Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Laden einer Batterie über Nabendynamo / Spannungsüberwachung


von Markus A. (autodealer91)


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Hey Leute,



also was ich brauche, ist einfach ein Unter/Überspannungsschutz

Passiert nichts = 0 V Schalter offen zwischen batterie und 
Hochsetzsteller

erreicht der hochsetzsteller 13,7 V = Schalter schließen > Batterie 
laden

erreicht der hochsetzsteller 14......30 V= Schalter öffnen > Batterie 
nicht laden

Obwohl man den hochsetzsteller einstellen kann auf 13,7 v kann man den 
letzten punkt weglassen.

bitte hilft mir dabei :)

von M. V. (-_-)


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Markus A. schrieb:
> also was ich brauche, ist einfach ein Unter/Überspannungsschutz

Bezweifle ich. Schreib lieber, was du eigentlich vor hast. Bei Akkus 
Laden und Dynamos denken sehr viele Leute erstmal in eine komplett 
falsche Richtung.

-mv

von Wolfgang (Gast)


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Markus A. schrieb:
> bitte hilft mir dabei :)

Hast du bei deinem Plan berücksichtigt, dass ein Nabendynamo keine 
Spannungsquelle ist?

Der benimmt sich eher wie eine Stromquelle.
http://enhydralutris.de/Fahrrad/Modellierung_eines_Nabendynamos__Mathias_Magdowski_.pdf

von Markus A. (autodealer91)


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Also ich möchte einen Versuchsaufbau zum Simulieren einer
Windkraftanlage bauen.

Der mechanische Teil ist fertig. Es wird ein Rad mit Nabendynamo über
eine Kurbel nicht konstant angetrieben und soll dabei eine 12V Batterie
Laden.


Hochsetzsteller von ebay gekauft (
Ebay-Artikel Nr. 171783847278
) mit den man die Spannung am Ausgang regeln kann.

Nun das Problem:

Der Hochsetzsteller würde bei leerem Akku
überlastet und würde abschalten. Also muss der Strom bei leerem Akku
(geringe Akkuspannung) mit Rücksicht auf den Hochsetzsteller begrenzt
werden.

Im allgemeinen brauche ich eine Spannungsüberwachung. Abschalten bei
einer geringen Spannung (wenn keiner kurbelt) .

Im vorraus bin ich euch dankbar.

von Markus A. (autodealer91)


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@Wolfgang

ja habe ich

von Michael B. (laberkopp)


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Markus A. schrieb:
> bitte hilft mir dabei

Grundlagen der Technik aufladbarer Batterien ?

Sind die an der Hochschule Hannover unbekannt ?

a) Nabendynamos sind Stromquellen

b) sie erzeugen Wechselspannung

c) Falls einem die Spannung zu gering ist, kann man Wechselspannung 
einfach hochtransformieren durch einen passiven Transformator (braucht 
man aber beim Nabendynamo nicht).

d) ein Hochsetzsteller wäre ein ungeregelter Aufwärtswandler, damit 
bezeichnet man normalerweise den Teil eines Aufwärtswandlers exclusive 
der Regelung. Dein eBay Teil ist kein Steller, sondern ein Regler (uff, 
schon bei Grundlagen der Begriffe Fehlanzeige...)

e) Man kann Stromquellen (Solarzellen, Dynamos) nicht mit einem 
Aufwärtswandler belasten, die würgen die Stromquelle ab so daß sie nie 
dazu kommt, Leistung zu produzieren.

f) Warum sollte man an für 6V ausgelegten Nabendynamos unbedingt 12V 
Akkus laden wollen ?

g) Wenn man unbedingt will, kann man aus 6V/500mA durch einen einfachen 
passiven 1:2 Trafo 12V/250mA machen um damit den Akku laden, keine 
Angst, die Spannung geht auch auf 13.8V.

h) Ja, wenn ein Bleiakku voll ist, kann man das an der Spannung erkennen

i) Bei ausreichend hoher Spannung abschalten könnte ein ICL7665 
überwachen und tun.

j) Der kann auch bei Unterspannung des Akkus den Verbraucher abklemmen 
damit der Akku durch Tiefentladung keinen Schaden nimmt.

k) Es überrascht, daß man als Student schon um Hilfe schreit, bevor man 
überhaupt die allereinfachsten Grundlagen gelesen hat, die nun wirklich 
spätestens seit dem Internet überall zugänglich sind.

Thyristorgesteuerte Ladespannungsbegrenzung einer (unnötigerweise) 
hochtransformierten Wechselstromquelle
1
             BT169
2
           +--|>|----+--------------------+-----+
3
           |    \    |                    |     | 
4
           +--1k-+---(--|>|--+            |     | 
5
           |         |       |            |     |
6
   +-----+ |         |       |            |     |
7
   |     | +--|<|--+ |       |            |     |
8
   |     | |       | |       | ZD6V8      |   + |
9
 Dynamo  S:S Trafo | |       +--|<|--+    |   Akku
10
   |     | |       | |       |  ´    |   113k   |
11
   |     | +--|>|--)-+       |       |    |     |
12
   +-----+ |    \  |         |     TL431--+     |
13
           +--1k-+-(----|>|--+       |    |     |
14
           |       |  1N4148         |   25k    |
15
           |       |                 |    |     |
16
           +--|<|--+-----------------+----+-----+
17
            1N4004

: Bearbeitet durch User
von Markus A. (autodealer91)


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@Michael Bertrandt

da haben wir ja ein ganz schlauen.

a) ehrlich? und nun ?

b) Brückengleichrichter mit einen glättungskondensator lösen das 
problem.

d) okay fehlanzeige ? du bist der erste der das mir sagt. Dabei meinte 
der Professor das es locker geht. Naja

e)Fahrraddynamos sind für eine Last von ca. 3 Watt ausgelegt, das 
entspricht ungefähr einem ohmschen Widerstand von 12 Ohm. Und mit dieser 
Last bleibt die Spannung irgendwo zwischen 6 und 7 Volt. Deswegen der 
Einsatz eines Hochsetzstellers

Warum kann er das nicht ?

f) warum ? weil es eine vorgabe ist.

für die anderen punkte bin ich dir dankbar

k) mich überrascht eigentlich deine dummen kommentare. Einfach so was zu 
schreiben uff fehlanzeige dummer student etc.

ohne wirklich was über den menschen zu wissen.

zwar kenn ich deinen Grad nicht aber laut deiner schreibweise ist er 
nicht hoch.

Also willst du mir sagen das hier alles funktioniert nicht?

Dynamo>Brückengleichrichter>Step-Up-Wandler>Laden der Batterie?

Also ist der Professor auch dumm und viele andere leute die daran schon 
gearbeitet haben?

klar verstehe ich das dies alles hier nicht wirklich effektiv ist und 
man lieber eine 6 Volt battarie laden soll

von Nils S. (kruemeltee) Benutzerseite


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Ich habe bei mir zwar noch keinen 12V Akku geladen, aber ich denke, das 
müsste ohne Änderungen gehen.

Ich habe einen Nabendynamo -> zwei Elkos antiseriell 2x470µ in Reihe -> 
Brückengleichrichter -> Z-Diode -> 7,2V Akku.
Die Z-Diode nach Masse, nicht in Reihe zum Akku.

Ich weiss nicht mehr genau was ich da für eine Z-Diode verbaut habe, 
irgendwas aus der Grabbelkiste. Ich glaube irgendwas zwischen 12V und 
16V und ca. 10W.

Nach dem Akku funktionieren Schaltregler auch wieder problemlos, auch in 
Kombination mit Unters/Überspannungsabschaltung.

: Bearbeitet durch User
von Wolfgang (Gast)


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Markus A. schrieb:
> Der Hochsetzsteller würde bei leerem Akku überlastet und würde
> abschalten.

Dann solltest du dem mit MPPT vorbeugen.

von Nils S. (kruemeltee) Benutzerseite


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Wolfgang schrieb:
>> Der Hochsetzsteller würde bei leerem Akku überlastet und würde
>> abschalten.
>
> Dann solltest du dem mit MPPT vorbeugen.

Man sollte das Problem grundlegender anpacken und die falsche 
Dimensionierung und Design ändern. Gleich einen Laderegler.

: Bearbeitet durch User
von Matthias L. (limbachnet)


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Heerscharen von Bastlern haben den "Forumslader" gebaut und damit aus 
Nabendynamos ohne Hochsetzsteller oder Trafo ungefähr 6W Ladeleistung 
für 12V-Akkus herausgekitzelt. Beim "Forumslader Reloaded" ist auch eine 
Über- und Unterspannungsüberwachung der Akkuspannung mit dem von Michael 
erwähnten ICL7667 dabei. Google doch mal danach...

von eric (Gast)


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"HOCHSETZSTELLER",
mein Gott, seid Ihr alles Beamte ?
Das ist ja schlimmstes Amtsstubendeutsch.

von Mani W. (e-doc)


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Wenn es ein Nabendynamo von Fahrrädern ist, dann ist bei 3 Watt
Nennbelastung die Spannung um die 6 Volt AC.

Mit der Drehzahl steigt auch die Spannung, deshalb gibt es ein
Aufsteckmodul welches die Spannung begrenzt.

Ich habe jetzt schon zig solcher Dynamos mit einer Einweg-Gleichrichtung
(Diode + 470 uF Elko) dazu benutzt, um 12 Volt(5W) Magnetventile
anzusteuern.

Der Zweck ist für Kinderspielplätze, wobei mit einer Handkurbel
solch ein Dynamo zur Ansteuerung eines Wasserventils eingesetzt wird.

Heißt, dass mit diesen Dynamos sehr wohl mehr als 12 Volt erzeugt
werden können (Ohne Begrenzungs-Modul)

Ich würde eine Vollweg-Gleichrichtung nehmen mit Ladeelko und
testweise einen normalen 13,8 Volt Stabi einsetzen...

Mani

von Nils S. (kruemeltee) Benutzerseite


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Mani W. schrieb:
> Mit der Drehzahl steigt auch die Spannung, deshalb gibt es ein
> Aufsteckmodul welches die Spannung begrenzt.

Für Fahrräder und die gängigen Nabendynamos oder redest von was, was du 
gebaut hast? Bei Fahrrädern sitzt der Regler im Licht, was anderes habe 
noch nicht gesehen.
Dass die Spannung ansteigt stimmt, der Dynamo ist eine Stromquelle. Der 
Strom durch die Last steigt, die Spannung steigt natürlich mit.

> Ich habe jetzt schon zig solcher Dynamos mit einer Einweg-Gleichrichtung
> (Diode + 470 uF Elko) dazu benutzt, um 12 Volt(5W) Magnetventile
> anzusteuern.
>
> Ich würde eine Vollweg-Gleichrichtung nehmen mit Ladeelko und
> testweise einen normalen 13,8 Volt Stabi einsetzen...

Was auch immer du unter Stabi 13,8V verstehst, ich schrieb so etwas 
ähnliches schon.

Schottky-Brückengleichrichter mit Leistungs-Zener zur Begrenzung im 
Leerlauf reicht aus. Ein ladender Akku begrenzt die Spannung sowieso.

Gute SUB-C NiCd Zellen wie z.B. aus Schrauber-Akkus sind eine gewisse 
Zeit überladefest und es macht denen gar nichts aus, wenn du noch eine 
Stunde weiter radelst, nachdem sie voll sind.

Entweder misst/weiss man den Ladezustand der Zellen vor der Losfahren 
und
klemmt nach einer gewissen Zeit einfach ob oder man schaltet bei 
erreichen der Ladeschlussspannung ab. Ab dann verheizt die Zener-Diode 
den Strom aus dem Dynamo.

: Bearbeitet durch User
von Nils S. (kruemeltee) Benutzerseite


Angehängte Dateien:

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Hier ist mein Aufbau.

Nach dem Akku kann man problemlos Schaltregler anschliessen.

Das dürfte mit Anpassen der Z-Diode genauso mit 10 NiCd Zellen laufen. 
9V(leer)/12V(Nenn)/14.5V(voll).
Die Z-Diode muss nahezu die komplette Leistung verheizen, wenn keine 
Last dran ist, meine ist an einem Kühlblech befestigt und es scheint so 
zu gehen.

Die Kondensatoren C1 und C2 sind mit 470µ recht hoch dimensioniert, da 
ich meistens nicht sehr schnell bin. So ist der Strom im unteren Bereich 
höher.
Bei 28"-Fahrrad und meistens ~30km/h kann man die gut auf 100µ-220µ 
verkleinern. So ist der Strom am oberen Ende höher.

Die einzigen Verluste sind ca. (0.4V * I_out) am Brückengleichrichter.

: Bearbeitet durch User
von MaWin (Gast)


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Nils S. schrieb:
> Hier ist mein Aufbau.

Wer issen jetzt Nils, jedenfalls nicht Markus, oder akute 
Persönlichkeitsspaltung ?

Jedenfalls verhindert man durch Z-Dioden nicht die Überladung mit 
entsprechender Schädigung von NiCd/NiMH Akkus.

Wenn die Akkus überleben, dann, weil man sowieso nicht 24 Stunden Rad 
fährt und die 500mA nur zu so wenig Überladung führen (meist sind C/10 
für 10 Stunden erlaubt wenn danach 14 Stunden Ruhe ist) das sie immer 
wieder vom Katalysator rekombiniert werden.

Man kann die Z-Diode also auch weglassen wenn die Akkukapazität gross 
genug ust. Bei Windradantrieb gilt die geringe prozentuale Ladezeit aber 
nicht.

Den Akku auch wenn er voll ust am Dynamo zu lassen ist beim Rad aber 
unklug, weil das Tretleistung kostet. Also besser einen LiIon Akku 
verwenden.

von Leser (Gast)


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eric schrieb:
> mein Gott, seid Ihr alles Beamte ?
> Das ist ja schlimmstes Amtsstubendeutsch.

So heisst das in der Literatur, vielen Büchern zur Leistungselektronik 
und tausenden von Scripten.

von Nils S. (kruemeltee) Benutzerseite


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MaWin schrieb:
> Wer issen jetzt Nils, jedenfalls nicht Markus, oder akute
> Persönlichkeitsspaltung ?

Nein, sicher nicht.


> Den Akku auch wenn er voll ust am Dynamo zu lassen ist beim Rad aber
> unklug, weil das Tretleistung kostet. Also besser einen LiIon Akku
> verwenden.
> Man kann die Z-Diode also auch weglassen wenn die Akkukapazität gross
> genug ust.
Bei meinem (Shimano DH-3N30) merke ich keinen Unterschied, ob mit oder 
ohne Last.
Bei diesen Dynamos verhält es sich anders herum, im Leerlauf haben die 
einen höheren mechanischen Widerstand.
Es gibt einen Hersteller, der verbaut eine Kupplung im Dynamo, nur den 
Namen weiss ich nicht mehr.

Der Akku wird einfach nach der Zeit, bis er voll ist, abgesteckt und 
dann verwendet.

Beim Windrad kann man einen Blei- oder NiCd-Akku ganz einfach mit zwei 
Komparatoren und dann Relais/Transistoren gegen Tief- oder Überladung 
schützen.

z.B. 
http://www.pollin.de/shop/dt/MjA2OTgxOTk-/Bausaetze_Module/Bausaetze/Bausatz_3_Kanal_Akkuwaechter_12_V_.html

von Michael B. (laberkopp)


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Nils S. schrieb:
> Beim Windrad kann man einen Blei-Akku ganz einfach mit zwei
> Komparatoren und dann Relais/Transistoren gegen Tief- oder Überladung
> schützen.

Ja

Nils S. schrieb:
> Beim Windrad kann man einen NiCd-Akku ganz einfach mit zwei
> Komparatoren und dann Relais/Transistoren gegen Tief- oder Überladung
> schützen.

Nein.

Merke: Es GIBT einen Unterschied zwischen Blei und NiCd Akkus. Man darf 
sie NICHT identisch behandeln.

Nils S. schrieb:
> Bei meinem (Shimano DH-3N30) merke ich keinen Unterschied, ob mit oder
> ohne Last.

Natürlich nicht, der enthält eine Überspannungsbegrenzung und läuft im 
Leerlauf in diese Begrenzung, die frisst dann die 3W Leistung die er 
produziert. Man schliesst ihn kurz, wenn man keine Leistung braucht.

von Michael B. (laberkopp)


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Leser schrieb:
> eric schrieb:
>> mein Gott, seid Ihr alles Beamte ?
>> Das ist ja schlimmstes Amtsstubendeutsch.
>
> So heisst das in der Literatur, vielen Büchern zur Leistungselektronik
> und tausenden von Scripten.

Unsinn.

In jedem dieser Hefte steht der Unterschied zwischen Steller und Regler.

Und wer das falsch macht, ist blöd, denn es ist wirklich 
Kindergartenniveau.

Ein Steller regelt nicht. Es gibt ungeregelte Aufwärtswandler, die dann 
Hochsetzsteller heissen dürfen, aber die sind doch sehr in der 
Minderzahl. Quasi alle Aufwärtswandler-IC regeln (die Ausgangsspannung, 
manche den Strom). Also sind es keine Hochsetzsteller.

Der Steller ist nur der Schaltungsteil (Leistungstransistor, Spule, 
Freilaufdiode) ohne Regelung. Ganz am Anfang der Erklärung des 
Aufwärtswandlers kommt in der Vorlesung kurz diese Prinzipskizze unter 
Verwendung des Wortes Hochsetzsteller.

Dann wird gleich der Regelkreis geschlossen und nur wer vorher 
eingeschlafen ist, glaubt den Rest seines Lebens an dieses Unwort.
Es ist für Regelkreise einfach FALSCH.

Und zwar beweisbar schwachsinnig grundfalsch.

von Bertel (Gast)


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Michael B. schrieb:

> Merke: Es GIBT einen Unterschied zwischen Blei und NiCd Akkus. Man darf
> sie NICHT identisch behandeln.

Was soll denn diese nichtssagende Antwort, laberkop?

Aus dieser kann man nur schließen, dass du den Unterschied zwischen 
Blei- und NiCd-Akkus nicht kennst.

von Leser (Gast)


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Michael B. schrieb:
> In jedem dieser Hefte steht der Unterschied zwischen Steller und Regler.

Ja, und ich habe nicht von Regler gesprochen... Laberkopp.

von Peter M. (r2d3)


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Michael B. schrieb:
> Merke: Es GIBT einen Unterschied zwischen Blei und NiCd Akkus. Man darf
> sie NICHT identisch behandeln.

Wenn meine NiCd-Zelle ausreichend entladen ist, kann ich dann nicht Blei 
und NiCd gleich behandeln, indem ich beide mit Konstantstrom bei 
gleichzeitiger Spannungsbegrenzung lade?

Ich würde mich dann in der Ladekurve vor der Spannungsspitze der 
NiCd-Zelle befinden.
Die Spannungsbegrenzung würde ich auf einen Wert vor dem Gipfel der 
Spannnungsspitze einstellen.
Die Zelle wird dann zwar nicht ganz voll, aber was soll's?
Oder werde ich dann mit Memoryeffekt bestraft?

Oder streut die "Hügelspannung" zwischen den einzelnen Zellen so sehr, 
dass man keine sinnvolle Abschaltspannung vorgeben kann und dann doch an 
der Abschaltung bei Spannungsrückgang im Ladevorgang nicht vorbei kommt?

von Michael B. (laberkopp)


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Peter M. schrieb:
> kann ich dann nicht Blei
> und NiCd gleich behandeln, indem ich beide mit Konstantstrom bei
> gleichzeitiger Spannungsbegrenzung lade?

Du kannst, aber du machst den NiCd damit kaputt.

> Ich würde mich dann in der Ladekurve vor der Spannungsspitze der
> NiCd-Zelle befinden.
> Die Spannungsbegrenzung würde ich auf einen Wert vor dem Gipfel der
> Spannnungsspitze einstellen.
> Die Zelle wird dann zwar nicht ganz voll, aber was soll's?
> Oder werde ich dann mit Memoryeffekt bestraft?

Nein, mit schnall nachlassender Kapazität, weil du den Elektrolyten 
elektrolysierst/verkochst.

> Oder streut die "Hügelspannung" zwischen den einzelnen Zellen so sehr,
> dass man keine sinnvolle Abschaltspannung vorgeben kann und dann doch an
> der Abschaltung bei Spannungsrückgang im Ladevorgang nicht vorbei kommt?

Genau.

http://www.dse-faq.elektronik-kompendium.de/dse-faq.htm#F.21

von Bertel (Gast)


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Michael B. schrieb im Beitrag #4306026:
> Bertel schrieb:
>> Was soll denn diese nichtssagende Antwort
>
> Die Antwort sagt DIR vielleicht nichts, weil du zu doof bist.

Warum musst du immer gleich ausfallend werden, laberkopp? Hat dir 
deine Mutter kein Benehmen beigebracht?

> Aber deswegen postest du dein Gepöbel auch lieber als Gast.

Ich bin nicht erstaunt zu erfahren, dass du das Gastrecht missachtest. 
Aber den Nick laberkopp hast du ja auch nicht umsonst.

von Nils S. (kruemeltee) Benutzerseite


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Trotzdem würde mich interessieren warum das Abschalten bei unterer und 
oberer Grenze nicht gut ist.

von Matthias L. (limbachnet)


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Michael B. schrieb:
> Nils S. schrieb:
>> Bei meinem (Shimano DH-3N30) merke ich keinen Unterschied, ob mit oder
>> ohne Last.
>
> Natürlich nicht, der enthält eine Überspannungsbegrenzung und läuft im
> Leerlauf in diese Begrenzung, die frisst dann die 3W Leistung die er
> produziert. Man schliesst ihn kurz, wenn man keine Leistung braucht.

Nee, da liegst du ziemlich sicher falsch. Ich habe auch einen DH-3N30 
und da ist keine Überspannungsbegrenzung drin. Die Leerlaufspannung geht 
nämlich bei ordentlicher Drehzahl (bergab...) problemlos über 30V, ich 
hab' nachgemessen. Es wäre besser, wenn du Sachverhalte, die du nur 
vermutest (wenn auch plausibel) nicht als Tatsache hinstellen würdest!

Ich merke übrigens schon einen leichten Unterschied, ob der Dynamo 
Leistung liefern muss oder nicht. Zwischen den Zuständen Leerlauf oder 
Kurzschluss merke ich hingegen keinen Unterschied.

von eric (Gast)


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Matthias L. schrieb:
> Zwischen den Zuständen Leerlauf oder
> Kurzschluss merke ich hingegen keinen Unterschied.

Bei Kurzschluss wird die Leistung in der Wicklung des Dynamos verbraten! 
Nennt sich dann Kurzschlussbremse.

von Nils S. (kruemeltee) Benutzerseite


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eric schrieb:
> Bei Kurzschluss wird die Leistung in der Wicklung des Dynamos verbraten!
> Nennt sich dann Kurzschlussbremse.

Wie schon angesprochen, bei Nabendynamos verhält sich das anders. 
Elektrisch unbelastet ist der mechanische Widerstand größer als 
elektrisch belastet.

von Matthias L. (limbachnet)


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Nils S. schrieb:
> Elektrisch unbelastet ist der mechanische Widerstand größer als
> elektrisch belastet.

Das mag mit entsprechendem Aufwand messbar sein, merkbar ist das bei 
meinem DH-3N30 jedenfalls nicht. Auch nicht bei ausgebautem Rad und 
drehen der Achse mit den Händen, wobei man deutlich feinfühliger zu 
Werke geht als beim Treten auf dem fahrenden Rad...

eric schrieb:
> Bei Kurzschluss wird die Leistung in der Wicklung des Dynamos verbraten!
> Nennt sich dann Kurzschlussbremse.

Das funktioniert bei diesem Fahrrad-Dynamo nicht. Also, in der Theorie 
schon, aber in der Praxis ist dieser Effekt schlicht vernachlässigbar. 
Wir reden hier von einer Maschine mit einer Nennleistung von gerade mal 
3 W!

von eric (Gast)


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Matthias L. schrieb:
> Die Leerlaufspannung geht
> nämlich bei ordentlicher Drehzahl (bergab...) problemlos über 30V

Matthias L. schrieb:
> Wir reden hier von einer Maschine mit einer Nennleistung von gerade mal
> 3 W!


3W bei 6V entspricht 75W bei 30V !?

von Axel S. (a-za-z0-9)


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eric schrieb:

> Bei Kurzschluss wird die Leistung in der Wicklung des Dynamos verbraten!
> Nennt sich dann Kurzschlussbremse.

Blödsinn. Es wird Leistung gemäß Nennstrom des Dynamos (500mA) und 
Innenwiderstand des Dynamos verbraten (I²*R). Das sind deutlich weniger 
als 3W. Das haben auch schon Leute gemessen.

eric schrieb:
> 3W bei 6V entspricht 75W bei 30V !?

Das hast du also auch nicht begriffen. 30V sind im Leerlauf. Also I=0. 
Wieviel ergibt 30V * 0mA ?  Eben!

von Klaus (Gast)


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Nils S. schrieb:
> Elektrisch unbelastet ist der mechanische Widerstand größer als
> elektrisch belastet.

Und wo geht die Energie dann hin, wenn sich die Wicklung durch den 
nicht fließenden Strom nicht erwärmt? In den Hyperraum? Oder wird 
sie nach Einstein in Masse verwandelt?

Aber mal im Ernst, schon mal probiert? Wenn der Dynamo kurzgeschlossen 
wird, dreht sich das Rad signifikant schwerer, als wenn er offen ist. 
Habs gerade noch mal probiert, teste mal selber.

MfG Klaus

von Nils S. (kruemeltee) Benutzerseite


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Ein Rad im Stand andrehen ist was anderes als 20-30km/h zu fahren. Ich 
bins leid ein und das selbe wieder und wieder zu sagen, such selber 
danach.

Matthias L. schrieb:
> Das mag mit entsprechendem Aufwand messbar sein, merkbar ist das bei
> meinem DH-3N30 jedenfalls nicht. Auch nicht bei ausgebautem Rad und
> drehen der Achse mit den Händen, wobei man deutlich feinfühliger zu
> Werke geht als beim Treten auf dem fahrenden Rad..

Genau das hab ich auch schon geschrieben...

von Klaus (Gast)


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Nils S. schrieb:
> Ich
> bins leid ein und das selbe wieder und wieder zu sagen, such selber
> danach.

Wenn ich suche, finde ich auch massenhaft etwas über "Freie Energie" 
oder ähnliches. Du hast also hast du selber nie etwas probiert 
geschweige denn gemessen sondern reproduzierst nur irgendeinen 
Internethoax.

MfG Klaus

von Matthias L. (limbachnet)


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Also, ich habe es probiert und das oben übrigens auch geschrieben. Und 
Nils hat Recht, jedenfalls was den Shimano DH-3N30 anbelangt.

Mit welchem Dynamo hast du getestet?

von eric (Gast)


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Axel S. schrieb:
> 30V sind im Leerlauf. Also I=0.

Kurzschluss ist nicht I=0, sondern I=U/R
Ich weiß nicht, wie hoch der Innenwiderstand Deines Generators ist,
aber für (miesen) Wirkungsgrad von 50% vielleicht ca. 6 Ohm.

Dann ist bei einer Leerlaufspannung von 30V
die verbratene Energie im Kurzschluss exakt 150 Watt.

Und wenn Du anderer Meinung bist,
dann lern erstmal anständig Elektrotechnik oder Physik.

von Matthias L. (limbachnet)


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eric schrieb:
> Kurzschluss ist nicht I=0, sondern I=U/R
> Ich weiß nicht, wie hoch der Innenwiderstand Deines Generators ist,
> aber für (miesen) Wirkungsgrad von 50% vielleicht ca. 6 Ohm.
>
> Dann ist bei einer Leerlaufspannung von 30V
> die verbratene Energie im Kurzschluss exakt 150 Watt.
>
> Und wenn Du anderer Meinung bist,
> dann lern erstmal anständig Elektrotechnik oder Physik.

Im Kurzschlussfall ist die Ausgangsspannung gleich Null. Also 
tatsächlich nicht I=0, sondern U=0. Leerlauf ist hingegen I=0. In beiden 
Fällen ist die abgegebene elektrische Leitung P=0. In Worten: Null.

Leerlauf und Kurzschluss treten nienichtnimmerkeinesfalls gleichzeitig 
auf. Leerlauf und Realllast ebenfalls nicht.

Ein Fahrraddynamo hat eine Nennleistung von 3W. Die von die erwähnten 
150W sind schlicht lächerlich. Die erzeugt er vielleicht, wenn er 
erfolgreich in Brand gesetzt wurde...

Vielleicht hast du Elektrotechnik und Physik anständig gelernt, aber ein 
bisschen Wiederholung könnte auch nicht schaden.

von eric (Gast)


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Matthias L. schrieb:
> Im Kurzschlussfall ist die Ausgangsspannung gleich Null. Also
> tatsächlich nicht I=0, sondern U=0. Leerlauf ist hingegen I=0. In beiden
> Fällen ist die abgegebene elektrische Leitung P=0. In Worten: Null.

Inzwischen habe ich die im Threadanfang genannte Modellierung angesehen.
Danach ist meine Rechnung numerisch falsch, weil bei Belastung die 
Generatorspannung durch Magnetfeldänderung sinkt.

Bei Kurzschluss ist nur die abgegebene Spannung gleich Null,
aber nicht der Strom. Und wo Strom ist, da muss auch eine Spannung sein, 
die am Innenwiderstand R abfällt.
Wenn das obige Modell stimmt, dann ist die bei 30 km/h
als Wärme am Innenwiderstand verbratene Leistung
IxIxR = 0.7A x 0.7A x 7.4 Ohm = 3.6 Watt.
Dazu kommen die Ummagnetisierungsverluste:
Die Spannung am Widerstand 77 Ohm beträgt 0.7A x 7.4 Ohm = 5.2V,
also die Leistung ca. 0.4 Watt, zusammen 4 Watt,
d.i. vielleicht wenig, aber nicht Null.

Im Leerlauf bei I=0 treten nur die Ummagnetisierungsverluste auf
und die sind auch nicht gleich Null, sondern im obigen Modell
bei ca. 30 km/h sogar 28V x 28V / 76 Ohm = 10 Watt.

Fazit: Entweder ist das Modell falsch oder der Generator Mist.

Ich fahre mit meinen Batterieleuchten seit Frühjahr ohne 
Batteriewechsel, allerdings nicht häufig bei Dunkelheit. Das Licht ist 
viel besser als vorher mit Dynamo und sicherheitshalber habe ich in 
einem Täschchen am Rahmen einen Satz Batterien dabei. Dynamos sind in 
meinen Augen Murks.

von Klaus (Gast)


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Matthias L. schrieb:
> Im Kurzschlussfall ist die Ausgangsspannung gleich Null. Also
> tatsächlich nicht I=0, sondern U=0.

U = 0 ja, aber nur an den Klemmen. Der Strom ist aber nicht 0 und er 
fließt durch den Wicklungswiderstand. An den Klemmen wird keine Leistung 
abgeliefert da U = 0 ist, am Innenwiderstand, der natürlich mit zum 
Stromkreis gehört, wird sehr wohl eine Leistung in Form von Wärme 
erzeugt.

Einen vergleichbaren Fall kann man leicht nachvollziehen: die 
Sekundärwicklung eines Trafos kurzschließen. An den Klemmen wird keine 
Spannung erzeugt (U = 0, abgegebene Leistung also 0), trotzdem brennt 
das Teil schnellstens durch.

Sind die Klemmen dagegen offen, ist der Strom im ganzen Kreis 0. Es gibt 
eigentlich gar keinen Stromkreis. Und demgemäß gibt es in diesem Fall 
keine elektrische Leistung.

MfG Klaus

PS. da war jemand schneller, ich sollte nicht zwischendurch fernsehen

von Nils S. (kruemeltee) Benutzerseite


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eric schrieb:
> Ich fahre mit meinen Batterieleuchten seit Frühjahr ohne
> Batteriewechsel, allerdings nicht häufig bei Dunkelheit. Das Licht ist
> viel besser als vorher mit Dynamo und sicherheitshalber habe ich in
> einem Täschchen am Rahmen einen Satz Batterien dabei. Dynamos sind in
> meinen Augen Murks.

6V/500mA bringen auch die teuersten Batterien nicht lange. Vielleicht 
vergleichst du auch gerade Äpfel und Birnen?
"Das Licht ist viel besser" - Speist du das selbe Birnchen/LED-Licht 
einmal mit einem Nabendynamo und dann mit Batterien und willst uns hier 
das Ergebnis mitteilen?
Wenn du was anderes machst sind wir wieder beim Obst...
"Dynamos sind in meinen Augen murks" - Es gibt so viele verschiedene 
Arten und Typen von Dynamos...

Bei angenommenem Wirkungsgrad von 50% muss man 6W reinpumpen. Die 
meisten Leute merken das nicht, inklusive mir.
Ich fahre viel in der Stadt und nach Hause/von dort in die Stadt sind 
auch 15km und dafür ist so ein Nabendynamo unschlagbar - gerade auch mit 
der Ladeschaltung.

Für eine tip-top gebrauchte 28" Alufelge mit DH-3N30 hab ich 20€ im 
Fahrradladen bezahlt. Neuere Alu-Damenräder, Tourenräder, Stadträder, 
... haben fast alle Nabendynamo und LED-Lichter, kommt man also wirklich 
überall leicht ran.

eric schrieb:
> Fazit: Entweder ist das Modell falsch oder der Generator Mist.
Das ist das Prinzip dieser Nabendynamos.
Ich schrieb auch schon, es gibt einen mit Kupplung zum kompletten 
Abschalten des Generators, der Renak Enparlite 2. Dafür hat der ein 
Getriebe so wie ich das auf den Fotos sehe. Verlust, Verschleiss...

Aber dadurch dass man den Dynamo fast nicht/gar nicht merkt, ist das 
kein Argument dagegen. Eher könnte ich verstehen, dass so ein Dynamo gut 
mal 500g mehr wiegen kann als eine einfache Nabe.

eric schrieb:
> Dann ist bei einer Leerlaufspannung von 30V
> die verbratene Energie im Kurzschluss exakt 150 Watt.

Ich will dir die Aussage nicht nochmal unterstellen, nur nochmal ganz 
kurz drauf eingehen.
Wenn du "normaler" Statur bist verbrätst du im Schnitt ca. 100W-150W 
beim fahren (Dauer-Bergauf, Kiesgrube usw ausgenommen!).

von Axel S. (a-za-z0-9)


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Klaus schrieb:
> Matthias L. schrieb:
>> Im Kurzschlussfall ist die Ausgangsspannung gleich Null. Also
>> tatsächlich nicht I=0, sondern U=0.
>
> U = 0 ja, aber nur an den Klemmen. Der Strom ist aber nicht 0 und er
> fließt durch den Wicklungswiderstand. An den Klemmen wird keine Leistung
> abgeliefert da U = 0 ist, am Innenwiderstand, der natürlich mit zum
> Stromkreis gehört, wird sehr wohl eine Leistung in Form von Wärme
> erzeugt.

Richtig. Das hat auch niemand bestritten. Allerdings ist der Innen- 
widerstand nicht 7.4 Ohm sondern deutlich niedriger. Insbesondere hat 
der Dynamo einen erheblichen induktiven Anteil seiner Innen-Impedanz.
Es ist dieser Anteil, der für die Stromquellen-Charakteristik eines 
Dynamos verantwortlich ist. Andererseits entstehen an der Induktivität 
im Kurzschluß aber eben keine Verluste. Die fallen ausschließlich am 
ohmschen Anteil an.

Das könnte man alles wissen, wenn man einfach mal das kanonische Paper 
[1] über Nabendynamos inklusive Meßkurven für verschiedene Modelle und 
verschiedene Lastfälle lesen würde.

Danach würde man auch verstehen, warum man einen 12V Akku direkt (ok, 
einen Gleichrichter braucht man) aus dem Nabendynamo laden kann. Und 
warum ein Stepup-Regler kein Teil der Lösung ist.

> Einen vergleichbaren Fall kann man leicht nachvollziehen: die
> Sekundärwicklung eines Trafos kurzschließen.

Du vergleichst Äpfel mit Birnen.

[1] http://www.enhydralutris.de/Fahrrad/Beleuchtung/index.html

von eric (Gast)


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Axel S. schrieb:
> Das könnte man alles wissen, wenn man einfach mal das kanonische Paper
> [1] über Nabendynamos inklusive Meßkurven für verschiedene Modelle und
> verschiedene Lastfälle lesen würde.

Sorry, aber Du redest echt dummes Zeug,
denn ich habe gelesen und
exakt auf die dort ermittelten Werte
meine Rechnung bezogen.

Wenn es Dir nicht passt,
dann lies DU bitte genau
und sag mir, was falsch ist.

von eric (Gast)


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von Helpster (Gast)


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> Grundlagen der Technik aufladbarer Batterien ?
> Sind die an der Hochschule Hannover unbekannt ?
Wenn er Student ist, sind Fehler verzeihlich und sollten auch gemacht 
werden - zudem ist die Thematik im Netz sehr schwach ausgeführt.

> f) Warum sollte man an für 6V ausgelegten Nabendynamos unbedingt 12V
> Akkus laden wollen ?
hat er ja dann noch im Nachgang erläutert.

> g) Wenn man unbedingt will, kann man aus 6V/500mA durch einen einfachen
> passiven 1:2 Trafo 12V/250mA machen um damit den Akku laden, keine
> Angst, die Spannung geht auch auf 13.8V.
ja, kann man - es geht aber auch noch einfacher, wenn man die 
Eingangsparameter verändert ... indem anstelle eines Nabendynamos zwei 
Seitenläuferdynamos in Serie schaltet. Genial einfach, oder ?!

von Martin S. (led_martin)


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Im Kurzschlußfall ist die Bremswirkung unerwartet gering. Ist der 
ohmsche Innenwiderstand klein, dominiert der induktive Anteil, der Strom 
fließt um fast 90 Grad phasenverschoben zur Quellenspannung, so wird 
recht wenig Leistung umgesetzt, obwohl der Strom recht hoch ist.

Mit freundlichen Grüßen - Martin

von jan (Gast)


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Kann man nicht einfach einen 6v akku nehmen und damit laden und hinter 
dem akku mit nem spannungswandler aus den 6v 12v machen?

von nixversteh (Gast)


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jan schrieb:
> Kann man nicht einfach einen 6v akku nehmen und damit laden und hinter
> dem akku mit nem spannungswandler aus den 6v 12v machen?

Kann man nicht einfach mal auf das Datum des Threads schauen
und seine (logischen) Schlüsse daraus ziehen?

Kann man nicht einfach mal den rot gedruckten Hinweis beherzigen?

von Harald W. (wilhelms)


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nixversteh schrieb:

>> Kann man nicht einfach einen 6v akku nehmen und damit laden und hinter
>> dem akku mit nem spannungswandler aus den 6v 12v machen?

Nein, aber Du kannst nen 12V akku ohne Spannunngswandler anschliessen.

von Günter Lenz (Gast)


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von jan schrieb:
>Kann man nicht einfach einen 6v akku nehmen und damit laden und hinter
>dem akku mit nem spannungswandler aus den 6v 12v machen?

Nimm einen 12V Akku und einen Spannungsverdopplungsgleichrichter.
Gleichgerichtet werden muß ja sowieso.

https://de.wikipedia.org/wiki/Spannungsverdoppler

von Senfdazugeber (Gast)


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nixversteh schrieb:
> Kann man nicht einfach mal den rot gedruckten Hinweis beherzigen?

Nö. Opposition ist legitimer als Farbenblindheit. Wo ist denn Dein 
Problem?

von MaWin (Gast)


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jan schrieb:
> Kann man nicht einfach einen 6v akku nehmen und damit laden und
> hinter dem akku mit nem spannungswandler aus den 6v 12v machen?

Ja, step up Spannungswandler mit ihrer negativen Eingangsimpedanz 
arbeiten zwar nicht an Stromquellen wie sie Dynamos darstellen, aber an 
Akkus (Batterien) mit ihrer Spannungsstabilität.

Aber der Aufwand, 2 Akkus, beide mit Überwachung, ist doch etwas 
unsinnig, zumal Akkus nach ein paar Jahren kaputt sind und dann beide 
getauscht werden müssen.

Zudem: wie willst du regeln ? Du willst volle 12V, machst du ale den 
step up immer an, wenn die 12V noch nicht voll und die 6V noch nicht 
leer sind ? Dann ist dein 6V Akku quasi immer fast leer. Als Bleiakku 
mag er das gar nicht, als NiMH der bei 1V rumdümpelt und nie voll wird 
werden die Zellen je nach ihrer Selbstentladung und Ladewirksamkeit 
auseinanderlaufen weil sie nie in den topping charge der 
Ausgleichsladung kommen.

von Bits, Bytes, Words (Gast)


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Markus A. schrieb:
> einfach ein Unter/Überspannungsschutz

So was ?

"Diese kleine Hilfsschaltung vermeidet ein Überladen der Batterie, indem 
sie bei Erreichen der Ladeschluss-Spannung von 14,7 Volt das Ladegerät 
abschaltet. Zusätzlich ist eine automatische Wiederholungsladung 
zuschaltbar. Sobald die Batterie 12,6V unterschreitet, beginnt die 
Ladung automatisch und endet bei Erreichen von 14,7V."

http://afug-info.de/Schaltungen-Eigenbau/Batterien-laden/

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