht am Rahmen.
Dann Graetzbrücke dran u. 1 Schottkydiode zum Paneel ergibt erstmal eine wilde (ungeregelte) Gleichspannung.
Damit würde ich dann einen Akku* - keine Powerbank - aufladen. Ladespannung begrenzen erforderlich.
* denke da zuerst an NiCd-Zellen, die gibt es jetzt wieder, nach Jahren der Verbannung. Sind unempfindlich. Der Ladestrom wird durch deine Quellen begrenzt.
Und irgendwie einen stepdown converter hintendran.

bigdie(R)

03.01.2023,
18:55

@ Ingo

USB-Lader zusammenschalten

Vergiss während der Fahrt Solar. Um 6W wie der Dynamo zu erzeugen also dauernd, brauchst du bei schönem Wetter ein 30WP Paneel, bei schlechtem Wetter 100WP oder mehr. Und so ein Segel willst du am Rad nicht haben. Ist also eher unnötiger Ballast.

simi7(R)

D Südbrandenburg,
03.01.2023,
18:57

@ Strippenzieher

USB-Lader zusammenschalten

» * denke da zuerst an NiCd-Zellen, die gibt es jetzt wieder, nach Jahren der
» Verbannung. Sind unempfindlich. Der Ladestrom wird durch deine Quellen
» begrenzt.

NiCds haben problematische Ladekennlinie.
Da wäre Li-Ion Akku einfacher.

Strippenzieher(R)

E-Mail

D-14806,
03.01.2023,
19:18

@ simi7

USB-Lader zusammenschalten

» Da wäre Li-Ion Akku einfacher.
Balancer erforderlich

bigdie(R)

03.01.2023,
19:36
(editiert von bigdie
am 03.01.2023 um 19:45)


@ Strippenzieher

USB-Lader zusammenschalten

» » Da wäre Li-Ion Akku einfacher.
» Balancer erforderlich
Nö, bei einer Zelle brauchst du keinen, auch nicht bei parallel geschaltenen. Die musst du nur vor zu viel Ladestrom schützen, das sollte beim Dynamo kein Problem sein und vor Überladung und das geht am besten wenn du die 6W irgendwo verbrätst, wenn die Spannung bei 4,2V ist. sozusagen eine bessere Z-Diode.

Geht bei Solar genauso. Mache ich z.B. in meinem Wohnmobil. Ich habe kein Panel auf dem Dach sondern einen Koffer zum daneben stellen. Und da da ein relativ langes Kabel dran ist und von meinen Außensteckdosen 12V bis zum Akku noch mehr Meter dazu kommen, kann ich keinen Laderegler an den Koffer bauen. Und deswegen habe ich an der Batterie eine Leistungs Z-Diode, die die Spannung auf 14,6V begrenzt und alles, was zusätzlich kommt, verheizt. Am Panel ist nur eine Diode, die den Rückfluss verhindert

Im Fahrradfall müsste die Spannungsbegrenzung also die Tacholeistung und wenn vorhanden auch noch die Solarleistung verheizen können.

ingo

E-Mail

03.01.2023,
20:14

@ Ingo

USB-Lader zusammenschalten

Hallo zusammen und danke für Eure Antworten.

Ich habe aber wohl meine Frage falsch gestellt, daher noch einmal.
Wie kann ich zwei USB-Anschlüsse so parallel verschalten, dass ich damit ein Gerät laden kann.
Beide USB-Anschlüsse können bei 5V von Null bis etwa 500 mA liefern, in beliebiger Kombination.

Gruß Ingo

bigdie(R)

03.01.2023,
21:08

@ ingo

USB-Lader zusammenschalten

» Hallo zusammen und danke für Eure Antworten.
»
» Ich habe aber wohl meine Frage falsch gestellt, daher noch einmal.
» Wie kann ich zwei USB-Anschlüsse so parallel verschalten, dass ich damit
» ein Gerät laden kann.
» Beide USB-Anschlüsse können bei 5V von Null bis etwa 500 mA liefern, in
» beliebiger Kombination.
»
» Gruß Ingo
Kann man ganz schlecht sagen, wenn man nicht weis, was vor der USB Buchse ist. Will man es entkoppeln, dann braucht man 2 Dioden. Diese senken aber die Spannung um 0,3V und wenn die Spannung unter 5V absackt, dann denkt dein Smartfon, das Ladegerät ist überlastet und senkt deswegen den Ladestrom.
Das Gleiche macht es auch, wenn du ein zu langes zu dünnes Kabel benutzt und z.B. im Auto an einem USB Adapter lädst.
Ohne intelligentes Ladegerät nehmen die meisten Geräte eh nur ca 1A bei 5V aus einer USB Buchse. also 5W. für schnelleres laden braucht man in der Regel irgend ein Schnellladeverfahren. Die sind aber unterschiedlich je nach Prozessor und Handymarke. Bei Android Geräten musst du z.B. die Datenleitungen brücken damit das überhaupt 1 A nimmt. sonst nimmt es nur 500mA aus dem Ladegerät. Für mehr als 5W braucht man wie geschrieben ein intelligentes Ladegerät. dieses handelt mit dem Smartfon Strom und Spannung aus. Das ladegerät erhöht nach der Verständigung dann die Spannung auf 9,12 oder auch mehr Volt.

Hartwig(R)

03.01.2023,
21:22
(editiert von Hartwig
am 03.01.2023 um 21:39)


@ bigdie

USB-Lader zusammenschalten

»
» Als erstes würde ich mir mal überlegen, wie viel Energie ich brauche und
» das dann möglichst weit einschränken. Auch ein Smartfon darf man
» ausschalten:-D Fürs Navigieren gibt es Geräte, die brauchen ein Bruchteil
» der Energie eines Smartfons

richtig, da waren die Geräte mit NiMH-Akkus vorteilhaft, ich hatte immer 4 Sätze je 2xAA im Rucksack, dass langte fast für 1 Woche. Jetzt gibt es vorzugsweise aufladbre Navis, mit einer vernünftigen Powerbank kommt man da auch recht weit. Und da ich jede Verkabelung am Rad bzw. jedes unnötige Extra meide, gibt es keinen Dynamo, sondern Akku-Licht. Und eben eine Powerbar zum Nachladen. Solar würde ich für das Rad nur bei Planung einer Wüstendurchquerung in Erwägung ziehen ;-) . Das Smartfone hat bei mir auf dem Rad Pause. Ich brauch da keinen Routenaustausch mit anderen Radlern bzw. die Apps dafür. Streckenplanung (grob) mache ich am PC.

» 2. Wäre, wie oft komme ich an eine Steckdose. In der Pampa übernachten kann
» auch schön sein, und in Skandinavin ist das sogar erlaubt, aber irgendwann
» freut man sich auch mal auf eine Dusche und eine Schüssel von Villeroy und
» Boch und auf jedem Campingplatz gibt es auch eine Steckdose.
» Und wenn man z.B. jeden 3. Tag auf einem Campingplatz stoppt, braucht man
» auch nur Energie für die 3 Tage mit nehmen. Dann ist nur noch die Frage,
» kaufe ich mir einen passenden Akku+ Ladegerät oder gleich so eine fertige
» Powerstation oder auch 2 oder 3 Powerbanks. Die 3 kg mehr Gewicht kosten
» beim Strampeln auch nicht mehr Energie, als ein ständig am Anschlag
» laufender Dynamo.

2-3 kg sind schon sehr großzügig gerechnet. ich denke gerade an eine 2. Powerbank, da würde ich geschätzt bei 1kg total landen, aber das muß einjeder selbt berechnen.

Zuweilen miete ich auch mal auf Reisen ein Rad, meist nur für Tagesfahrten. da ist es dann praktisch, wenn man das gewohnte System (bei mir Navi und Licht) dabei hat.

Und im Moment arbeite ich darauf hin, meine Restlebenszeit (wie lang die auch immer sein mag) nicht als Hausmeister, Installateur, KFZ / Zweiradmechaniker-Mechaniker, Maler, Service-Techniker für Weisses und Braunes sowie die IT usw. zu verbringen, Da ich nicht so viele Leute einstellen kann, finde ich die Idee, die bisher geschaffene Infrastruktur drastisch zu verkleinern, sehr motivierend. Das schafft Zeit, für das, was ich wirklich will. Ich habe also endlich gelernt, dass es "cost of ownership" auch im Privatbereich gibt. Auch das wäre für mich ein Nachteil so einer Bastelei (oder einem gekauften Geschleuder dieser Art.)

ingo

E-Mail

03.01.2023,
21:40

@ bigdie

USB-Lader zusammenschalten

Das Problem mit den Dioden ist mir klar, zusätzlich stellt sich die Frage, wie ich den Strom begrenzen kann. 1A ist genug, es sollte aber auch mehr werden.

Gruß Ingo

bigdie(R)

03.01.2023,
21:53

@ ingo

USB-Lader zusammenschalten

» Das Problem mit den Dioden ist mir klar, zusätzlich stellt sich die Frage,
» wie ich den Strom begrenzen kann. 1A ist genug, es sollte aber auch mehr
» werden.
»
» Gruß Ingo
Wie geschrieben, durch absenken der Spannung und die senkt sich selbst, egal ob du den Dynamo oder die Solarzelle überlastest. Dein Smartfon nimmt nicht mehr als es verkraften kann, da musst du nichts begrenzen

Mikee

04.01.2023,
07:25

@ bigdie

USB-Lader zusammenschalten

Hallo!

» Mehr als 6W kommt da aber trotzdem nicht raus.

Nicht ganz: Ein normaler Dynamo liefert 6V/3W.
Die Lampe vorn hat 6V/0,4A (2,4W) und hinten 6V/0,1A (0,6W).

Mikee