Diese Fahrradlampe hat folgende Features:
Sie wird von einem Akku gespeist und benötigt keinen bremsenden Dynamo.
Sie lädt sich selbst auf bei Licht.
Sie schaltet sich nach 2Minuten von selber ab, wenn man das Ausschalten vergisst.
Die neue Variante schaltet sich aber erst auf dem Parkplatz selbst ab, nicht, während das Fahrrad noch bewegt wird.
Sie bietet umschaltbar ein stromsparendes Positionslicht sowie einen relativ hellen Scheinwerfer.
Sie kann im Notfall über ein Steckernetzteil 1-2A /12V (kurzschlussfest) innerhalb von 2-3 Stunden aufgeladen werden.
Sie hat ein relativ stabiles Weißblechgehäuse.
Ich habe bereits zwei Exemplare davon gebaut.
Abbildung der fertigen Lampe (jpg) (rot-weisser Klecker-Look)
Abbildung der Lampe vor der Montage
Nach etwa einem Jahr Betrieb hatte ich bei beiden Lampen teilweise
Funktionsausfälle, aber nicht aufgrund der internen
Konstruktion,
sondern aufgrund minderwertiger Bauteile (der
Schalter) die nicht wetterfest genug schienen, oder gewaltsam
beschädigt wurden.
Vor allem in Anbetracht der
angeschlossenen hochohmigen Schaltung habe ich bei der Reparatur eine
betriebssicherere Schaltungsvariante mit zwei zusätzlichen
Bauteilen gewählt:
Der Doppelschalter wird dabei nur noch als
einfacher Umschalter benutzt. (man kann gleich einen einfachen nehmen
oder den Doppelschalter parallel verschalten) die zweite Funktion des
Dopppelschalters wird durch eine Diode 4148 ersetzt. Ein
zusätzlicher 10kOhm Widerstand am Source des P-Mos IRFR9024
sichert die Funktion sogar auch noch,
wenn der Massekontakt des
Umschalters durch Korrosion ausfällt. Allerdings verbraucht
dieser Widerstand etwas Strom,(Akku leer in 3Monaten
Kelleraufenthalt) wenn die Lampe nur durch die automatische
Ausschaltung
gelöscht ist. Man sollte dann also den Schalter
normalerweise auch benutzen. Es ist zwar nur sehr wenig, aber bei
dunklem Wetter ist die Aufladung durch Licht ja auch nicht groß.
Nachtrag 2016: Als Bewegungssensoren verwende ich jetzt zwei
rechts/links-montierte Positionsschalter vom Chinaman, („Sure“,
o.ä. glaub ich) die mit Metallkügelchen Kontakte verbinden,
wenn Schwerkraft/Trägheit aus der richtigen Richtung wirkt.
Alles was der Konstruktion jetzt noch zur Perfektion fehlt sind
dauerkorrosionsfeste Schalter und Hohlstecker. Die gibt’s
nirgendwo, soweit ich weiss. Selberlöten aus Edelstahl.. zu
faul.
Also:
verbesserter Schaltplan der Lampe (noch ohne neue Bewegungssensoren aus China)
2015: Leider muß ich nach einem weiteren Jahr einen weiteren Ausfall melden. Der Bewegungsschalter aus einem Stückchen Blei an einer Relais-Zunge hat wohl einen Sturz des Fahrrades nicht überstanden. Jedenfalls wirkt er nicht mehr.
Könnte natürlich auch irgendwie korrodiert sein. Die Mechanik für den Bewegungsschalter muß also dauerhafter konstruiert werden. Solange er funktionierte, war die Wirkung mit der sehr hohen Ansprechempfindlichkeit auf viele Leute ziemlich verblüffend. 2017: Nein, zerbrochen, das Blei war zu schwer für die Relais-Zunge.
Ich denke bei Neukonstruktion an eine kleine Metallkugel, die in
einem Käfig aus miteinander zu kontatktierenden Bleistiftminen
rollt, oder etwas ähnliches. Elektronische Schwerkraftsensoren
verbrauchen zuviel Strom. Man könnte sie aber so schalten, dass
sie die Einschaltung nur erhalten, aber die Lampe nicht
wieder-einschalten können. Im Verhältniss zum LED-Strom
wären elektronische Sensoren schon akzeptabel. Aber es bedeutet
auch so viel Aufwand, den Output dann mit einem Controller
auszuwerten. Das wäre nicht mehr dieselbe einfache
Schaltung.
Bewegliche Teile wenigstens an der Aussenseite zu
vermeiden wäre angesichts des Schadensprofils aber sehr
empfehlenswert: es dringt dort ev. Wasser ein -trotz bester
Abdichtung- und rohe Kräfte können sie relativ leicht
zerstören.
Die Knebel der Schalter am besten bis auf ein kleines Stück absägen, damit keine großen Krafteinwirkungen die Schalter zerstören können. Die Innereien der Schaltung am besten wasserfest vergießen, vor allem hochohmige Teile. Solarzellen am besten unter Panzerglas mit Klarsicht-Silikon vergießen. Das ganze mit stabiler eiserner Befestigung am Fahrrad anschweissen.....
Schaltungsdetails:
Die Fahrradlampe lädt sich bei hellem Licht langsam selbst auf, dank ein paar Solarzellen (5V bzw 2X2,5V) auf dem Gehäuse.
Das geht natürlich nur langsam, aber wenn man nur gelegentlich im Dunklen fährt und oft im Hellen fährt/parkt, reicht es schon aus. Die Kapazität der beiden
enthaltenen Lithiumakkus reicht jedenfalls, um die ganze Nacht durchzufahren, wenn sie voll sind, können also wegpuffern, wenn
man mal mehr braucht. Das Laden geschieht über einen sparsamen Mikropower Spannungswandler LM2703 gibt’s bei RS(Händler).
Die Fahrradlampe leuchtet mit LEDs, da die natürlich sparsamer sind, als die Glühlampen früher, sonst ginge das nicht.
Als Positionslicht sind 2 x 2 weisse 3mmLED vorgesehen. Als Scheinwerfer zuschaltbar sind zwei von diesen 0,5W Multichip 10mm-LEDs
(weiß) die es bei einem Hongkonger ebay-Händler ziemlich preiswert gibt, und die eine relativ enge Bündelung des Lichts machen. Es gibt jetzt auch
viele andere die infrage kommen. Es darf keine Betriebsspannung über ca.3,4V sein und die Dinger müßen mindestens 100mA dürfen. Die Farbe muß weiss sein.
Natürlich verwendet man nur superhelle LED um den Strom nicht zu verschwenden. Als Rücklicht dienen zwei rote LED die mit einer Diode und
noch einem 100OhmWiderstand zusammen in Gummischweißband und Heißkleber eingebettet werden.
Die beiden Akkus sind in Reihe geschaltet, die Systemspannung beträgt also ca 7-8,4 Volt. Deshalb müssen auch immer zwei LED in Reihe.
Die Scheinwerfer-LEDs haben eine Stromregelung, die anderen nur Vorwiderstände. LED niemals parallel schalten! Jede Reihe braucht ihren
eigenen Vorwiderstand. Sonst übernimmt eine Reihe den ganzen Strom alleine und geht schnell kaputt.
Den Strom für die LEDs habe ich deutlich unter der zulässigen Grenze eingestellt (das wäre 25 bzw.100mA) um die Lebensdauer hoch zu halten.
Das Aufladen mit dem Steckernetzteil erfolgt, indem man den Hohlstecker für das Rücklicht abzieht vom Lampengehäuse und das Steckernetzteil in die Rücklichtbuchse
einsteckert. (+12V am inneren Kontakt) Die Buchse hat also Doppelfunktion. In und Out.
Bei der Inbetriebnahme lötet man alles zusammen außer den Anschluss für den Pluspol der Batterie.
In die Plus-Bat Leitung legt man dann einen Strommesser. Die Akkus müssen bei der Inbetriebnahme vollgeladen sein.
Dann stellt man mit dem Poti den Ladestrom aus dem Netzteil so ein, dass grade noch eine Erhaltungsladung von einigen mA in den Akku fließen.
Wenn der Akku leer ist, fließt dann entsprechend mehr. Dass nicht zu viel fließt wird durch die Leistung des Kurzschlussfesten Steckernetzteils begrenzt.
Im übrigen gibt es noch einen Schutz-PTC in der Kollektorleitung des Ladespannungsreglers.
Mit den kleinen Solarzellen kann man den Akku nicht so ernsthaft überladen. Trotzdem würde ich auch diese auf Erhaltungsladung einstellen.
Bei meinem Gerät mußte ich als Korrektur einen 68kOhm Widerstand in Reihe zu den 2,2MOhm schalten.
Die Selbstentladung durch die Schaltung beträgt bei mir ungefähr 7Mikroampere. Das hängt aber sehr von den verwendeten Dioden ab.
Je nachdem, was man verwendet, kann man ev. in relevante Bereiche gelangen.
Zwei Minuten nach dem Einschalten wird die Lampe plötzlich schnell dunkler und geht dann ganz aus.
Dann muß man den Ausschalter einmal nach aus und wieder zurück schalten. Dann brennt sie wieder 2 Minuten.
Die Zeitdauer hängt ab von dem 10u Ker Kondensator am 2-poligen Umschalter, sowie den darauf lastenden Mohm -Widerständen.
Diesen hochohmigen Teil besonders gut vor Feuchtigkeit schützen, sonst geht es natürlich nicht.
Für Scha-zi4s Fahrradlampe (die gelbe), (Nachtr.2022: hat sie mit ihrem Rad irgendwann auf Ausreissertour verbummelt,) habe ich die automatische Abschaltung mit einem Bewegungssensor kombiniert, der so eingebaut wird, dass er auf das Hin und Herpendeln des Lenkers beim Fahren reagiert.
Dieser Kontakt besteht aus einem Umschalter-Kontakt aus einem Relais, an dessen mittlere Zunge eine Verlängerung mit einem kleinen Stückchen Blei angelötet ist. Dieser Bewegungsschalter braucht ein eigenes Schutzgehäuse.
Beim Fahren wird abwechselnd der eine und der andere Kontakt betätgt. (Break before make) Dadurch wird die 2-Minuten-spanne jedesmal erneuert.
