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Nabendynamo versorgt Navigationsgerät Fahrradnavigation ohne Zeitbeschränkung

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Verfasst am: 27. 09. 2009 [12:15]
Physikus Themenersteller Dabei seit: 26.05.2009 Beiträge: 23	Nabendynamo versorgt Navigationsgerät Fahrradnavigation ohne Zeitbeschränkung Im Frühjahr 2009 fasste ich den Entschluss, mit dem Rad von Köln nach Flensburg zu fahren. Die Fahrt sollte durch das „Grüne Deutschland“ führen, da mir die Großstädte am Wege vertraut sind. Schnell fiel die Entscheidung für eine Navigation mit Magic Maps 2GO und dem Tourexplorer 50 Deutschland. Der Test des Systems beim Wandern auf dem Eifelsteig stellte schnell den Akkuexpander als große Schwachstelle heraus. Ich hatte einfach keine Lust, mich ständig um den Ladezustand der Akkus kümmern zu müssen und trotzdem mit dem mulmigen Gefühl zu fahren, nicht zu wissen, wie lange die Akkus denn heute halten würden. Das musste anders, besser, gehen. Ich wollte das geniale Routing sorglos genießen können. Dazu kaufte ich zunächst ein neues Vorderrad mit einem Nabendynamo (Shimano DH – 3N30). Die technischen Eigenschaften dieses Dynamos habe ich dann, soweit sie nicht aus dem Internet zu erhalten waren ausgemessen. Shimano gibt eine Leistung von 3 Watt bei 6 Volt an, was einer Stromstärke von 500mA oder 0,5 Ampere entspricht. In Wirklichkeit liefern alle Shimanodynamos eine Wechselspannung von 0 Volt bis über 15 Volt je nach dem, wie schnell man mit dem Rad fährt. Die abgegebene Leistung wird dann nur noch vom Innenwiderstand des Dynamos begrenzt. Gleichgültig, was dies physikalisch bedeutet: Jedes unmittelbar an einen Nabendynamo angeschlossene Navigationsgerät würde nach kurzer Zeit durch die Dynamospannung zerstört, verlangt dessen empfindliche Elektronik doch eine Gleichspannung, die 5 Volt nicht übersteigt. Ich habe daher einen Spannungswandler entwickelt, der folgendes leistet: 1. und einfachste Bedingung: über einen Gleichrichter wird die Wechselspannung des Dynamos in eine Gleichspannung umgewandelt; 2. die Gleichspannung wird stabilisiert und so begrenzt, dass sie unter keinen Umständen und bei keiner Geschwindigkeit die USB-Spannung von 5 Volt überschreitet. Ein weiteres Problem war, die Schaltung in einem möglichst kleinen Gehäuse unterzubringen und eine beschädigungs- und diebstahlsichere Befestigung zu finden. Nicht zuletzt sollte das kleine Gerät jedem Wetter gewachsen sein und an möglichst vielen Fahrradtypen einsetzbar sein. Die Lösung kann man auf den Bildern sehen – siehe auch Link am Ende. Den meisten Raum im Gehäuse nehmen die Steckverbindungen und der Schalter ein, die Breite wird durch die Befestigungsvorrichtung festgelegt. Gegen Feuchtigkeit wurde die Elektronik mit einer doppelten Lackierung mit Kunstharzlack geschützt. Leider kann das Gerät nicht ohne bastlerischen Aufwand am Fahrrad montiert werden. Die Beleuchtungseinrichtung darf aus Sicherheitsgründen nicht beeinflusst werden. Das Rücklicht muss ebenfalls mit elektrischer Energie versorgt werden. Am einfachsten geht dies noch bei den Fahrrädern neuester Bauart, die den Nabendynamo bereits in der Erstausstattung enthalten. Das letzte Bild zeigt dann meine neueste Entwicklung: Ein Scheinwerfer mit zwei hochwertigen 1-Watt-LEDs enthält den Spannungswandler für die Navigationsgeräte im Gehäuse integriert. Nach dem Einbau des Scheinwerfers hat man eine exzellente Lichtquelle mit einem Lichtstrom von 80 Lumen, die auch im Stand noch 50% ihres weißen Lichtes nach vorne abgibt. Das Navigationsgerät wird einfach über einen Stecker an den Scheinwerfer angeschlossen und kann dann sofort betrieben werden. Der Spannungswandler hat inzwischen deutlich über 1500km Navigationsfahrten hinter sich. Seine Funktion an Falk-Navigationsgeräten (M4; M8; F4) und Medion-Navigationsgeräten war fehlerfrei. Während vom Scheinwerfer bisher nur der Prototyp existiert, kann ich interessierten Kollegen eine kleine Zahl der Spannungswandler anbieten. Anschlusskabel sind im Lieferumfang enthalten, ebenso eine detaillierte Gebrauchsanweisung und 3 Jahre Vollgarantie. Die niedrige Stückzahl bedingt leider einen relativ hohen Preis von 30 Euro zuzüglich Versandkosten. Der Preis des Scheinwerfers wird irgendwo zwischen 75 und 100 Euro liegen. Der Scheinwerfer wird keine amtliche Prüfung haben, da mir dafür der Aufwand zu hoch ist. An einem Kontakt mit einem Hersteller von Fahrradzubehör bin ich sehr interessiert. Magic Maps hat den Spannungswandler getestet und mir diesen Artikel im Forum gestattet. Euer Physikus Unter diesem Link findet Ihr einige Bilder meiner „Erfindungen“: (http://cid-61c0fe6730a3e02f.skydrive.live.com/browse.aspx/GPS-Navigation%20mit%20dem%20Fahrrad) [Dieser Beitrag wurde 3mal bearbeitet, zuletzt am 28.09.2009 um 12:31.]
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Verfasst am: 17. 10. 2009 [10:35]
Safari Dabei seit: 13.07.2009 Beiträge: 165	... hast Du einen Partner gefunden? http://www.bumm.de/index.html?docu/361.htm
Safari Dabei seit: 13.07.2009 Beiträge: 165	Profil
Verfasst am: 17. 10. 2009 [11:31]
Physikus Themenersteller Dabei seit: 26.05.2009 Beiträge: 23	Nein bisher hat sich kein Partner gefunden. Das Problem liegt wohl darin, dass der Markt zu klein ist. Wie ich zusätzlich erfahren habe, soll ein großer Zubehörhersteller einen Scheinwerfer mit gleicher Funktion auf den Markt gebracht haben. Das unter dem Link genannte Gerät von Busch und Müller halte ich für den unerfahrenen Navinutzer für recht kritisch. Einmal eine falsche Spannung eingestellt - und das Navi ist tot. Was ich mich außerdem frage, ist, wie man aus einem Dynamo mit 6V 3 W entsprechend 0,5A eine Stromstärke von 1,5A heraus holt!? Von der Theorie her ist dies bestenfalls bei einer eingestellten Spannung von 3 Volt möglich! Danke für Dein interesse! Physikus [Dieser Beitrag wurde 1mal bearbeitet, zuletzt am 17.10.2009 um 11:37.]
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