Medion Kfz-Ladeadapter für Fahrrad-Betrieb

  • MEDION Kfz-Ladeadapter für Fahrrad-Betrieb des Navi


    Vorbemerkung:
    Angeregt durch die Idee von weißnix (danke, Werner!) und seine Elektronik-Schaltung zum Betrieb des PNA470/P4410 an einem Fahrrad-Nabendynamo entstand die Überlegung, daß der originale(!) Medion-12-V-Pkw-Adapter eigentlich auch am 6-V-Fahrrad-Dynamo beliebiger Bauart funktionieren müßte.


    Die Vorteile:
    1. Keine lästige Bastelei mit dem Zusammenlöten von elektronischen Bauelementen auf einer Lochrasterplatte oder gar frei verdrahtete Elektronik.
    2. Kein spezielles Gehäuse für eine Zusatz-Elektronik
    3. Vergleichsweise hoher Wirkungsgrad des Medion-Schaltreglers gegenüber einem Längsregler
    4. Verwendung des serienmäßigen Medion-Pkw-Adapters


    Zunächst habe ich meinen Original-Medion-Adapter geöffnet, um zu sehen, was da so an Elektronik verbaut ist und ob das Teil wohl Fahrrad-tauglich wäre. Die Analyse der Schaltung ergab, es sollte auch unverändert(!) auf dem Rad funktionieren.


    Für Techniker: Es handelt sich bei der Schaltungselektronik des Medion-Lade-Adapters um eine Step-Down-Schaltung mit üblichem PWM-Baustein, der internen 5V-Referenz, einem FET und der Standard-Beschaltung. Also nichts Besonderes.


    Lösungsidee:
    Da der Dynamo der Fahrrad-Lichtanlage typisch 6 V und 3 Watt bei Nennbetrieb liefert, sollte neben der laufenden Stromversorgung des Navi auch ein Ladebetrieb möglich sein.


    Zunächst muß dazu aus der Wechselspannung des Dynamos (sie steigt mit zunehmender Fahrgeschwindigkeit), eine Gleichspannung erzeugt werden. Dann sollten Spannungsspitzen aus der Gleichrichtung etwas reduziert werden. Eine ordentlich geglättete Gleichspannung wie im 12-V-Auto-Bordnetz ist unnötig, da der Schaltregler im Ladeadapter sie ja doch wieder zerhackt. Es reicht also ein kleiner Elektrolyt-Kondensator (Elko) zum Glätten.


    Gewählt wurden ein Brückengleichrichter vom Typ B60 C2000/1400 (60V 2A/1,4A) und ein Elko 16 Mikrofarad mit ausreichender Spannungsfestigkeit (in meiner Bastelkiste lag gerade ein Teil mit 350 V herum, was natürlich eine viel zu hohe Spannungsfestigkeit ergibt). Das alles wurde in eine Doppel-Zigarettenanzünder-Buchse - frei verdrahtet eingebaut; die zweite Buchse mußte weichen, damit der Brückengleichrichter samt Elko Platz finden konnten, Details siehe Bild.


    Am Fahrrad mit Standard-Reibrad-Dynamo wurde die Idee dann getestet. Der 12-V-Kfz-Ladeadapter steckte in der Zig.-Anzünder-Buchse und das Navi war über den USB-Stecker des Ladereglers angeschlossen. Brückengleichrichter mit Elko entsprechend elektrisch am Reibrad-Dynamo angeschlossen. Die Wechselspannung des Dynamos wurde bei verschiedenen Raddrehzahlen gemessen.


    Die Versuche lieferten dann folgende Ergebnisse abhängig von der Dynamospannung:


    1. Die grüne LED des Pkw-Ladeadapters leuchtet bei 4,6 V bis 5 V AC.
    2. Die rechte LED des PNA470 leuchtet grün bei 5,1 V AC (PNA wird extern versorgt)
    3. Die rechte LED des PNA470 leuchtet leicht orange bei 8,0 V bis 8,7 V AC (Ladebeginn).
    4. Die rechte LED des PNA470 leuchtet voll orange bei 8,8 V bis 9 V AC und höher (Ladung).


    Damit ist die Funktionsfähigkeit der Idee nachgewiesen.
    Weitere Tests werden zeigen, wie sich die Versorgung des Navi bei Radtouren in der Praxis gestaltet.


    Hinweis:
    Eine weitere Schutzbeschaltung von Gleichrichter und Elko halte ich nicht für erforderlich. Wer einmal analysiert hat, was für Spannungsspitzen übelster Art im Pkw-Bordnetz bei den div. Betriebszuständen auftreten können, der weiß, was der Medion-Ladeadapter im Pkw aushalten muß. Derartige Worst-Case-Bedingungen sind beim Fahrrad-Dynamo kaum zu erwarten.


    Gruß
    Max


    Edit:
    Man kann den genannten Brückengleichrichter natürlich auch durch 4 einzeln entsprechend verschaltete Dioden ersetzen.


    Die Schaltung ist eigentlich trivial: An den Brückengleichrichter mit den beiden Anschlüssen, die wie ein liegendes S aussehen, wird der Dynamo angeschlossen. An die Anschlüsse mit dem + und dem - jeweils der Elko entsprechend seiner Polung und die Zig.-Anzünder-Buchse. Das ist alles!


    Es wir empfohlen, nur den originalen MEDION 12-V-Ladeadapter zu verwenden, da dieser über eine zusätzliche Sense-Leitung im USB-Stecker verfügt.



    Ergebnisse in der Fahrpraxis:


    1. Mit der genannten Schaltung beginnt die Versorgung des Navis aus dem Fahrrad-Dynamo bei einer gemessenen Fahrgeschwindigkeit ab 6 km/h.
    2. Die rechte LED des Navi wird leicht orange bei einer Geschwindigkeit ab 12 km/h (Ladebeginn).
    3. Die rechte LED des Navi wird orange bei einer Geschwindigkeit ab 13 km/h (Ladung des Akku).



    Optimierung der Schaltung:


    1. Der Brückengleichrichter wurde durch einen B40C5000/3300 ersetzt.
    2. Der Elko wurde im Wert auf 470 Mikrofarad / 63 V angehoben.
    3. Parallel zum Elko wurde (für alle Fälle) ein Entladewiderstand von 47 Kiloohm eingefügt.



    Disclaimer:


    Die Verwendung der Schaltung erfolgt auf eigene Verantwortung.

  • danke dir für deinen aufwand und dafür, daß du uns daran teilhaben lässt!


    ich habe deinen beitrag an die alte stelle zum thema "ladebetrieb mit fahrrad" mit angehängt, so wird er von ammen gefunden (hoffe ich).



    mfg rohoel.

  • rohoel


    Ja, danke Dir, rohoel!


    Mein Aufwand tendiert gegen Null. Ich habe so viel durch das Forum profitiert, da ist es das Mindeste, daß ich auch einmal etwas beitrage...


    Ich werde über meine Erfahrungen aus der Praxis weiter berichten!


    Gruß
    Max

  • Zitat

    Original von maxandig
    navigationsfreak


    Ja, man kann den Akku geladen halten, das Navi bei der Navigation mit Energie zum Betrieb versorgen lassen und sich freuen, daß man keinen Solarlader oder zusätzliche Batterie-/Akkubox "mitschleppen" muß.


    Gruß
    Max


    das ist aufjedenfall hammer praktisch! wenn man bedenkt das man(n) keinen teuren solarlader braucht, ist es natürlich noch eine preiswerte alternative!

    ---Gruß Sebastian---:jb
    ...Rechtschreibfehler dürfen behalten werden...

  • Hallo maxandig


    Auch von mir ein dickes Lob für deine geniale Arbeit. 2 Fragen aber, bzw. Probleme, tun sich auf:


    1- Ich frage mich ob mein Nabendynamo das Navi und die Licht-Lampe gleichzeitig verkraftet!?


    2- Soviel ich weiß kann das Medion-Navi abseits der Straßen nicht soo viel anzeigen, weil viele Radwege nicht im Kartenmaterial drin sind. Dann müßte man, sollte das Navi beim Radeln nützlich sein, nicht allzu weit weg von den Straßen fahren, oder?
    Ich habe schon im Fahrrad-Modus meine übliche Strecke (bestehend aus Radwegen, 30km) eingegeben, aber es wird über Straßen geleitet. Radwege sind nur Wenige im Kartenmaterial drin (Meine nicht!). Und wenn auf der geplanten Route Straßen in der Nähe sind, wird eben über diese geleitet, und nicht über die Radwege, wie es im Fahrradmodus eigentlich sein sollte.


    Hat das schon jemand getestet? Noch habe ich keine Befestigung für den Lenker besorgt, und würde gerne vorab wissen ob sich die Investition lohnt!? Denn ich fahre nur ungerne auf Straßen...


    Gruß, badboy_bike

  • Zitat

    1- Ich frage mich ob mein Nabendynamo das Navi und die Licht-Lampe gleichzeitig verkraftet!?


    Hi badboy_bike,


    dem Nabendynamo macht es nichts, wenn er höher belastet wird als "normal". Je nach Fabrikat kann der Nabendynamo auch "mehr" als ein Reibraddynamo. Da sich die Belastung erhöht (Fahrlicht + Ladegerät) wird der Ladevorgang des Navi etwas später einsetzen, als wenn Du das Fahrlicht ausschaltest oder ohne fährst. Falls Dein Fahrlicht schon einen Dämmerungsschalter hat, kannst Du es nicht so leicht abschalten, das autom. Einschalten hat ja auch seinen Sinn ;)
    Was zusätzlich geht, ist, sich einen zusätzlichen Reibraddynamo hinten anzubauen (Kosten ca. 5,- EUR, Baumarkt) und den dann ausschließlich für die Navi-Versorgung zu verwenden. Kostet zwar etwas zusätzliche Tretenergie, aber das sollte bei der Leichtgängigkeit des Nabendynamos eigentlich nicht ins Gewicht fallen. ;D


    Zitat

    2- Soviel ich weiß, kann das Medion-Navi abseits der Straßen nicht soo viel anzeigen, weil viele Radwege nicht im Kartenmaterial drin sind. Dann müßte man, sollte das Navi beim Radeln nützlich sein, nicht allzu weit weg von den Straßen fahren, oder?


    Das Navi zeigt immer die momentane Position an, auch wenn Du Dich auf keinem markierten Weg befindest (egal in welchem Modus Du mit dem Navi bist). Der sog. Road-Catcher im Navi versucht zwar, Position und Weg/Straße in Einklang zu bringen, aber off-road klappt das natürlich nicht immer so gut.
    Wenn die Radwege nicht in der Karte sind, nehme ich mir immer eine digitalisierte Wanderkarte, auf der jeder Stein und jeder Trampelpfad drauf sind, dann geht's perfekt. Ich verwende den OziExplorerCE dazu, Karten in 1:25000 gibt es auch. Man kann dabei einen hohen Aufwand treiben und sogar eigene Karten verwenden, aber das ist eine andere Baustelle :]


    Befestigung: Es gibt von Medion einen Fahrradhalter für das Navi, der auch bei verschiedenen ALDI-Bundles im Lieferumfang war/ist, aber natürlich keinen Wetterschutz bietet. Ob sich so ein Halter lohnt, ist schwer zu sagen und hängt von Deinem Fahrstil und dem Gelände ab; mir würde das Plastikteil nicht reichen, ich hätte dabei Angst um mein Navi, auch bez. der Erschütterungen am Lenker, wenn man im Gelände ist. Besser wäre wohl ein stabiler Eigenbau, wenn man sich das zutraut...


    Guß
    Max


    Edit: So sieht eine Ozi-Explorer-Karte grundsätzlich aus...

  • Hallo maxandig,


    eigentlich wollte ich gerade durch die Anschaffung des mit 130,- teuren Nabendynamos das nervige Surren des Reibraddynamos weghaben, da ich fast täglich 30km zur Arbeit fahre, und eine Hälfte des Weges im Dunkeln hinter mich bringe. Ich habe den Nabendynamo erst vor ein paar Wochen erworben, es ist also das neueste Modell auf dem Markt. Die Lampe hat auch eine Automatik, so dass sie sich ab einem gewissen Dämmerungsgrad selbst einschaltet. Bei Unterführungen gar nicht mal schlecht!
    Obwohl, wen ich es mir so durch den Kopf gehen lasse, werde ich wohl das Navi nur auf neuen Strecken mitnehmen, die ich aber sowieso bei Tageslicht abfahren werde. So gesehen ist also meine Frage aus dem vorigen Beitrag hinfällig.


    Übrigens: was ist eine Ozi-Karte? Wo gibt es die?



    Fin