Letztes Jahr habe ich als kleines Bastelprojekt ein Ladegerät für meinen
Nabendynamo gebaut, um bei Radtouren diverse Geräte aufladen zu können.
Bei der diesjährigen Radtour (die in 1,5 Wochen startet) wollte ich das
Gerät dann mitnehmen und habe mit meinem aktuellen Handy (einem Nokia
Xpressmusic - ja, kein Smartphone) eine Testfahrt gemacht, die eher mau
ausgefallen ist.
Das Ladegerät besteht aus einem Brückengleichrichter, einer
Zenerdioden-Schutzschaltung gegen Überspannung, relativ großen
Glättungskondensatoren (2x 10mF 25V in Reihe) und einem
7805-Linearregler (die vom Datenblatt geforderten Kondensatoren sind
parallel geschaltet, aber nicht in der Zeichnung enthalten). Schaltplan:
http://i.imgur.com/Ak8ro9z.jpg
Das Handy lädt prinzipiell sobald man das Fahrrad in Bewegung setzt,
immer mal wieder kommt allerdings die Meldung "Ladegerät nicht
unterstützt" und der Ladevorgang bricht ab, nur um nach dem nächsten
Stopp des Fahrrads neu zu starten.
Um mehr darüber zu erfahren habe ich heute mal ein paar Fahrten mit
parallelem Multimeter gemacht. (der Akku sollte anfangs in etwa zu 20%
geladen sein) Anfangs bekam ich 3,78V (meine Vermutung: die aktuelle
Spannung am Akku) angezeigt und diese sind relativ linear bis auf 3,97V
geklettert und es gab keine Probleme beim Laden. Ab diesem Punkt kam die
Fehlermeldung mit darauffolgendem Abbruch des Ladevorgangs, kurze Stopps
mit dem Rad ließen den Ladevorgang zwar wieder starten, allerdings kam
die Fehlermeldung 20-30 Sekunden später wieder.
Laut
http://www.herjulf.se/solar/charge-station/Nokia_2-mm_DC_Charging_Interface_Specification_v1_2_en.pdf
müsste doch eigentlich mein Ladegerät die nötigen Spezifikationen
erfüllen, oder? Irgendwelche Vorschläge?
Zitat: "The minimum charging current is 300 mA."
Vermutlich bekommst du das eben nicht konstant hin, und beim ersten
Unterschreiten dieses Limits streikt das Telefon erstmal.
Achso, und guck mal unter 6.1 "Charger voltage measurement".
Schwankende & aussetzende Ladespannungen sind eh Mist.
Du müsstest vermutlich dafür sorgen, dass die Spannung immer entweder
0.0V oder 5.0V ist, damit dein Ladegerät als "special charger"
akzeptiert wird.
Wenn die Spannung allerdings schon auf 3.8V hinter dem 5V LDO
zusammenbricht, ist sowieso zu wenig Leistung da.
Die Schaltung mag grundsätzlich funktionieren, ist aber gerade bei
geringen Geschwindigkeiten ungünstig, da wäre statt der
Spannungsverlust-behafteten Gräetz-Brücke ein Spannungsverdoppler
besser. Und wenn nicht bei jedem Stopp der Ladevorgang beendet und bei
der nächsten Fahretappe wieder neu gestartet werden soll, dann ist ein
Pufferakku unverzichtbar - also insbesondere im Stadtverkehr.
Google mal nach "Forumslader" oder "Forumslader reloaded" - all diese
Probleme sind schon mal gelöst worden.
Ich hab' einen auf elektronischen Umschalter statt Relais modifizierten
"reloaded" im Einsatz, der funktioniert astrein.
real schrieb:> Das Ladegerät besteht aus einem Brückengleichrichter, einer> Zenerdioden-Schutzschaltung gegen Überspannung, relativ großen> Glättungskondensatoren (2x 10mF 25V in Reihe) und einem> 7805-Linearregler (die vom Datenblatt geforderten Kondensatoren sind> parallel geschaltet, aber nicht in der Zeichnung enthalten). Schaltplan:> http://i.imgur.com/Ak8ro9z.jpg
Naja - ist ja eine "Brutalo-Schaltung" geworden...
Wozu 2x 10uF in Serie? Hast Du keine Elkos für 63 V oder 100V?
Dann kannst Du Dir die Widerstände parallel dazu ersparen...
Die Zenerdioden-Kombi würde einen Vorwiderstand zwischen den
Ladeelkos gut vertragen...
Und der 1K Widerstand in Serie zu Deinen Z-Dioden - der gehört
eben nicht da hin...
Außerdem würde ich an Deiner Stelle mal 470uF als Mindestmaß
ansetzen, weil sonst soviel Ripple auftritt, der den 78xx nicht mehr
genau regeln lässt und auch die Ausgangsspannung furchtbar aussieht
(Osszi!)
Ich glaube er spricht von milli, nicht micro-Farad. Das ist ein wenig zu
viel des guten...
Ich habe sowas ähnliches, allerdings zwei Elkos antiseriell im Eingang
und einen 7,2V/4Ah NiCd Akku dran. Von diesem dann einen Schaltregler
auf 5V inkl. der Spannungsteiler zum identifizieren eines 500mA
Ladegerätes.
Das reicht auf Tour um damit Handy, MP3-Player, Lampe und Kamera fast
immer voll zu haben.
leeer schrieb:> Ich habe sowas ähnliches, allerdings zwei Elkos antiseriell im Eingang
Wahrscheinlich nur als kapazitiver Vorwiderstand in der
AC-Leitung - wozu sonst "antiseriell" ?
Joe F. schrieb:> damit immer einer von beiden falsch herum geladen wird...?
Genau, darum braucht man ja zwei, damit sich die Lebensdauer
quasi verdoppelt...
Guß
Mani
real schrieb:> Schaltplan: http://i.imgur.com/Ak8ro9z.jpg
Das ist wohl eine der schlechtesten Schaltungen, die ich für
diesen Zweck gesehen habe. Sie berücksichtigt in keiner Weise,
das Fahrraddynamos eher Stromquellen statt Spannungsquellen
sind. Wenn man es schon minimal machen will, sollte man
weigstens die Schaltung von Leeer nehmen:
http://fahrradzukunft.de/12/minimal-lader/
Diese Schaltung wird zwar wohl nicht gleichzeitig mit der
Beleuchtung funktionieren, aber zumindest tagsüber. Besser
sind Schaltungen mit Pufferung mit einem Blei- oder Li-Akku.
Sowas findet man mit etwas Googlen massenhaft im Netz.
Die älteren mir bekannten Nokia Handies (mit rundem Stecker am
Ladekabel) dürfen NICHT an ein Konstant-Spannungsnetzteil betrieben
werden! Ich weiss, dass auf den meisten Nokia Steckernetzteilen zum
beispiel 5V 600mA drauf steht, aber das ist nur die halbe Wahrheit und
keinesfalls mit einem USB Ladegerät oder 7805 vergleichbar.
Denn die alten Nokia Netzteile liefern eine hohe Leerlaufspannung von
weit über 5V (ich meine, mich an 7V zu erinnern), die unter Last
absinkt. Beim angegebenen Strom hast du dann 5V und bei noch mehr Strom
(der real auch vorkommt) ist die Spannung kleiner als 5V.
Und genau dieses Verhalten brauchen die Handies auch. Sie brauchen mehr
als 5V, um den Ladevorgang zu starten. Und sie brauchen eine
Strombegrenzung im Ladegerät, um den Ladestrom zu regeln. Wenn du da
einen 7806 dran hängst, fließen die vollen 1 Ampere und damit riskierst
du, Handy und Akku zu zerstören.
Stefan U. schrieb:> Die älteren mir bekannten Nokia Handies (mit rundem Stecker am> Ladekabel) dürfen NICHT an ein Konstant-Spannungsnetzteil betrieben> werden! Ich weiss, dass auf den meisten Nokia Steckernetzteilen zum> beispiel 5V 600mA drauf steht, aber das ist nur die halbe Wahrheit und> keinesfalls mit einem USB Ladegerät oder 7805 vergleichbar.>> Denn die alten Nokia Netzteile liefern eine hohe Leerlaufspannung von> weit über 5V (ich meine, mich an 7V zu erinnern), die unter Last> absinkt. Beim angegebenen Strom hast du dann 5V und bei noch mehr Strom> (der real auch vorkommt) ist die Spannung kleiner als 5V.>> Und genau dieses Verhalten brauchen die Handies auch. Sie brauchen mehr> als 5V, um den Ladevorgang zu starten.
Wenn die Händies 500mA vertragen, ist ein Fahrraddynamo dann genau
die richtige Stromquelle. Falls das zuviel ist, kann man statt des
Brückengleichrichters eine Spannungsverdopplerschaltung nehmen.
Dann halbiert sich der Strom.
> Und sie brauchen eine> Strombegrenzung im Ladegerät, um den Ladestrom zu regeln.
Die bietet ein Fahrraddynamo.
> Wenn du da einen 7806 dran hängst, fließen die vollen 1 Ampere> und damit riskierst du, Handy und Akku zu zerstören.
Soviel Strom kann ein Fahrraddynamo normalerweise garnicht liefern.
Schau mal hier:
http://fahrradzukunft.de/13/steckdose-unterwegs-3/
Nokia DC-14
Das habe ich lange mit einem Nokia 5230 genutzt. Hat prima funktioniert.
Vielleicht finden sich noch irgendwo Restbestände an, die für wenig Geld
abgegeben werden.
Marcus
Wegen dem Dynamo als Strombegrenzer:
Ist alles richtig. Ich wollte bloss hervorheben, dass ein "normales"
Netzteil mit 7805 oder 7806 Regler nicht geeignet wäre.
Die Variante mit Dynamo-Gleichrichter-Zenerdiode gefällt mir. Ich würde
es mit einer 6,9V Zenerdiode versuchen.
Danke schonmal für die vielen Antworten.
Da ich nebst Handy-Versorgung das Ladegerät gerne auch für andere Geräte
(die per USB verbunden werden) nutzen würde, würde ich den 7805
eigentlich gerne weiter nutzen.
Der aktuelle Plan wäre es wohl, mir Schottky-Dioden zu besorgen und das
Gerät ähnlich wie den Minimallader
(http://fahrradzukunft.de/12/minimal-lader/) aufzubauen, nur eben mit
7805 (+ den vom Datenblatt geforderten Kondensatoren links/rechts davon)
anstatt der 5V-Zenerdiode. (dann kann ich den Kühlkörper des 7805
verwenden, anstatt die Bleche an der Zenerdiode anzulöten) Sollte
passen, oder?
Hallo,
die älteren Nokia-Handys werden nach 2 Prinzipien geladen:
1. Das Ladegerät liefert einen Konstantstrom bei ausreichender Spannung,
z.B. 300..500 mA bei 7 V.
2. Die Abschaltung bei geladenem Akku erfolgt durch das Handy selbst,
der Strom wird intern unterbrochen.
Die vorgestellten Schaltungen zeichen sich gegenüber diesen
Anforderungen durch totale Ahnungslosigkeit aus.
Georg
real schrieb:> Da ich nebst Handy-Versorgung das Ladegerät gerne auch für andere Geräte> (die per USB verbunden werden) nutzen würde, würde ich den 7805> eigentlich gerne weiter nutzen.
Wenn das Nokia wirklich Konstantstrom erwartet, ist ein 7805
ungeeignet. Ausserdem hat der unnötig hohe Verluste. Sinnvoll
wären zwei Ausgänge zum Laden und zur Spannungsversorgung.
Noch sinnvoller ein Akku zur Pufferung.
Die Minimallader-Variante mit 7805 anstatt Zenerdiode ist mittlerweile
fertig aufgebaut und getestet, funktioniert alles bestens. Vor allem der
Reihenkondensator im Wechselstromteil wirkt ja wahre Wunder, schon bei
~10 km/h beginnt der Ladevorgang und bricht dadurch wirklich nur bei
Ampeln ab.
Ein Puffer-Akku ist sicherlich das nächste Upgrade, aber da kümmer ich
mich nach der nächsten Radtour drum, falls ich dann mal Zeit finde.
Vielen Dank nochmal für die schnellen und hilfreichen Antworten.
@wilhelms: Das Nokia kann auch mit Konstantspannung betrieben werden
(vgl.
http://www.herjulf.se/solar/charge-station/Nokia_2-mm_DC_Charging_Interface_Specification_v1_2_en.pdf
), solange man über 300 mA bleibt, was jetzt dank Reihenkondensator und
Schottky-Dioden funktioniert.
Mani W. schrieb:> Joe F. schrieb:>> damit immer einer von beiden falsch herum geladen wird...?>> Genau, darum braucht man ja zwei, damit sich die Lebensdauer> quasi verdoppelt...
Den Schmäh hat wohl einer hier nicht verstanden...
hach mani, wenn es dich nicht gäbe, hätte ich meinen nachbarn nichts zu
erzählen, wenn ich ihn das nächchste mal am gartenzaun treffe um über
belanglosigkeiten zu plaudern.
Joe F. schrieb:> wenn es dich nicht gäbe, hätte ich meinen nachbarn nichts zu> erzählen, wenn ich ihn das nächchste mal am gartenzaun treffe um über> belanglosigkeiten zu plaudern.
Mir gehts ja genau so wie Dir...
Schönen Gruß
Mani
> Schon mal den Text dazu durch gelesen ?
Du hast mich ertappt.
> C1 ist ein nicht-polarisierter Kondensator, der die Induktivität> der Nabendynamo-Spule kompensiert und so dessen Strom-Output bei> mittlerem bis schnellem Tempo deutlich erhöht.
Das verstehe ich trotzdem nicht. Die Spule stelle ich mir als
Frequenzabhängigen Widerstand vor. Den Kondensator ebenfalls. Wie soll
eine Reihenschaltung aus zwei Widerständen insgesamt besser leiten?
> Das verstehe ich trotzdem nicht. Die Spule stelle ich mir als
Frequenzabhängigen Widerstand vor. Den Kondensator ebenfalls. Wie soll
eine Reihenschaltung aus zwei Widerständen insgesamt besser leiten?
Bei Kondenser und Spule ist das eben so, dass die sich kompensieren
koennen. Das hoert man im Elektrotechnik Semester 2
