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Stromversorgung am Liegerad: Solar/Dynamo

Mein SON-Nabendynamo im Vorderrad dreht sich ständig mit; im Leerlauf nahezu verlustfrei. Da lag es natürlich nahe, etwas zu basteln, das diese günstige Gelegenheit ausnutzt. Mein GPSr, z.B., braucht ca. 1 Watt Leistung. Für einen geübten Radler ist das ein lächerlich geringer Verlust seiner Leistung. Alternativ dazu versorge ich den GPSr über eine Solarfläche auf dem Gepäckträger mit Strom.

Gehäuse
An meinem Liegerad ist unter dem Sitz dies kleine graue Gehäuse befestigt. Da ist die Schaltung drin.

Das Gehäuse | Funktionen der Elektrik | Die Solarfläche | Der Schaltplan


Das Gehäuse

Auf der Unterseite des Gehäuses (50 x 50 x 30 mm) kann man einen Kabelbinder-Halter aufkleben (siehe unten). Mittlerweile habe ich jedoch zwei Wülste aus elastischem Heißkleber aufgebracht und das Gehäuse mit zwei Kabelbindern rundum befestigt. Das hält auch den Deckel zuverlässig geschlossen. (Bild oben)
Im Gehäuse eingebaut sind:
  • Eine Normsteckdose aus dem KFZ-Bereich (für die Zigarettenanzünder-Buchse hätte ich ein größeres Gehäuse gebraucht)
  • Schalter (2 x um)
  • Brückengleichrichter
  • Kondensator 47 µF
Der Schalter ist durch eine aufschraubbare Gummikappe wasserdicht. Aus demselben Grund habe ich auch die Steckdose mit dem Schnappdeckel genommen.
Alle Löcher habe ich mit einem Kegelsenker 'gebohrt' (sie sind ja eigentlich gefräst). Das geht schneller und besser als mit einem normalen Bohrer.
Das Loch auf der 'Vorderseite' auf dem Bild nebenan war eigentlich als Kabelzuführung gedacht, hat sich im Nachhinein als Fehler herausgestellt. Ich habe ein weiteres Loch neben dem Kabelbinder-Halter gebohrt und das erste Loch mit Bausilikon verklebt.
So sieht's von innen aus. Im (grauen) Deckel ist der (blaue) Schalter angebracht. Daran angelötet ist die Gleichrichter-Schaltung, nach rechts rüber zum beigen Boden gehen die Kabel zur Buchse.
Was noch fehlt, ist der Anschluß vom Dynamo und die Weiterführung zur Lichtanlage.

Die Funktionen der Elektrik

Abschalten nach 30 Sekunden
Ich kann umschalten zwischen:
  • Ganz aus: Alle Verbraucher sind abgetrennt. Das Licht funktioniert trotzdem, weil es direkt am Nabendynamo hängt.
  • Solar: Die Solarfläche betreibt den GPSr. Am Tag die Lösung der Wahl, da sich, wenn ich stehenbleibe, der GPSr sich nicht mehr (nach 30 Sekunden, siehe nebenan) abschaltet.
  • Dynamo: Im Dunkeln am besten. Der Nabendynamo versorgt den GPSr (mit Licht auf Dauerbetrieb) mit Strom. Beim Anhalten muß ich am GPSr eine Taste drücken, sonst schaltet er sich aus. Dann wird der GPSr über die eigenen Batterien (oder Akkus) mit Strom versorgt.

Die Solarfläche

Die Solarfläche "BatterySaver Plus" von ICP (525 Gramm) liefert max. 1,2 Watt und ist eigentlich als Entladeschutz für Kraftfahrzeuge gedacht und soll hinter der Windschutzscheibe liegen und am Zigarettenanzünder angesteckt sein.
Sie paßt alledrings auch genau auf den Gepäckträger meines Liegerads. Sie liefert bereits bei bewölktem Himmel genug Leistung, um den GPSr damit zu betreiben. Das GPSMap 76s verträgt Spannungen zwischen 8 und 35 Volt, daher benötigt man keinen Spannungsregler. Nur im Wald wird's wahrscheinlich zu dunkel für den Betrieb an der Solaranlage. Dann muß ich halt auf den Nabendynamo umschalten.
Rad mit Solarfläche ohne Gepäck Solarfläche auf dem Gepäck
Befestigung Mit zwei kurzen Expanderhaken ist die Solarfläche am Gepäckträger befestigt. Damit sie nicht rutscht und klappert, habe ich erstmal ein Stück Anti-Rutsch-Matte (für kleine Teppiche etc.) untergelegt. Hat sich die Solarfläche bewährt, klebe ich die Matte auf ihre Unterseite.
Inzwischen verwende ich jedoch den iSun von ICP; der hat 2,2 Watt und bringt auch im (nicht ganz finst'ren) Wald genug Licht.
Im Einsatz
Nebenan sieht man noch mal aus der Nähe die Matte, die Befestigung und den Stromanschluß. Befestigung nah

Der Schaltplan

Von links kommt der Strom des Nabendynamos (G). Es gibt nur einen Schalter (S); er schaltet 2 x Um und ist gezeichnet als S1 und S2. Er hat zusätzlich eine Nullstellung ohne Kontakt zu den Schaltstellungen.
Der ganze linke Schaltkreis wird bei Bedarf über (S2) getrennt, um den Gleichrichter im Leerlauf vor Überspannung zu schützen, während der GPSr (RGPS) an der Solarfläche (RSol) hängt. Der Dynamo bringt im Leerlauf nämlich locker 25 V und mehr zusammen; Das würde sonst die Gleichrichter-Schaltung samt Kondensator durchpfeifen.
Schaltplan
Ich habe einen Brückengleichrichter in Becherform genommen und den Kondensator zwischen die Anschlußbeinchen geschoben. Das spart Platz und ist recht stabil.
Auf dem Bild nebenan sieht man die Testversion mit einem einfachen Schalter und ohne Gehäuse.
Im Innern des Gehäuses habe ich eine Lötösen-Platine (L) verwendet. Auf dem Bild nebenan habe ich sie auf ein Stück Papier gelegt, auf dem ich links der L. die äußeren Anschlüsse gezeichnet habe.
Die restlichen Bauteile sind auf der Platine selbst schon eingezeichnet.
Von oben nach unten:
  • Solarfläche
  • GPSr
  • Gleichrichter
  • Nabendynamo.
Die rechte Lötösen-Spalte ist schon durch Striche für Strombrücken gekennzeichnet.
Lötösen-Leiste
Mit eingelöteten Strombrücken.
Drei Schritte zum Erfolg:
Das Gehäuse
Gehäuse
Die Schaltung Schaltung
Die Schaltung im Gehäuse
Vorher war die Schaltung chaotisch (links) und nicht zu reparieren, dann habe ich die Lötösen-Leiste eingebaut (rechts). Empfehlung für alle Nachbauer: Lötösen-Leiste!

Viel Spaß beim Nachbauen!


GPSr
GPS = Global Positioning System ~ weltweites Ortungssystem
GPSr = Empfänger (r = receiver) des GPS

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