Arduino mit Fahrrad betreiben?

Abend,

ich wollte mal fragen, ob man den Arduino auch mittels Dynamo antreiben kann? So ein Dynamo liefert ja 4 Volt (oder so?). Das müsste doch reichen, um eben ein paar in Reihe geschaltete Akkus etwas zu laden und den Arduino dann eben mit 9 Volt über den VIN zu betreiben.

Aber die Dynamos liefern doch Wechselstrom?

Gruß

Hallo,
ich würde sagen ‘ja’ , es geht ! :wink:

Früher hatte so ein Dynamo Nennspannung 6 Volt und eine Leistung von ca 10 W. Ein bischen mehr als 1 Ampere sollten sich damit in typischen Fahrbetrieb messen lassen.

Und ja, der Dynamo liefert Wechselspannung.
Wenn du ein paar Dinge beachtest, solltest du die Idee ohne weiteres umsetzen können. Brückengleichrichter, einen fetten Kondensator am Ausgang. Dahinter einen Spannungsregler mit 6 Volt. (Du brauchst keine 9 Volt am Arduino). Direkt im Arduino brauchst du 5 Volt und an der Eingangsbuchse des Arduino etwas mehr, ca 6-10 Volt typisch.
Es kommt auf den Akkupack an den du verwenden willst. Und um die Ladeelektronik des Akkus musst du dich auch kümmern.

Beachte später dabei, dass die Masse des Fahrrads oder des Dynamo NICHT GND der elektronischen Schaltung sind. Diese musst du dringend auseinanderhalten. Dies gilt auch für spätere Sensoren die du dann am Arduino anschliessen willst.

Ich hoffe dir damit ein wenig geholfen zu haben.

P.S. Nicht vergessen dass der Startvorgang beim Arduino bei langsam ansteigender Versorgungsspannung fehlschlagen kann. Gilt auch für andere Bauteile die einen einfachen RC-Reset benutzen. Also Spannung hoch, dann einschalten und es geht :slight_smile:

Die Gleichrichterschaltung sieht so aus:

Und die Erklärungen dazu: http://www.elektronik-kompendium.de/sites/slt/0201071.htm

An Ue wird der Dynamo angeschlossen. Ua ist die Gleichspannung am Ausgang, welche nun noch mit einem Elko und einer Stabilisierungsschaltung erweitert werden muss. Die Schaltung mit Spannungsregler: http://www.elektronik-kompendium.de/sites/slt/0204301.htm

Wenn diese Gleichrichter-und Stabilisierungsschaltung läuft, kannst du noch eine Akkuschaltung dahinerschalten. Aber alles Schritt für Schritt.

Mit diesem Problem haben sich schon etliche Personen beschäftigt. Kurz etwas gegoogelt und u.a. dies gefunden.

http://www.forumslader.de/Die-Schaltung-im-UEberblick.130.0.html#c608

Diese ganze Website befasst sich mit diesem Thema.

Vermutlich gibt es auch fertige Geräte welche man auf Fahrradtouren verwenden kann.

Update 05.06.2010: Beispielstromlaufplan entfernt, da nicht optimiert für Arduino-Anwendung.

Hallo Alle Zusammen

Der Arduino 2009 funktioniert nicht sicher mit 6V. Der Spannungstabilisator für 5V der auf dem Arduino 2009 verbaut ist braucht mindestens 1,3V für die Regelung ansonsten gibt er keine 5V sonden weniger und nicht stabilisiert. Darum mindestens 7V wie laut Spezifikation. Andere Anmerkung zum Schaltbild am Rande. 4 NiCd oder NiMh Akkus haben 4,8V nicht 6V. Diese Akkus müssen mit Konstantstrom geladen werden, nicht mit Spannung von 6V wie im Schaltbild.

Grüße Uwe

Gemäss Datenblatt benötigt der auf dem Duemilanove verwendete Spannungsregler eine minimale Eingangsspannung von 6.1 Volt.

Um keinen nötigen Spannungsabfall zu generieren, müsste die Eingangsspannung am Vin angeschlossen werden.

Die Akkuschaltung ist nur ein Prinzip-Schema und natürlich abhängig von der wirklich generierten Spannung am Dynamo.

Eventuell kann ein fertiges Batteriepack verwendet werden.

http://www.liquidware.com/shop/show/BP/Lithium+Backpack

Entsprechend der vom Dynamo gelieferten Spannung muss der Teil mit dem Akku realisiert werden.

Für erste Tests kann vielleicht ganz auf die Akkuschaltung verzichtet werden.

Hallo Webmeister

Ich bin einverstanden, daß das Schaltbild ein Prinzipschaltbild sein soll, aber es enthält zuviele Fehler, um für jemanden, der neu in der Materie ist und von Elektronik nicht allzuviel versteht hilfreich zu sein.

Daß 4 NiCd-Zellen nicht 6V haben sondern nominal 4,8V ist nicht von der Dynamospannung abhängig.

Bezüglich LiIonen-Akkupack für Arduino. Das wird mit 5V geladen. Also muß die Schaltung (Gleichrichtung, Kondensaator und Spannungsstabilisator) im oberen Prinzipschaltbild darauf abgestimmt werden. Grüße Uwe

@uwefed
Ich habe das Prinzipschaltbild aus deim Post entfernt. Du hast recht, für Einsteiger ist der Stromlaufplan eher verwirrend als nützlich.

betr. NiCd-Zellen
je nach Höhe der Spannung vom Dynamo können auch weitere Akkus eingesetzt werden.

Wie gesagt, ich würde die Spannung vom Dynamo und die Schaltung ohne Akkus austesten. Anschliessend kann eine Akkuschaltung erweitert werden.

Ich frage mich die ganze Zeit wozu man das eigentlich wollen sollte? Wieso soll ein Arduino per Farhraddynamo betrieben werden? Machen kann man das schon, aber Batterien sind doch im Zweifelsfall die weitaus bessere Wahl. Vieleicht könnte uns der OP mal erleuchten wozu er das eigentlich vorhat.

Gruß, Udo

ich frage mich die ganze Zeit wozu man das eigentlich wollen sollte?

Ich finde die Idee gar nicht so dumm. Im Sommer ist man vielleicht mit dem Rad auf einer mehrtägigen Reise unterwegs und will seine Route mit dem selbstgebauten Arduino-GPS tracken. Dass man sich dabei Gedanken über die Stromversorgung macht, leuchtet ein.

Auch wenn die Fragen nur so eine Idee ist, finde ich diese gut und spannend. Wie man sieht, ist durch den Thread eine Diskussion ausgelöst worden. Es muss ja nicht immer alles einen wirklich tiefen Sinn haben. Das ist ja das Tolle an dieser Materie. Und für die meisten ist das Basteln mit Arduino Hobby und soll Spass machen.

Ich finde die Idee auch klasse. Wenn man bedenkt, daß ich schon mal vorhatte (vorhabe) eine Autolichtmaschine an einen alten Hometrainer zu basteln.... ;)

Aber nun würde mich aber auch eine Stellungnahme von BajK interessieren. Sonst machen die Spezialisten hier noch nen Alleingang bis zum fertigen Produkt :) ;)

Spaß ja, aber nicht sauber funktionierende Ergebnisse machen nur bedingt Spaß. Und einen Arduino an einem Dynamo, also ich würde im Zweifelsfall eher den Stromverbrauch drücken und dann Batterien dran hängen. Hängt aber stark vom Anwendungsfall ab.

Gruß, Udo

Hallo, sicher wäre es sinnvoll erst einmal die Leistung des Dynamos im Realbetrieb auszumessen. Ich würde dafür ein Voltmeter anschließen und auf dem Lenker mit Klebeband festmachen. Dann unter Last (Licht eingeschaltet oder entsprechendem Widerstand) bei einer Fahrradtour die Spannung bei verschiedenen Geschwindigkeiten testen. So erhält man einen ersten Überblick über die erzeugte Leistung.

Betreibe selber einen Nabendynamo (shimano) an einem kleinen Windrad und der erzeugt durchaus (bei entsprechender Umdrehung) mehr als 12 V unter kleiner Last und ist damit sehr gut zum Laden kleiner Akkus geeignet. Der Strom ist konstruktionsbedingt auf etwa max. 500mA begrenzt. Je nach Akkutyp kann man eine einfache Ladereglerschaltung dazwischenklemmem.

Gruß Klaus

sicher wäre es sinnvoll erst einmal die Leistung des Dynamos im Realbetrieb auszumessen.

Das würde ich auch empfehlen. Auf den Messresultaten kann man anschliessend eine passende Schaltung realisieren.

Und nicht vergessen: auch messen was passiert wenn die Beleuchtung durchbrennt und plötzlich der Arduino als einzige Last verbleibt. Je nach Dynamo und Geschwindigkeit könnte dabei die Spannung weit über das erwartete Maß ansteigen.

http://www.enhydralutris.de/Fahrrad/Beleuchtung/node4.html http://www.enhydralutris.de/Fahrrad/Beleuchtung/node12.html http://www.enhydralutris.de/Fahrrad/Beleuchtung/node1.html

Soll heißen: mit dem Thema haben sich schon Leute beschäftigt die sich damit auskennen. --> Batterien sind definitv die bessere Wahl. Aber natürlich kann jeder tun und forschen wie er will.

Udo

Batterien sind definitv die bessere Wahl. Aber natürlich kann jeder tun und forschen wie er will.

Und wie werden die Batterien geladen? Wieso also nicht die Dynamo-Energie für das Laden der Batterien nutzen?

Weil der Wirkungsgrad regelmäßig schlecht ist und weil man die Energie zum Laden der Zellen durch strampeln aufbringen muß. Wie gesagt: wenn jemand das trotzdem tun will nur zu. Ist ja nur meine Meinung, ICH würde sowas nicht tun. Die "Dynamo Energie" kommt jedenfalls nicht vom Dynamo sondern aus den Beinmuskeln.

Udo

Wie gesagt: wenn jemand das trotzdem tun will nur zu. Ist ja nur meine Meinung, ICH würde sowas nicht tun.

Ja, hast du schon gesagt. Aus deinen Aussagen gehe ich davon aus, dass du kein Radfahrer bist. ;)

Dass die Energie durch die Bewegung der Beine erzeugt wird, ist klar. Der Dynamo liefert aus Sicht des Verbrauchers die nötige Versorgungsspannung. Diese Tatsache ist bekannt.

Ich denke wir wollen hier nicht diskutieren ob diese Lösung Sinn macht oder nicht. Die Herausforderung ist doch eine praktikable Lösung für die Idee zu finden.

Nicht alle Ideen und Lösungen beim Tinkern machen Sinn. Aber Spass macht es trotzdem. :)

Ich werde mal im Keller nachschauen ob ich noch einen alten Dynamo finde um herauszufinden wieviel Spannung da erzeugt wird.

Batterien sind eine praktikable Lösung. Allerdings natürlich nicht wenn man sowas als Selbstzweck betreiben will. Du argumentierst, daß ganz offensichtlich dafür dass als Selbstzweck zu betreiben. Das ist OK. Aber folgere daraus bitte nicht, daß jeder andere das auch so sehen muß.

Daß Dynamos Spannung liefern ist auch so eine Sache. In den Links die ich an angegeben habe kann man nachlesen, daß Dynamos regelmäßig Klauenpolgeneratoren also näherungsweise Konstantstromquellen sind. --> es reicht nicht die Spannung zu mal schnell zu messen. Man muß bei verschiedenen Drehzahlen und Lastsituationen messen. Ansonsten bekommt man eine unzuverlässige Lösung.

Udo

Batterien sind eine praktikable Lösung.

Da stimm ich dir zu.

Allerdings natürlich nicht wenn man sowas als Selbstzweck betreiben will. Du argumentierst, daß ganz offensichtlich dafür dass als Selbstzweck zu betreiben. Das ist OK. Aber folgere daraus bitte nicht, daß jeder andere das auch so sehen muß.

Die Idee ist von BajK. Was er damit machen will, weiss ich nicht. Vermutlich hat er sich einfach so die Frage gestellt und will wissen ob das geht.
Ich selber habe eine solche Lösung auch noch nie gemacht, finde aber die Idee ganz originell.

Man muß bei verschiedenen Drehzahlen und Lastsituationen messen. Ansonsten bekommt man eine unzuverlässige Lösung.

Das ist auch meine Meinung. Zuerst mal Tests machen und die Daten analysieren.
Ob es dann mal eine fertige Lösung gibt werden wir sehen.