Hallo zusammen, eine Freundin hat an der Uni ein Projekt, bei dem ein Gerät zur Erzeugung von elektrischer Energie entworfen werden soll. Mit der gewonnenen Energie soll eine USB-Buchse, z.B. zum Laden vom Handy betrieben werden. Die Abmessungen und das Gewicht sind so klein wie möglich zu halten, um das Gerät in der Hand halten zu können. Der Generator soll nicht durch eine rotatorische Bewegung (Kurbeln), sondern durch wiederholtes Ziehen an einer Schnur angetrieben werden, vergleichbar mit einem Benzinrasenmäher beim Starten :D. An dem Konzept wird sich auch nichts ändern, das ist durch Design und von den Profs so vorgegeben. Ich habe mir überlegt, wie man den Gesamtaufbau prinzipiell realisieren könnte (siehe Zeichung), wollte aber noch gern eure Meinung dazu hören. Die Spannung vom Generator/Dynamo wird gleichgerichtet, gepuffert und versorgt den Laderegel-IC. Über diesen wird ein LiPo aufgeladen. Durch einen Schalter lässt sich von "Laden" auf "Betrieb" umschalten, ich weiß nicht ob das nötig ist, dachte mir aber so kann man die beiden Kreise sauber trennen. Über einen nachgeschalteten Boost-Konverter wird die Spannung des LiPo auf die 5V für USB transformiert. Folgende Fragen sind jetzt aufgekommen: 1. Ist der Laderegel-IC nötig? Ich habe bisher keinerlei Erfahrung mit Ladeschaltungen für Akkus, habe aber andere Projekte (z.B. mit Fahrraddynamos) gesehen, bei denen die Spannung eingangsseitig einfach begrenzt wird und direkt an den Akku angeschlossen ist. Meine Intention den IC zu verwenden war, dass der Akku damit optimal geladen und überwacht wird. 2. Eine große Schwierigkeit sehe ich darin, dass der Generator nicht permanent, sondern durch das Ziehen mit der Schnur periodisch bewegt wird. Es gibt also Totzeiten, an denen keine Spannung erzeugt wird. Können diese durch einen ausreichend großen Kondensator gepuffert werden, oder kommt der Lade-IC (falls nötig) dauernd aus dem Tritt, weil die Schwellspannung für Laden erreicht/unterschritten wird? 3. Habt ihr einen ganz anderen Ansatz? Wie schon gesagt, die Form der Energiegewinnung durch Ziehen der Schnur ist so vorgegeben, daran lässt sich nichts ändern. Viele Grüße Christoph
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1.USB so einfach? Selbst ein USB-Kaffeewärmer sollTe sich anmelden wenn er mehr Strom als 100mA braucht. Lies mal http://de.wikipedia.org/wiki/Universal_Serial_Bus#Spannungsversorgung 2.Man muß ausreichend Leistung bekommen WENN man einen Akku laden möchte. Liefert Dein "Bindfaden-Generator" genug? Was hast Du gemessen? http://de.wikipedia.org/wiki/Perpetuum_mobile 3.LiPo-Akku laden: http://batteryuniversity.com/index-german.htm 4.Jeder Schaltkreis/Wandler hat auch etwas Eigenbedarf.
Christoph A. schrieb: > Eine große Schwierigkeit sehe ich darin, dass der Generator nicht > permanent, sondern durch das Ziehen mit der Schnur periodisch bewegt > wird. Kannst du ein Foto einstellen?
die schnur könnte ein massereiches schwungrad antreiben, so könnten totzeiten minimiert werden.
c. m. schrieb: > massereiches schwungrad antreiben Bei Opas Pendeluhr reichte 1x pro Woche die Gewichte hochziehen.
Und wie wird die Schnur wieder aufgerollt, importierte Chinesen ? Nimm einen Kurbelinduktor, besagtes Schwungrad und eine Bandfeder aus'm Uhrwerk an der Generatorseite. Nach passender Gleichrichtung erstmal in einen dicken Elko und danach das übliche Hühnerfutter für Step-Wandler und Laderegler. So'n Kurbelinduktor schafft um die 100V und gibt bis zu 10W an Leistung. Allerdings ist Sandy ja schon durch und die meisten Leitungen schon repariert :-P
Ob die Leistung sporadisch oder kontinuierlich kommt darf keinen Einfluss haben. Vergiss also so Sachen wie ein Schwungrad. Alle Teile wie die Mechanik, der Generator, die Ladeelektronik bis zum Akku müssen sowieso auf die maximale Leistung abgestimmt sein. Ein gut funktionierender Seilzug alleine ist schon nicht ganz ohne. Übrigens, wenn Du den dritten Draht verkeilt oder abgerissen hast, denk mal über ein schmales Band nach. Das hat mechanisch, dynamisch und physiologisch ein paar Vorteile.
amateur schrieb: > Vergiss also so Sachen wie ein Schwungrad. Das hat er sowieso, entweder weil er's wirklich wie im Rasenmäher macht wo das Seil in einem Rad läuft oder über Zahnstange mit Zahnrad. Oder würdest Du Dein Zugband direkt an die Achse des Generators packen ?
oszi40 schrieb: > 1.USB so einfach? Selbst ein USB-Kaffeewärmer sollTe sich anmelden wenn > er mehr Strom als 100mA braucht. Lies mal > http://de.wikipedia.org/wiki/Universal_Serial_Bus#... Bei wem soll sich das Ladegerät denn anmelden, am Generator? Gruss larsen
Erst mal danke für eure Antworten. Ein Foto online stellen kann ich nicht, wie gesagt handelt es sicht erst einmal um eine Überlegung, ob das ganze so überhaupt realisiert werden kann. Die Idee mit dem Schwungrad hört sich gut an, das Seil soll in einer Rolle geführt werden, um das Verkeilen zu vermeiden. Das Aufwickeln soll mit einer Feder realisiert werden. Hierbei habe ich mir gedacht, dass man diese vielleicht so stark dimensionieren kann, dass sowohl das Seil aufgerollt, als auch der Generator beim Einzug mit angetrieben wird. Das würde die Totzeit minimieren. Prinzipiell seht ihr die Realisierung also als möglich an? Es geht darum dem Prof erst mal ein Konzept zu präsentieren. Danach geht es dann an die konkrete Planung. Viele Grüße Christoph
larsen schrieb: > Bei wem soll sich das Ladegerät denn anmelden, am Generator? Gibts denn heutzutage noch Generatoren ohne eingebautem Quadcore-PC? Fragt sich gerade Harald
Ich denke Du kannst den Generator direkt an den Akku über eine Diode anschließen, der Arbeitspunk stellt sich dann von alleine ein. Ich würde einen robusten Akku nehmen Lifepo4, der auch hohe Ladeströme verträgt. Eine Laderegelung brauchst Du nicht, du solltest nur die Ladeendspamnnung begrenzen bz.w. bei leerem Akku den Verbraucher wegschalten.
Julian Baugatz schrieb: > Ich denke Du kannst den Generator direkt an den Akku über eine Diode > anschließen, der Arbeitspunk stellt sich dann von alleine ein. Eine Diode ist nicht so günstig. Man sollte schon einen Brückengleichrichter nehmen. (Oder gleich einen Gleichstrom- Motor als Generator.) Gruss Harald
Christoph A. schrieb: > wiederholtes Ziehen an einer Schnur angetrieben Hilft zwar nicht dem Fragesteller, aber wäre es nicht interessant, so einen Schnurbetriebenen Generator im Handy zu integrieren? Sieht doch geil aus, wenn man so eine "Reißleine" wiederholt aus dem Handy zieht ;)
Dirk J. schrieb: > einen Schnurbetriebenen Generator im Handy zu integrieren Oder ein Pumpspeicherwerk mit 2 Spülkästen projektieren?
Harald Wilhelms schrieb: > Eine Diode ist nicht so günstig. Man sollte schon einen > Brückengleichrichter nehmen. (Oder gleich einen Gleichstrom- > Motor als Generator.) Über den Generatortyp wurde nichts gesagt. Die Diode ist nur dazu da, damit der Strom nicht in die falsche Richtung fließt.
alternative Energie schrieb: > Oder ein Pumpspeicherwerk mit 2 Spülkästen projektieren? Coole Idee, da kann man dann gleich alle alten verbrannten CDs zur Teslaturbine zusammentackern. Und so'n Spülkasten auf'm Kopf macht was her :-P
Julian Baugatz schrieb: > damit der Strom nicht in die falsche Richtung fließt. Mit einer Graez-Brücke wäre es egal welche Polarität der Generator liefert. Interessanter wäre, wie hoch die Spannungsspitzen durch den ungleichmäßigen Betrieb werden (um Elektronik-Opfer zu vermeiden)! http://www.elektronik-kompendium.de/sites/slt/0201071.htm
oszi40 schrieb: > Mit einer Graez-Brücke wäre es egal welche Polarität der Generator > liefert. Interessanter wäre, wie hoch die Spannungsspitzen durch den > ungleichmäßigen Betrieb werden (um Elektronik-Opfer zu vermeiden)! Eine Graetzbrücke macht nur bei Wechselspannung Sinn oder wenn ich die Polarität des Gleichstromgenerators nicht kenne. Ansonsten habe ich 2 mal den Spannungsabfall über der Diode. Die Spannungsspitzen werden vom Akku unterdrückt.
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