Usando hub-dínamo para luzes e carregamento, com prioridade na iluminação

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Atualmente, tenho um Supernova E3 Pro alimentado por um gerador de hub Shimano e gostaria de adicionar a capacidade de carregar dispositivos alimentados por USB. Minha principal preocupação, no entanto, é que simplesmente conectar um carregador em paralelo às luzes resultaria em uma iluminação mais fraca em velocidades mais lentas (eu já noto uma diminuição no brilho subindo uma colina íngreme quando estou cansado).

Existe alguma maneira de conectar as coisas para que as luzes tenham prioridade e o carregamento só ocorra quando houver excesso de energia disponível? Talvez usando algum circuito que só forneceria energia ao carregador quando a tensão do dínamo exceder um determinado ponto?

lighting dynamo-hub rkjnsn
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Você precisa de um gerador projetado para fazer isso ou de algumas habilidades eletrônicas. Não se trata apenas de fios de emenda.
Daniel R Hicks
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Que tal um simples interruptor no guidão ou perto dele? Só é possível ligar o carregador quando julgar que a luz é brilhante o suficiente. A desvantagem é que é outra coisa a lembrar quando você pode estar ocupado com toda aquela direção, frenagem e mudança de marchas que as pessoas gostam de fazer em bicicletas.
James Bradbury

Respostas:

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Eu suspeito que você descobrirá que a maioria dos carregadores que usam dínamos de hub leva isso em consideração. Por exemplo, http://www.thinkbiologic.com/products/reecharge-power-pack no manual (pdf), diga:

O ReeCharge está carregando quando a luz verde na lateral do ReeCharge está acesa. NOTA: A luz verde fica acesa somente quando a roda gira rápido o suficiente para fornecer ao ReeCharge uma corrente para carregar.

Na sua posição, eu compraria uma das configurações de carregamento e veria como ela funciona na prática. Se houver algum problema, você precisará adicionar um interruptor sensor de tensão. De qualquer forma, você precisa comprar o carregador, para não causar danos ao comprá-lo.

Uma chave de detecção de tensão é fácil de fazer, usando um diodo zener ou apenas um divisor de tensão na porta de um transistor. http://www.instructables.com/id/Voltage-Controlled-Switch-1/ é um exemplo (mas sem um transistor maior na saída que não manipulará a corrente usada pelo seu carregador). Eu adotaria a abordagem mais simples de comprar um transistor de potência capaz de suportar os 500mA que seu dínamo produz, os 15V ou mais no máximo que é provável que produza. Use um resistor variável para calcular qual a razão do divisor de tensão necessária para fazê-lo funcionar e substitua um par de resistores na versão final. São três componentes e deve ser fácil colocá-los em termo-retráteis ou epóxi para torná-los à prova de intempéries. Você provavelmente pagará tanto pelos conectores quanto pelos componentes :)

Kohi
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Infelizmente, o ReeCharge por si só não parece ser suficiente. No manual: "Não carregue o ReeCharge ao usar uma luz conectada ao mesmo hub do dínamo. Ao usar a luz e carregar o ReeCharge simultaneamente, a energia do hub do dínamo é dividida entre os dois dispositivos, o que reduz o brilho da luz, o que pode comprometer a segurança à noite ".
rkjnsn
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Uma sutileza é que o dínamo age como uma fonte de corrente e não como uma fonte de tensão, portanto, é possível executar a luz e o carregador em série. Mas isso exigirá uma chave (manual) para retirar o carregador quando não houver energia suficiente para executar os dois. Você estava procurando uma solução automática, então eu não a sugeri, mas se você estiver disposto a ter uma opção que funcione.
Kohi
O interruptor de detecção de tensão ainda funcionará. O regulador @Ehryk também sugere.
Kohi
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O problema com uma solução de diodo zener e uma solução de transistor é que ambos drenam parte da corrente (mais que um LDO). O zener terá uma queda de tensão não desprezível (geralmente 0,6v) e precisará de uma pequena quantidade de corrente, assim como o transistor (entre a porta e o coletor), embora tenha menos queda (0,2V). Honestamente, eu colocaria um interruptor nele e desligaria quando a luz fosse necessária.
Ehryk
Eu executei um ReeCharge e um Lumotec IQ Cyo T Senso Plus sem muito problema à noite. A luz está um pouco reduzida, cujo grau diminui com o aumento da velocidade e quase não se nota. O aviso provavelmente protegerá a empresa contra possíveis ações judiciais.
Rider_X
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A maneira mais fácil seria usar um regulador de tensão de baixa queda. De qualquer maneira, você DEVE regular a tensão para 5 volts estáveis, pois pode danificar alguns componentes eletrônicos fornecendo-lhes uma tensão mais baixa do que os 5 esperados.

Dito isto, você não pode simplesmente adquirir um regulador de tensão antigo, porque a maioria tem uma tensão de abandono de 2v - 2,5v acima do seu objetivo, o que significa que eles precisariam de 7v a 7,5v para obter um 5v estável.

A solução é um LDO, regulador de tensão de baixa queda. O regulador KA278 2A é mais que suficiente e você não conecta nada ao pino de ajuste para obter um 5v estável. Eles caem a 5,5v, o que significa que eles não gastam energia quando a tensão é mais baixa do que isso. A Shimano DH-3N70 fornece uma potência nominal de 6V, então você só forneceria energia USB apenas sob tensão nominal. Aqui está um link para 4 por cerca de US $ 5 no eBay .

KA278

Tudo isso dito, você pode não acabar fornecendo muita carga com essa configuração; portanto, seja avisado se seus componentes eletrônicos não parecerem se beneficiar dessa configuração. No entanto, eu também desaconselharia a conexão direta, pois alguns componentes eletrônicos são facilmente fritos lançando tensões variáveis ​​através da porta de carregamento USB (5v). Se sua luz estiver desligada, desligando a luz, você poderá garantir o carregamento quando quiser.

Além disso, lembre-se de que a maioria dos telefones exige entre 500mA e 1A (os iPhones não carregam com menos de 1A), que a 5V = 5 Watts de energia. Seu dínamo consome apenas 3 Watts de potência e a 6V = 0,5A. 0.5A * 5V = 2,5 Watts de saída efetiva de 5V, portanto, não espere carregar o iPhone mesmo com a luz apagada. A maioria dos Androids demora entre 500mA e 900mA, mas permitirá que o carregamento ocorra mais lentamente com menos potência, onde os iPhones não cobrarão nada.

Ehryk
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A unidade ReeCharge abaixo seria uma solução geral muito melhor, porque armazena o excesso em uma bateria para uma carga melhor e mais consistente. Com esta unidade, você só carrega quando estiver a toda velocidade.
Ehryk
Eu posso fazer de você um esquema e / ou fornecer mais informações, se você quiser, deixe-me saber por meio do comentário.
Ehryk
Eu estava sempre pensando em usar algo para fornecer uma corrente constante, como esta: pedalpower.com.au/page12.html . Estou interessado principalmente em impedir que ele roube energia da luz em baixas velocidades. Essa solução funcionaria para isso? Nesse caso, um esquema seria ótimo.
Rkjnsn
Esse dispositivo já terá seu próprio regulador de tensão interno. Conecte um interruptor antes do PedalPower (a menos que ele já tenha um) e, em seguida, verifique se ele está desligado quando você realmente precisar da luz com força total. Caso contrário, por padrão, ele só puxa corrente quando a bateria não está carregada.
Ehryk
Ou, se você estiver realmente determinado a fazer a troca automaticamente, conecte um deles entre o feed de carregamento no PedalPower. Possui 4 pinos: ajuste para aplicações que não sejam de 5V, corte-o. Os dois exteriores serão energizados e aterrados a partir do dínamo, o meio será regulado APENAS + 5V quando o dínamo estiver lançando + 5,5v ou mais, o que pode nunca acontecer com tanta carga (luz + unidade de bateria).
Ehryk
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http://www.bumm.de/produkte/dynamo-scheinwerfer/lumotec-iq2-luxos.html Luz com um soquete USB integrado para carregamento, mas não é claro nas resenhas como o carregador e a luz USB irão interagir ao usar a saída ao mesmo tempo que a luz quando a bateria do cache estiver descarregada.

http://www.bumm.de/produkte/e-werk-usb-werk/usb-werk.html (avisa que a emissão de luz será reduzida durante o carregamento) http://www.cycletourer.co.uk/cycletouring/ electrogadgets.shtml

Mais opções em http://cyclingabout.com/index.php/2012/03/list-of-hub-dynamo-power-supplies-for-usb-devices/ (mas principalmente carregadores que podem ser usados ​​quando a luz não está acesa )

braçadeira
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Eu tenho o carregador cycle2charge.de e não percebo uma saída de luz reduzida durante o carregamento (embora eu não tenha testado isso completamente). No entanto, notei que ter as luzes acesas limita a corrente disponível para carregamento - eu diria que o carregador tem a lógica que você está procurando.

Alguns carregadores também possuem um interruptor embutido que faz com que a luz ou o carregador sejam energizados. Considere adquirir um desses itens se a quantidade de luz disponível for uma preocupação.

user149408
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Seis anos depois, parece que o novo Plug5 Plus tem o que estou procurando. De acordo com as informações do produto, ele dará prioridade automaticamente às luzes se estiverem acesas e negociará a velocidade de carregamento com o dispositivo com base na quantidade de energia disponível.

rkjnsn
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Boa descoberta! Para resumir, parece uma bateria com uma tomada USB-C para fornecer energia e carregar off-line. A bateria interna é pequena, mas deve ser suficiente para suavizar os diques e os picos de suprimento do dínamo, seja uma unidade de cubo ou garrafa. As imagens são vagas sobre a fiação, mas suspeito que os fios do dínamo e das luzes dianteiras / traseiras estejam embaixo. e a porta USB-c do carregador serve para carregar um telefone. Fisicamente, ele fica em cima do seu tubo de direção de 1/8 "e usa um parafuso mais longo para aparafusar a porca estrela dentro do tubo de direção.
Criggie
Também não se pode dizer se a intenção é carregá-lo da rede elétrica e depois usá-lo como um reservatório ou se o dínamo se destina a carregá-lo completamente o tempo todo.
Criggie
Parece que tem uma bateria de 1500 mAh que fica dentro do tubo da direção (não é removível rapidamente). Isso representa cerca da metade da capacidade do meu telefone, portanto deve ser mais do que suficiente para lidar com as velocidades variáveis ​​e as paradas curtas de uma viagem típica. Dada a natureza fixa da bateria, parece que ela sempre deve ser carregada pelo dínamo.
Rkjnsn
De acordo com o manual, existem três fios na parte inferior do dispositivo, dentro do tubo da direção: quente, terra e uma saída de energia para as luzes. Os dois primeiros se conectam ao hub, enquanto as luzes se conectam do terceiro ao mesmo chão. (Como é CA, para a maioria dos hubs, não importa qual dos dois conectores no hub é usado como terra, desde que um seja consistente.) Isso permite ao Plug5 Plus saber quando as luzes estão consumindo energia e limitar sua próprio empate adequadamente.
Rkjnsn 11/07/19
@criggie no manual, parece que a bateria substitui a porca estrela e atua como um plugue expansor para apoiar a direção. Arrumado!
Swifty