【ダイナモ】自転車電装【電池】
あなたはダイナモ派?電池派?
自転車電装について語り合いましょう NXPセミコン、車載用イーサネットと48V化について説明
48V対応製品は2012年内に量産開始
ttp://car.watch.impress.co.jp/docs/news/20120411_525619.html
42Vじゃないんだね。 仕事都合で夜しか走れなくなったので、明るいライトを探していたらこんなの見つけた。
http://www20.atwiki.jp/kurumalight
>>64
「しにボルト」なんてのは只のゴロ合わせ。しかも日本ローカル。
人体の電気抵抗は、湿度や発汗で大きく変わるから、「この電圧以下/以上なら安全/危険」
などと短絡的に言えない。 スレタイを自作電動自転車制御回路関連スレッドにすれば良かったのに ウインカを実装するための基板ってキットうってないっすか? >>71
オールアラウンドは無理。
もっとパワーが少なくてすむレーダーみたいな周回照光がいいだろう。
具体的にはパトライトより狭く、ある範囲をサーチするように照らす。 http://www.youtube.com/watch?v=ljKX9Om7Z4s
これは何ですか?
永久機関?
是非ともオシロスコープで電圧の波形を見たいですね?
交流の発振回路? >74
終わる直前にネタ晴らしへのリンクがあるじゃんYO
http://youtu.be/-poc9JSHoWA ふぅ、なんとかチャリにチェーンはまけたから、明日はなんとかなるかな。
欲を言えばあれだな。だれか自転車用のABSを開発してくれ・・・^^; ハブダイナモで充電しながらの自作Li-ion式3W LEDライトが3年経過。 エアロアシスタンツって自転車で回生充電できるんだけど負荷(発電能率)が三段階のマニュアル切替でブレーキの感覚とはだいぶ異なる・・・ >>66
UL規格では30Vから活電部って言うよね ステッピングモーターで発電ができるらしいが、
自転車の車輪で発電する場合、自転車ダイナモとどっちが効率よく発電できますか。 >>83
発電機として見た場合、構造はどっちかわらないよ。
あとは自転車次第。ママチャリやMTB、市街地乗りならトルクメインで出力を取れる方を、
ロードや定速走行主体なら回転数メインで出力を取れるようにした方が発電効率がいいと思う。 電装用の電源プラグは何が便利でしょう?
出回っている数からいえば、シガーソケットがいいんですかねぇ… >>85
どういう機器の為の電源かによるんだろうね。
シガーソケットは嵩張るし、あんまり使い勝手が良くないから。
今なら定電圧回路を内蔵してUSB出力とか、インバータを内蔵してAC100V出力とか。 自転車電装のメジャーなパワーソースはダイナモですから
巡航時の発電能力は3W、2.4W、1.5Wなどです。
この容量でAC100Vに変換するのはきついものがあります><; ★2ch勢いランキングサイトリスト★
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※ 要サイト名検索 自転車の発電機は交流発電だよね。ゆっくり走れば低い電圧で低い周波数。
速く走れば高い電圧、高い周波数。
発電と受電の違いがあるが、VVVFだ。 自転車は雨の日も乗る人だと
端子台はケースに工夫が必要だぬ・・・ 接続箇所を防滴出来るならディーンズコネクタかタミヤコネクタがわりとオススメ。
前者は50Aの大電流取れるけど接続にハンダごてが必要。あと端子距離が近い、。
後者は10〜20A前後しか取れないが圧着出来る。
後ろに鉛蓄電池積むとかの用途で無ければタミヤコネクタかXHコネクタでいいと思う。
防滴防水に出来ないなら防水コネクタを使うしか無い。 自転車用ナビ有るようだが、実装したの、見たこと無い。
使い勝手を聞いてみたい。 自転車にせよ自動車にせよ、わき見運転は あぶねえよなぁ・・・ ブレーキのかわりに、大量のダイナモでリムをガチンと挟めばお得じゃね? 放熱器かバッテリ無いとまともなブレーキにならない。 逆に考えるんだ。常時ダイナモを回させといて、
必要に応じて付加を電気的に増減するだけで
ブレーキの強さを調整できてラッキー☆ と考えるんだッ! 市販品のハブダイナモの大多数はブレーキ出来るほどの性能ないよん。
サンヨーとか明電舎あたりが電機自転車用ので
回生ブレーキに使えるのを出してたとは思うけど
自転車市場でメジャーなのはシマノ製品だとおもいますしおすし・・・ 時速20kmで走ってるチャリは2000Jぐらいあるから、
10秒で停止するような弱いブレーキでも200Wぐらいの発電と負荷が無いと無理だな。
そりゃ、数W用のハブダイナモじゃ無理だな。 マジかよ! 自転車30kg
操車者70kg 総計100kgとして
20km/h=20000m/3600s=50/9[m/s]
運動エネルギー=0.5*m*(v^2)
=0.5*100*((50/9)^2)=.5*80*2500/81≒1543.2[J]
・・・あ、そうか、逆に考えるんだっ
運動エネルギー=0.5*m*(v^2)から
m=運動エネルギー/(.5*(v^2))=2000*2/(2500/81)=129.6[kg]
市販電動自転車の重さがhttp://www.hayasaka.co.jp/bicycle/denndoubicycle2.html
30kg程度とすれば、>>100氏の体重はおよそ100kgだということだっ! 電動アシスト自転車のバッテリーケース収納スペースにリニアモーター的
上下動機構を付けて、ブレーキ時に失われる減速エネルギーをバッテリーを
持ち上げることで回収、発進時にバッテリーが下がって発電しスタートアシスト
するってのはどうだろうか?
重いバッテリーの重力ポテンシャルを電気エネルギーに変換できないかなという話。 >>103
面倒くさいから計算しないけど、バッテリーをせいぜい数十cm持ち上げるくらいの
重力ポテンシャルって実際の意味あるの? 逆に考えるんだ!
意味があるくらいの重さのバッテリーにする、と考えるんだ。
mkgのバッテリーを0.5m持ち上げるとして、
その位置エネルギーはmgh=4.9m
M=80kg(の搭乗者+車体重量)+mkg(のバッテリー)が
40km/h≒11.11m/sで運動すると考えると、
運動エネルギーは0.5Mvv=61.72M=61.72(80+m)=4937.6+61.72m[J]
mgh=0.5Mvvより4.9m=4937.6+61.72m[J], -56.82m=4937.6[J]
m=-86.898979[kg]
バッテリーの質量が、マイナス87kgだと意味ありそうですお☆ 回転エネルギーのまま貯められるフライホイールでも積めよ。 >>104-106
クランク軸(BB)の辺りにゼンマイでも仕込んだ方が良さそうですねw
失礼しました ハブダイナモからUSB給電への変換を検討してるんだけど、
実際にやってみたオススメとかあれば教えてほしい。 定電圧回路と定電流回路の特性、
特に走行負荷への影響の仕方について勉強してみるんだな
それでもやる気なら御自由にw 自転車用にCREEのXM−L&8.4vリチウムイオンバッテリーのライトを買ったが、
余りに明る過ぎて笑いがこみ上げてくる。
無灯火のチャリンコも黒装束のジョガーもくっきり見えてこれで安全だw
サブ用に自作で1wのパワーLEDライトも付けてたんだが、霞んで見える。
こうなったらLEDをXP−G辺りにでも換装するかな。
それにしてもCREEのLEDって性能がいいよな、秋月でももっと種類を増やして欲しい。 明るすぎるライトは、対向車の目に入る視覚を奪うから
隣とか近くの人が危険ですだーよ。設置する向きに気をつけてね 俺もCREEの3W LEDでヘッドライト作ってる
と言ってもニッケル水素2セルなので1Wで光らせてる
2セルなので、昇圧回路を使うんだけど、317使ったり抵抗で電流制限すると効率が落ち過ぎるので、
弛張回路を使って電流をコントロールした。ブリーダは一応保険的に小さい(値)のを入れるけどね
点滅もスイッチひとつで可能になるし、点滅周期も半固定抵抗で変えられる
もうちょい明るいのが欲しいので、リチウムイオン2セルで高効率に3Wを2灯というのを作ろうと思ってる
照度コントロールも簡単に出来そうだし >>111
本当はレバーかなんかで角度を切り替えられれば良いんだろうが、ゴムバンドでちょこちょこ
光軸調整してますw
>>112
サブのライトはニッケル水素6セルなんだけど、リチウムはやっぱり軽くて良いよね電圧も高いし。
日本じゃ余りメジャーじゃないけど、中華系の通販サイトじゃ4セルとか8セルとか
お前ら正気かって言うのがいっぱい有る。 >>113
NiHM 6セル正解だと思う
定格7.2V取れるから、WクラスのLEDをドライブするのに
高効率の定電流回路が使えますよね
ま、6セルはちょっと面倒かも知れないけどw、長時間保つし、回路的にも素直に作れるし、
なんつってもリチウムイオン(2セル,7.4V)への変更が容易だねw それに、6セルあれば、3Wクラスもドライブするの容易だし
NiHM 2セルじゃ給電力的にとても無理な訳で… ハブダナモからUSBってのはこのスレ的にはあまり興味ない話題なのかなぁ。
この辺の記事を参考にして、
ttp://blogs.yahoo.co.jp/hiroyuki7173/39817628.html
ttp://www.kansai-event.com/kinomayoi/cycle_light/CL.html
この基板を使って昇圧・降圧どちらからでも5Vを取り出し、
ttps://strawberry-linux.com/catalog/items?code=12060
電気二重層キャパシタをつけて、停車後しばらくは出力維持できるようにしようとか計画してるんだが、
・・・そういう自作に興味あるひとは、ここにはいない? ブリッジダイオードで整流する前にトランスで昇圧した方がお徳でね? >>118
AC-ACで昇圧するって事ですか…なるほど。
最終的にDC-5Vにしたいんだけど、どういう構成にするとお得だろうか? ニコ動に全く同じことやってる奴居たぞ。
かなりの速度で巡行しないと辛そうだった。 >かなりの速度で巡行しないと辛そうだった。
そのための予備昇圧ってことで… スマホへの給電なら大抵のダイナモで余裕だよ
7750とかで高効率にやれる
タブレットの場合はハブダイナモ使えば余裕だが
他は知らんつーか古いダイナモだと無理な気がする
問題は、足にもお得な回路を組むかどうかだな
そういう回路を組むのはちょっと面倒だがまぁ出来なくは無い
やはり317にも世話になるのかなと 最終的に5V 800mAぐらい出れば上出来と思ってるので、
1A以上要求するような機種の充電までは出来なくてもおkです。
スーパーキャパシタ使おうと思ったら5Vで使うと
容量が勿体ない事になると知って構成を再検討してるんだけど、
ハブダイナモ → ブリッジ整流 → コンデンサで平滑化 → DCDC降圧2.5V化 →
→ スーパーキャパシタで蓄電 → DCDC昇圧5V化 → USBポート
蓄電のために一旦2.5Vまで下げるとすれば、ACでの予備昇圧は無くてもイケるかと踏んでる。
手元にDCDCコンバータやらレギュレータの在庫が無いので、新規に買うんだけど、
降圧・昇圧どっちともTPS63060使ってしまおうかと思うが他に良いのあるかな。
ttps://strawberry-linux.com/catalog/items?code=12060
ttp://www.tij.co.jp/product/jp/tps63060 あとハブダイナモは26インチ前後の普通径用の6V 3Wを、電アシ小径車18インチにつける予定。
カタログ値よりも過回転気味で転がすことになりそう。 6V3W → I=W÷V=0.5A
仮に効率100%の変圧器があったとしても
3W÷5V=0.6A・・・ 800mAはムリポ… ダウンコンバートが意味不明では?
スーパーキャパシタの意図が給電過剰分をストックしたいと思っての事なら余計に無駄になる
そもそも蓄電するなら自宅で蓄電したリチウムイオンでも持って出た方が楽でいいのではw
あと、その回路だと、無駄に足を使う事も多くなる… 因みにハブダイナモって(typicalに)7〜10Wぐらい普通に出せるものと思ってたが違ったかな… 予備昇圧を勧めたのは、6V交流で
整流(ダイオードの順方向降下)に0.6v使っちゃうと
整流操作だけで10%も損しちゃうんすよ…
昇圧すれば損失を抑制できるんじゃないかな、と。 >>126
ハブダイナモのカタログスペック6V3Wは15km/h巡航時の値なので
小径車に付けての過回転なら巡航時はもうちょい上がると思うんだが…甘い?
まあ0.8Aでれば"上出来"なんで、平均0.5Aくらいでもまぁ良いのですよ。
>>127
EDLCで給電過剰分をストックしておきたいというのはその通りです。
5Vで使おうと思うと耐圧2.5Vのものを2個直列に繋ぐ必要があって、
すると直列接続時の容量は半分に目減りしてしまうということで…。
耐圧5V以上の製品は内部的に直列に繋げてあるみたいなので、
5Vのままでストックするより2.5Vにしてやったほうが良いのかなという事と、
ACの時点で予備昇圧したほうがいいというアドバイスもあったので、
ACDCの際に降下幅を大きくしたらお得なのかしら、と思ったんだが ダメか… >>129
ブリッジの損失は意識してなかった…orz
予備昇圧に使えるオススメ品あったら教えてくださいまし アクティブPFCでAC→DC24V化とスイッチング・安定化。 アクティブPFCってキーワードを元に検索してみたけども
AC100なATX電源やメーカーのプレスリリースやらにヒットして
ネットで販売してるモジュールとかチップの情報に行き当らない… orz こういうやつを商用電圧級でなくて数ボルト〜数十ボルト程度の入出力になるようにすればいいのかな
ttp://www.digikey.com/catalog/en/partgroup/ucc28180-evaluation-board/48191
ttp://ednjapan.com/edn/articles/1312/05/news098.html >>135
俺も気にしすぎかと思いつつ、>>129 の件と >>132 のヒントが気になってな。
整流過程でのロスを抑えられるような効率のいいダイオードがあればいいような気もするんだが 環境振動からの発電をターゲットにした製品になると
ハブダイナモに使うには耐圧・耐電流面でちょっと貧弱かも あぁ、倍電圧整流って方法があるのか…こういうの疎くて知らなかった。
ttp://www.alles.or.jp/~taihoh/science/cockcroft.htm
組み立てキットにして販売してるとこもあるんだね。
ttp://www.soft.j-world.co.jp/products/eco/2ac.html 6Vならダイオードブリッジの損失は倍圧整流にする事で1/4になるな
全体の20%ロスが5%に激減だね 高効率なダウンコンバータがあるというのなら読み飛ばしてくれ――
いきなりダウンコンバートすると大きなロスを生んで全部ペダリングの負担になる事なんだよな
ロスを想定しないで蓄電って言ってたんだろうと思うけど
レギュレータはもちろんだがステップダウンでも望ましい効率は無理だと思う
しかも2.5Vとなると、ペダリングの負担どころか給電力が不足するロスを生むかも
個人的に気になる問題は、仮にコンバートのロスが無くても、
速度域が高くなったり高出力ダイナモ使うとそれだけ足に負担が来てしまう回路というのは、
電子機器らしくもないって思うんだわ お…すでにハブダイナモで全波整流と倍電圧整流を試してグラフにしてる人がいた。ありがたい。
ttp://mabos-world.blogspot.jp/2012/03/blog-post_25.html
この記事の人はハブダイナモで水車作って12Vのバッテリーに充電しようとしてるようだね。
しかし倍電圧整流にするとグラフが頭打ちするのか…
18インチ車なので約16km/hで200rpmに達するから、どちらが良いか悩ましいな。 >>141
確かに、貯めるために2.5Vまで下げた結果、電力ロスが増えるのは本末転倒ですね。
EDLCで貯めるっていうのはあくまで補助的な位置付けとするべき、と。
最終出力5Vの直前に耐圧5V仕様のをつけることにします。ありがとう。 否、むしろ蓄電不要にするべきと言いたかったんだが、書き方(焦点の当て方)が悪かった。スマソ
141とは逆の言い方をすると、
必要な電力以上の出力を(ダイナモに)させない回路を何故に考えないのか?って事
typicalな出力でもスマホ程度には十分給電出来そう(60〜70%の効率ですら十分可能)なのだから
必要以上の出力を制限するのが一番楽で合理的
過剰出力しても足が疲れるだけ。何の為のハブダイナモなのか
その142のグラフの意味の無さも同じ理由から言える(作者には悪いが)
回転数を横軸に取っているけれど、回路別のトルクは全く異なるのだから…
つまり、問題は(回転させている)動力 >>144
思い違いしてたらすみません、
貯めてる最中はそっちに電力持ってかれるから負荷になると思うのですが、
EDLCって貯まりきった後でも回路に繋がってたら負荷になっちゃいますかね …
キャパシタが満充電された瞬間だけ取り上げれば確かにダイナモの負荷はコンバータ次第で無くせますが
それは、出力と給電の時間枠をずらしただけ
先ず蓄電する際、その為のコンバータで大きなロスが出る事に変りは無い
これは、走行速度によってロスが肥大化する可能性があって全部足の負担になる(既述)
つまり、直接的にコンバータで給電するのと何も変らない。どころか効率が落ちるでしょ
キャパシタに繋げば其の為のコンバータのロスまでが消えるとでも?
効率悪化も大きいかもね。キャパシタの自己放電は取り敢えず無視しよう
しかし特性としての直線的なドロップダウンは無視出来ない
機器に給電する限り上記の負荷が伴う事になる
そもそも何Fあるっていうの。大容量であっても蓄電ロスとのトレードオフ
何か使って好い事あるの…
ダイナモの特性、モータ一般のそれでもいいんだが、そのケアが完全に欠落してませんかね?
個人的には、給電対象の機器の負荷判定をしないまでも、
直接的にダイナモの出力を制限する回路以外に足のロスは避けられないと思うよ ハブダイナモは普通のダイナモと比べて周波数が低いから
ハロゲンなど白熱電球ならともかくLEDのような応答性の大きい光源だと
チラツキが問題になるのよ(特に低速走行時)。
このちらつき緩和のためにキャパシタを用いるのは理に適ってるよ。
(永久機関を求めているわけじゃない) ひとつキャパシタ使用の意図に近い方法は無くも無い
充電する為の回路でダイナモの出力を制限する事なら可能
そういう特別なICもある
但し、制限は設定値によるもので、給電対象の機器に応じるものでは無い
高速度域や高出力ダイナモ使っても、過剰な足の負担にはならない点は利点なので
特定機器の給電専用に使うならいいかもね。大抵がプログラマブルなICだし ハブダイナモでLEDを光らせる話しじゃないんだが
それに何故にチラツキが激しいかもわかって無い様で…
あれは効率を高くした回路の結果なんだよ >>146
理解がおいついてなくてごめんなさいね、
EDLCのために2.5Vまで降圧するというのはやめたほうが良いとして、
最低限必須な構成としては、
1.全波整流 または 倍電圧整流による ACDC変換。
2.DCDC変換による5V安定化。
この二つがあればまずOKですよね。
とりあえずここまでを実装する方向で進めて、
実際にどれくらい走行感に影響があるのか、
テストしながら方針を再検討してみます。 読み返すとこっちの書き方も良くないんですが…。こう言った方がいいのかな
通例的なコンバータ(乃至電源回路)は使わないほうがいい
そして、キャパシタを使う前提だと、せいぜい148で示唆した様なものしか無くて、
給電対象に最適化してペダリングのロスを防ぐことは無理だと
整流は、通称「倍圧整流」の「全波倍電圧整流」(正式名称だったと思う)でいいでしょう
typ.6Vなら12Vになって電流が半減しますので、ダイオードのロスは全体で20%が5%になる
で、dcdcが問題だと思うんだ…。LEDなら迷わず使わないんだけれどね
インプットが一定であれば回路的な損失を小さくするのも容易なんですが
ダイナモはそうじゃないんで一工夫必要かなと
興味あるのでレスもしているんですが、給電対象機器への最適化を狙ってちょっと作ってみる ハブダイナモは適合規格を満たすため、意図的にハイZな造りになっているので、
接続する負荷抵抗が低かったり、整流回路に大容量のバルクキャパシタがあると
電圧が上がらないのよ。その結果、取り出せる電力は下がってしまう。 ちょっと脱線するかもしれませんが、
USB向けの回路と共存する形で自作LEDライトも付けるとしたら、
倍圧整流後の出力から分岐して定電流回路つける感じが良いでしょうか? CREE XML使ったUSBライト安いから
倍電圧整流したところに規格無視で繋ぐとか 整流に理想ダイオード(FETを用いた整流器)用いればロス少ないお
>154 整流後の高い電圧をコンデンサにバッファリングしといて
それを電流のレギュレータにつなげればおkのハズだお 理想ダイオードを用いた全波倍電圧整流…
これ、理想ダイオードのGNDってどこに落とすと良いんですかね?
ハブダイナモのガワ? ん、入力が9Vまで上がらないと理想的なVFにならない??
ダイオードを通る過程では倍圧になってないから9Vまで上がらないんじゃ… >157
名前は同じでも各社各様だからデータシート見ませう >>159 なるほど。
この製品はGNDは負荷の下流側に落とせば良いのだな。
ttps://strawberry-linux.com/pub/ltc4358-manual.pdf
でも作動電圧が9Vと高めと。
こっちのチップは2.9Vくらいから理想的動作するみたいだけど…
ttp://www.linear-news.jp/2006-2010/news/pressrelease/200807/LTC4352.html
でも知識が足らんくてこのチップで目的に合致する動きするのか自信持てないぜ…。
単純に上の理想ダイオードの回路とチップの置き換えだけで良いものなのかな。 そういや〜倍圧整流したあとって12V付近だから、
電流低いけど車のシガーソケット用の各種製品繋ぐことも可能になるかのう。
損失がどんな程度かわからんがシガーソケットUSBとかも売ってるし。
・・・いやまあ思いついただけで、我ながら酷い妥協案だと思うけども。 あぁLTC4358はFETが内蔵されてるからそのままダイオードの置き換えになるけど、
LTC4352はこれを使ってFETを制御することでダイオードとして動作できるようになるってことか…。 てことは…これか。LTC4415。
ttp://www.linear-tech.co.jp/product/LTC4415
これならダイオード二個分になるから、
これにコンデンサ2個使えば倍圧整流回路が組めるってことか?