Handy-Lader für das Fahrrad - Schaltung?

Liebe Experten,

ich suche nach einer einfach nachzubauenden Schaltung.

Wichtig ist dass Standardbauelemente, die auch in Entwicklungsländern leicht zu kaufen sind (z.B. beim Radio- TV Service) verwendet werden.

Die Schaltung soll aus einem 6V oder 12V Seitendynamo die Standardladespannung für Mobiltelefone bereitstellen. Falls leistungsmässig möglich auch für mehrere gleichzeitig. Energieeffienz wäre gut. Das Mobiltelefon muss zuverlässig geschützt sein.

Mir ist bekannt, dass es von NOKIA ein entsprechendes Gerät gibt, es wird angeblich in Kenia vertrieben. Allerdings würde ich gerne den mir bekannten Preis von US$ 18,- unterbieten. Ausserdem fände ich eine lokale Fertigung gut. (kein Business für mich, möchte nur Ideengeber sein)

Also, falls mir jemand eine solche Schaltung zusenden könnte würde mich das sehr freuen. Auch für zielführende weitere Hinweise wäre ich dankbar.

Schöne Grüße, Klaus

Hallo Klaus,

wenn Du bei Google die Suchworte Handy, Ladegerät und Fahrrad eingibst, erhältst Du mehrere Hinweise, so gibt es außer dem Nokia-Ladegerät um 18 Euro z. B. einen Bausatz von Kemo, auch von Motorola gibt es sowas, und das gibt es auch:

http://www.heise.de/newsticker/meldung/Beim-Radfahre…

Bei w-w-w war das auch schon Thema:

/t/handy-aufladen-per-fahrraddynamo/4618521

Die Schaltung ist sicher einfach: ein Gleichrichter und ein (Low-Drop)-Spannungsregler, eher ein Spannungswandler mit 5-Volt Ausgung, der einige hundert mA hergibt (sodaß ein Handy-Akku in ca. 2 Stunden vollgeladen werden könnte). Es gibt allerdings Unterschiede bei den Dynamos (Seitendynamo, Nabendynamo). Ich bin mir ziemlich sicher, daß in den Handies bereits ein Ladecontroller-IC für den Li-Akku vorhanden ist.

Ich habe weder Zeit noch Lust, eine Schaltung zu entwickeln. Aber Du kannst ja ein Gerät von Nokia oder einen Kemo-Bausatz kaufen und das Innenleben analysieren.

Ein Problem sind die Ladegerät-Anschlüsse am Handy. Bis jetzt haben die meisten Handies proprietäre Anschlüsse (also jeder Hersteller baut seinen eigenen Anschluß ein, oft sogar bei verschiedenen Modellserien desselben Herstellers). Besonders in Entwicklungsländern stelle ich mir vor, daß die Leute dort eher ältere Handies haben.

Erfolgversprechend scheint mir das Projekt nur bei einem einzigen Anschlußtyp zu sein: dem USB-Anschluß, der für die neuen Handies obligat werden soll.

Sind z. B. Spannungswandler-ICs schon Spezialbauteile? - Ist es heute noch ein Problem, so ein Teil in größeren Stückzahlen irgendwohin zu liefern, auch nach Kenia?

Das ist, was mir so zum Thema einfällt.

Grüße,

Egon

Hallo Egon,
danke für die schnelle Antwort!

An das Analysieren bestehender Lösungen dachte ich auch schon. Leider sitze ich im ländlichen Rwanda und habe keinen Zugriff auf solche Geräte. Selbst das „Googeln“ ist hier sehr schwierig. Es gibt nur eine extrem langsame Mobilfunkverbindung zum Internet.

Schönen Sonntag, Klaus

Hallo Klaus,

das Problem ist, daß Fahrrad-Dynamos eine sehr unterschiedliche Spannung (und eine hohe Welligkeit) je nach Fahrgeschwindigkeit, Reibung/Schlupf an der Felge etc. erzeugen.

Da die 6 V Wechselspannng (!) die so ein Dynamo nominal erzeugt schon recht grenzwertig ist für eine Ladeschaltung, braucht es eine recht solide Pufferung durch Elkos.

Leider gibt es ja für existente Handies keine Norm für Ladestecker und Ladestrom etc. Die meisten Handies verlassen sich beim Ladestrom aber nicht auf die externe Quelle, sondern regeln diesen intern.

Schraub mal eines der vielen billigen KFZ-Ladegeräte auf und Du wirst sehen, daß da weder High-Tech noch exotische Bauteile drin stecken sondern eben 0-8-15-Bauteile wie vor 30 Jahren auch schon erhältlich…

Du müsstest nur einen Gleichrichter, d.h. 4 Dioden, z.B. 1N4148 in Brückenschaltung und einen Elko ca 1000µF/16V vor eine solche Schaltung setzen und gegebenenfalls einen vorhandenen Eingangspannungsteiler auf die niedrigere Spannung des Dynamos anpassen.

Aber Vorsicht: Lithium-Akkus dürfen keinesfalls mit einer höheren Spannung als der Ladeend-Spannung verbunden werden (meist 4.2V bei 3.7V nominal) ansonsten gehen diese thermisch durch, dh. EXPLODIEREN!

Ab diesem Jahr wird als Ladebuchse die USB-Norm eingeführt, dann ist auch die Ladespannung normiert auf 5V (ohne Stromregelung,aber mit Kurzschlussstrombegrenzung auf 500mA).

Eine solche USB-Ladeschaltung lässt sich mit den oben angegebenen Bauteilen und zusätzlich einem 7805-Spannungsregler einfachst aufbauen (plus ein paar Entstörkondensatoren 0,1µF Folie oder keramisch, siehe Datenblatt zum 7805). Auch dieser Regler ist Standard, seit 30 Jahren erhältlich…

Wie viele Handies sich „parallel“ laden lassen kann ich nicht abschätzen, vermute aber mal, daß selbst bei Tagesbetrieb, d.h. Dynamo nur für Ladeschaltung nicht für Licht am Fahrrad sich kaum mehr als ein Handy wird zuverlässig laden lassen.

(man kann aber an einem Fahrrad bis zu 4 Dynamos installieren…)

Es gibt übrigens seit Langem Notfall-Taschenlampen, Radios etc mit Handkurbel, die intern meist über ein Getriebe und Schwungrad einen Fahrraddynamo oder kleinen Permanentmagnetmotor als Generator enthalten. Diese haben den Vorteil, daß man nicht aufs Fahrrad steigen muss, um das Handy zu laden, sondern nur mit einer Hand kurbeln oder drücken muss… (was zwar auch anstrengend, aber auf die Dauer einer Handyladung von ca. 2-3 Std. dann wohl doch eher erträglcih ist, es sei denn, man fährt eh schon Rad…) ;o)

Wenn Du die Schaltung ohne eigene Ideen einfach abkupfern willst, dann nimm doch einfach ein Notfall-Ladegerät (batteriebetrieben, z.B. von O2 mit 4 AAA-ZEllen), zeichne dessen Elektronik ab und schalte Gleichrichter, Elko und die beiden Weiteren Kondensatoren davor, statt des 7805 dann einen 7806… Dann hast Du auf jeden FAll die Sicherheit, daß die Schaltung sicherheitserprobt ist…

PS: ich glaube durchaus, daß es in Entwicklungsländern Ingenieure gibt, die solche Schaltungen umsetzen könnten, auch ohne Abkupfervorlage.

Vielleicht ist die Idee nur nicht so gut angekommen, wie von Dir vermutet?

schöne Grüße,

Rob

Hallo Klaus,

die meisten Handys können mit 5 Volt (wie z.B. USB-Schnittstelle) geladen werden.
Die Lade-Elektronik befindet sich in den Handys.

Jetzt muss nur noch die unregelmäßige Wechselspannung aus dem Dynamo in eine möglichst stabile Gleichspannung umgewandelt werden.

Weitere Suchworte zur Recherche: 5V Spannungsregler, Schaltregler

Mit freundlichen Grüßen
Josef