Ledivalot pyörään dynamo+akku
Uudet ideat korjailut tervetulleita

Ajatuksena tehdä pyörää varten ledivalot jotka pysyvät päällä ajon aikan ja pysähtymisen jälkeen ilman välkkymisiä tai himmenemisiä johtuen hitaasta nopeudesta.

Tarkoituksena on  käyttää hakkurivirtalähdettä ja aktiivista tasasuuntaajaa, akkujen lataaminen on vielä toisarvoinen koska kaupunkipyöräilijä  harvemmin pääsee nopeuksiin joissa saadaan tehoja ulos, kuitenkin hakkurin käyttö mahdollistaa akun käytön "hätävirtalähteenä" ja dynamosta saadaan siitä huolimatta virtaa valoihin.

Kaikki tavarat tulisi saada pois silmistä ja korvista ainoastaan akun latausta joutuisi tekemään. Koko paketin voisi sijoittaa satulaputkeen tai ohjaustagon putkeen. Johdot saa rungosta riippuen piilotettua ilman porailua.


Dynamo/Dynohub ja mitä siitä itse tiedän:

Kokeiltua ja käytettyä

Lineaarinen 78xx + tasasuuntaja todettu todella bustProof. Viiden voltin versio latasi NiMH akkuja todella kuumana ja 12 voltin versio oli väärin kytkettynä kuukauden verran ja sitten mittaillessa huomasin ja regulaattori toimi. Näillä regulaattoreilla ladattu NiCD ja NiMH akkuja ja todettu tehottomuus sekä akkujen keittyminen, akkujen lataus on varsinkin NiCD:llä tehnyt pyöräilystä todella kuntoa koettelevaa.

Hakkuri MC34063. Nokian autolaturista johon muutettu kela ja  toiminta taajuus,
http://www.nomad.ee/micros/mc34063a/
Toimi hyvin kunnes pieni ylinopeus poltti piirin, oletan  kuitenkin piirin olevan hyvä testaus käyttöön koska niitä on mahdollista saada edullisesti.

Hakkuri LM2577 boostmoduli. Toiminta ok, mutta regulaattori ei ole tehty käytettäväksi jos sisääntulo jännite kasvaa ulostuloa suuremmaksi. Tämän voi rakentaa myös SEPIC topologialla.

Nyt käytössä LT1172 SEPIC eli buck-boost vastaava virtalähde ja lithium akku suojadiodilla. Akku on itse suojattu, mutta "buffattu" (labin jäämistöä) . Setti näyttää lähinnä "Jihaddistin Lunchboxilta" johtoineen ja oranseine teippeineen. (kuva linkkejä tulee pari kun Ubuntun uniSuck lopettaa... vaihda 11.04)

Akuista yleensä, oikosulkusuoja pelastaa osat:

Akut toimivat vaihtelevasti pakkasella ja niitä ei saa ladata alle 0 asteen lämpötilassa. Ainoa poikkeus on lyijyakku.

Akkujen toimintaa kylmässä pystyy pidentämään eristämällä sekä mahdollisesti lämmittämällä esim. sähköautoissa käytetään LiFe -kennoja joihin on lisätty laminoidessa lämpöelementti. 
Tällaisessa "Karvahattu" projektissa haaveilen PWM -ohjatusta lapasen lämmittimestä Bilteman moottorin lämpösuojalla eristettynä.

Selvitettävää

Tehtävää

alustava lohkokaavio välipiirillä


+-----------+                         +---------------+          Konkka
|               |-(~)-----------------|  ~          +   |-------------+-------------(+)
|Dynamo |                  Input |  Diodisilta  |              (C)                      Välipiiri, tähän kytketään juttuja
|               |-(~)-----------------|  ~           -   |-------------+-------------(0)
+-----------+                         +---------------+


                                                              Schottky diodi
                       +---------------------------------|<|-----+
                       |           +--------------+                   |          +--------+
           (+)------+---------|                  |----------------+--------|           |
Välipiiri               Input | Akkulaturi | Output                   | Akku  | 
           (0)------+---------|                  |----------------+--------|           |
                       |           +-------------+                    |          +--------+
                       +-----------------------------------------+


                                   +------------+               Teholedi
            (+)----------------|            +  |----------------|>|-------------+
Välipiiri               Input | Lediajuri | Output                            |
           (0)-----------------|            -  |---------------------------------+
                                   +------------+


alustava lohkokaavio "kaikki akun kautta"


+-----------+                         +---------------+          Konkka
|               |-(~)-----------------|  ~          +   |-------------+-------------(+)
|Dynamo |                  Input |  Diodisilta  |              (C)                      Välipiiri, tähän kytketään laturi
|               |-(~)-----------------|  ~           -   |-------------+-------------(0)
+-----------+                         +---------------+


                                                                         +----------------------------(+)
                                  +--------------+                   |          +--------+
           (+)----------------|                  |----------------+--------|           |
Välipiiri              Input | Akkulaturi | Output                   | Akku  |        Ledipiiri
           (0)----------------|                  |----------------+--------|           |
                                  +--------------+                   |          +--------+   
                                                                         +-----------------------------(0)


                                   +------------+               Teholedi
            (+)----------------|            +  |----------------|>|-------------+
Ledipiiri               Input | Lediajuri | Output                            |
           (0)-----------------|            -  |---------------------------------+
                                   +------------+


Rakennettu "dynamo boxi"  (Creepylle kiitokset "roskista"!)

Lyhyesti sanottuna testipenkki, jossa voi koe ponnistaa polkupyörän dynamolle tehtyjä kytkentöjä, mitata sekä muutenkin seurata mitä laitteessa tapahtuu.

"Boxi" on tehty pöydälle mahtuvaksi ja liikkuvat osat on suojattu vaneri lootalla sekä dynamon ulostulo ylijännitesuojalla joka  tullaan tekemään kahdella 30v 3A. zenerillä näin lootan käyttö on turvallisempaa sekä helpompaa verrattuna vanteeseen kiinnitetyn dynamon pyörittämiseen. Dynamoa pyöritetään tavallisella porakoneella ketjun välityksellä. Tällä hetkellä välitys suhde on 1:1, joka ei oikein toimi kun porakoneen oma nopeus säätö ei tuota matalilla kierroksilla vääntöä lisäksi ongelmana on toisen rattaan epäkeskoinen kiinnitys, joka aiheuttaa ketjun paikoiltaan hyppäämisen (kierrosnopeus vastaa luonnossa 40 - 60km/h nopeutta). Tuossa tuli testattua sekin että vaneri loota kestää.

Open Circuit -jännite ilman zenereitä tai kuormaa nousee korkeaksi kuten jokainen polkupyörän napadynamon toimintaan tutustunut tietää ja piirin kytkeminen  tuossa vaiheessa on helpoin tapa kärventää testattava laite tai kokeilla toimiiko piirin ylivirtasuoja, en kuitenkaan suosittele.

Välitykset pitää vielä vaihtaa ja samalla tehdä paremmin keskitetty ratasadapteri, jolloin ulos on helpompi saada todellisuutta vastaavia tuloksia. Nyt on helppo tehdä maksimi ja minimi mittauksia.

Pientä säätöä siis tarvitaan...

Boxi Labbilaisille käytettävissä jos on intoa dynamon testailuun. 

Mitä seuraavaksi?

Katsotaan akkujenl atauspiirin vaatimukset sekä opetetaan Arduino Nano lukemaan dynamoa ja hoitamaan analogisten piirien hommat. Dynamolta saatu pulssi määrä voidaan muuntaa melko suoraan nopeudeksi ja siitä matkaksi eli nopeus/matkamittari.


Lähteitä ja valmiita ratkaisuja:

SEPIC -topologiaa muodossa jokseenkin yleistajuisessa muodossa,
http://dkc1.digikey.com/us/en/tod/CooperBussmann/SEPIC-Converter/SEPIC-Converter.html

http://minisystem.blogspot.ca/2008/07/dynamo-lithium-ion-battery-charging.html

http://minisystem.blogspot.com/2012/04/sturmey-archer-light-set-led-upgrade.html

http://www.amphibike.org/index.cgi?page=pages/3_bikes/monocog/genOverview

http://www.ktverkko.fi/~msmakela/electronics/dynamo5v/index.en.html#ldo.sw