Der Elektronische Zoo

Hallo Zusammen!

Dieser Blog ist meinen Fotosafaris gewidmet, den Einfällen und Ideen wie ich sie umzusetzen versuche und den Dingen die mir dabei passieren.


 

Wie der Anhänger Laufen lernte / how to motorize a trailer

Für den Transport von Sachen bleibt mir in den meisten Fällen als Transportmittel das Fahrrad. Wenn es schwerer wird kommt ein Fahrradanhänger zum Einsatz. Leider ist die Welt nicht überall flach, was Transporte wirklich schwerer Sachen recht schwierig macht. Wenn's richtig hart kommt mutiere ich dann schon mal zu einem fahrbaren Verkehrshinderniss. Das sollte sich ändern. Der Anhänger sollte einen Motor-Antrieb bekommen - aber welchen?

Naheliegend wäre ein Nabenmotor der bei dem von mir verwendeten Anhänger mit seitlicher Kupplung in das linke Rad eingespeicht werden müsste. Die erschwinglichen Motoren waren gebrauchte Modelle aus einer Zeit als solche Aggregate noch recht groß waren. Mein Fahrradhändler deutete an das unser Verhältnis darunter leiden würde wenn ich von ihm ernsthaft verlange, so ein Ding in ein 21 Zoll Laufrad einzuspeichen. Außerdem erwartet die Ansteuerung dieser Motoren das irgendwo eine Pedalbewegung überwacht wird. Das fühlte sich irgendwie recht problematisch in der Umsetzung an.

Also musste eine andere Lösung her. Sie sollte sich bei einem größeren Onlinehändler finden. Dort bietet ein Hersteller aus China Motoren und Elektronik zum Umrüsten herkömmlicher Fahrräder zum Elektroscooter an.

Sieht abenteuerlich aus - aber der Preis war unwiderstehlich. Außerdem ist das Kit nicht wählerisch bei der Stromversorgung - zwei 12 Volt Bleibatterien sind schon ausreichend. EIn Ladegerät für Autobatterie hatte ich noch - so war schon mal die kniffelige Technik und die Kosten zur Bespassung von Lithiumzellen aus der Welt geschaffen und ich kann auf billigere Batterien zurück greifen.

The position of the new motor / hier kommt der neue Motor hin

Der Motor traf zwei Wochen nach der Bestellung bei mir ein und die Lieferung umfasste alles was ich brauchte um das Teil an den Anhänger zu installieren. Die Installationsanleitung bzw. Gebrauchsanleitung konnte ich online abrufen. Der Motor fand einen Platz an der vorderen Ecke des Anhängers und wirkt von dort über eine Kette auf das ehemalige Hinterrad eines Kinderfahrrads. Die Übersetzung ist so gewählt das bei höchster Leistung eine Geschwindigkeit von ca 17 km/h zustande kommt - schliesslich ging es nicht um Speed sondern um Leistung - und die bringt das Teil: mit einer Zuladung von 100 Kilo schafft der Anhänger die Strecke nach Bochum oder Unna (und zurück) ohne Probleme, vorausgesetzt, man verwendet den Motor nur als Beschleunigungshilfe beim Anfahren und an Steigungen. Das entspricht eine Distanz von 40 bis 50 Kilometern. Die installierten Batterien haben zusammen 24 Volt bei je 20 Ampere-Stunden

Hier wohnt die Elektronik, Sicherungen und der An/Aus(Lade)-Schalter / this is the place where the electronic, fuses and the switch for drive/charge are living

Die Steuerelektronik hat ein Zuhause in einer formschönen Blechdose gefunden. Darin befinden sich auch die Sicherungen für beide Batterien und ein Schalter mit dem man die Elektronik abschalten bzw in den Ladezustand schalten kann. Während der Fahrt sind die Batterien in Reihe geschaltet und liefern so 24 Volt. Zum Laden werden sie parallel geschaltet damit ich bequem mit meinem Ladegerät für 12 Volt beide Batterien simultan laden kann. Das Kabel mit dem die Verbindung zum Gasgriff am Fahrrad hergestellt wird kann abgestöpselt werden wenn man es nicht braucht

Es sollte sich zeigen das das Drehmoment des Motors zu deutlichen Längenänderungen an der Kette führt so das sie unter Umständen vom Zahnrad abgeworfen wird. Inzwischen sorgt ein Kettenspanner für bessere Kontrolle über die Kette.

Das einsatzfähige Gespann auf der Suche nach schwergewichtigen Aufgaben / the ready-to-use unit on search for heavy duty tasks

Ich hab mich zu nem kleinen Film hinreissen lassen in dem man sieht wie der Kettenspanner seinen Job macht und wie mein 'Transportunternehmen' unter Realbedingungen aussieht...

Schaltplan zur Veränderung der Batterieschaltung / Wiring plan to change the Battery wiring

Hier noch mal der Schaltplan wie mit einem Schalter (2xum / 16A) die Batterien in Reihe geschaltet das Modul mit 24 Volt versorgen. Wenn der Schalter umgelegt wird trennt er die Stromversorgung zum Modul und schaltet die Batterien parallel, so das man mit einem herkömmlichen 12 Volt-Ladegerät die Batterien simultan laden kann.

 

 

When it comes to transporting stuff, the tool most of the time is the bycicle. For heavy loads or big stuff I use a bycicle trailer. Unfortunaltely the world is not as flat as considered. This makes the transportation of heavy goods quite exhausting. In these situations I often mutate into a mobile traffic block. Something I want to change by motorizing the trailer - but how?

Most likely this should be a hub motor which needed to be installed into the left wheel of my trailer, which is connected on the left side of the bicycle. I tried to find a cheap solution and found offers of used hub motors suitable electronic. These motors appear quite big in diameter. My bicycle dealer told me that our relation could turn bad if I wanted him to install such a motor into a 21 inch wheel. Besides this the electronic of these motors expects a feedback from the bicycled pedals. The istallation of such a thing on my holland bike seemed quite complicated.

So I started looking for another solution. I found it at a big online dealer. A manufacturer in China offers there Motors an electronics to convert a conventional bicycle into an electric scooter.

It looks a bit like an adventure but the price it quite irresistable. A big plus is that the kit is not picky concerning the energy supply. Two 12 Volt Lead Batteries should be sufficient. I already have a charger for car batteries - like this there's no need for tricky Lithium charging technology and the Batteries are cheaper to buy.

The Motor arrives about two weeky after ordering. It came with all stuff I needed for the installation on my trailer. A installation guide and users manual was accessible online and was suffcient for understanding the chinese coding on the electronic module.

En ehemaliges Hinterrad von einem Kinder-Fahrrad wird den Anhänger antreiben / a former children's bycicle back-wheel will thrust the trolley

So, the Motor found a place on the front of the trailer and transmits the energy via chain on the hub of an old childrens bicycle. I choose the gears so that the maximum speed of this thing is about 17 km/h - I need reliable power more than speed. And it turned out to be quite reliable and powerful. A load of about 100 kilo could easily be moved over to Unna or Bochum and back - this means a distance of 40 to 50 kilometers with some remarcable hills. I only use the motor for speeding up after stops (traffic lights or such) and when it goes up the hills. The installed Batteries have a capacity of 2 x 20 Ah.

 die Zahräder von Motor und Rad in einer Flucht / the gears of motor and wheel in one line

die Zahräder von Motor und Rad in einer Flucht / the gears of motor and wheel in one line

The Electronic found a nice home in a tin box. There's two fuses for the batteries and a switch for changing between 'drive' and 'charge' mode. For driving the batteries are switched in row for getting 24 Volt. For charging they are switched parallel (and the motor is switched of) so that I can easily charge the two batteries simultaneously with a charger for 12 Volt. There's a cable that leads from the trailer to a speed regulator on the steering rod which can be disconnected when the trailer is not used.

During the testing phase it worked out that the moment of torque of this motor is big enough to force changes in the length of the chain which makes it jump off the gears quite often. Meanwhile I installed an additional chain stretcher for a more reliable control.

Die aktuelle Kettenführung läuft sicher im Alltagsbetrieb / the actual chain-management runs secure

There's even a video that shows how the chain strecher works and how my 'transportation' works in reality...

I added the wiring plan for the alternating battery wiring. It schanges the sheme from 2 batteries in a row + module on to 2 batteries parallel and module off. Like this one can charge the two batteries simultaneously with a 12 volt car charger.

Die Lampe aus Chinesin (Teil1) / The light from Chinesia (part1)

Hier ein Hinweis in eigener Sache: Wer meine Basteleien nach macht tut dies auf eigene Gefahr. Ich gebe keine Garantie auf die Funktion dieser Sachen außerhalb meines Dunstkreises und bin schon mal gar nicht offiziell qualifiziert für das was ich hier beschreibe. Aber vielleicht ist irgendjemandem doch mit dieser Beschreibung geholfen oder findet eine Anregung nach der er schon lange gesucht hat...

Ich hatte bei großen Internet-Auktionshaus einen kleinen Fahrradscheinwerfer gekauft der mit unglaublichen Leistungsmerkmalen ausgestattet für günstig aus Hongkong zu haben war. Das Ding machte sich ganz gut am Liegerad und leuchtete die Straße wirklich toll aus - dummerweise ist er nur über Batterie zu betreiben. Die im Gerät verbaute Elektronik wird durch einen Taster auf der Rückseite gesteuert: ein mal Drücken: eine LED, zwei mal Drücken: zwei LED, drei mal Drücken: drei LED und das vierte Mal drücken Diskoflackern. Wenn der Strom aus bleibt hat die Lampe alles vergessen und ist aus. Wenn ich sie so an den Dynamo anschließe brauche ich nach jedem Halt einen ganz langen Arm um sie nach wieder an zu schalten.

Abgesehen davon hatte ich das Ding für den ersten Test mit Kabelbindern befestigt. Das wollte nicht so richtig halten - es ist Zeit für eine etwas zuverlässigere Art der Befestigung.

Was glaube ich dafür zu brauchen? Erst mal die Lampe selbst, Lochband, Popnieten, Kabelschellen und eine Popnietenzange. Eine stabile Schere oder Blechschere, Zange, Schraubendreher, Lötkolben und diverses Zeugs mit dem man nicht unbedingt sofort rechnet.

Mass nehmen für den Holm / taking the measure for the holm

Die Schelle für den Holm fertige ich aus Lochband. Die richtige Länge mit der Blechschere abgeschnitten und passend abgewinkelt ergibt es mit einer Schraube eine individuelle Schelle.

Individuell Schelle für das Frontlicht / custom made clamp for the front light

Ein weiteres Lochband mit die Popnieten drauf befestigt wird nachher das Frontlicht halten. Die Popnieten sind deutlich zu lang - ich hatte gerade nichts Passenderes in der Küche...

die Lampe braucht nun eine Halterung mit der ich sie an meiner Klemmen-Konstruktion befestigen kann. Zwei Schlauchschellen werden am Ende zwei kleine Lochband-Streifen halten mit denen auf jeder Seite eine Schraube fixiert wird. Die Enden dieser kurzen Streifen müssen ein kleines Stück um 90 Grad abgewinkelt werden damit sie nicht unter den Schlauchklemmen  herausrutschen können.

Das Ganze macht sich schon mal ganz gut am Holm des Rades...

 

sieht doch schon mal ganz gut aus / looks quite good

Für die weiteren Arbeiten habe ich die Lampe in ihrer neuen Halterung belassen. Das Hauptproblem ist ja noch nicht gelöst: die Elektronik. Ich habe nachgemessen, welche Leistung die Lampe an eine Batterie angeschlossen aufnimmt - der Bedarf lag zwischen 1,2 und 1,8 Ampere abhängig von der Anzahl der leuchtenden LEDs - lustigerweise verbraucht sie am wenigsten wenn alle LEDs leuchten. Ich erstand bei einem Elektronik-Discounter eine preisgünstige Konstant-Stromquelle die der Lampe maximal ein Ampere liefert.

Die Lampe lässt sich an beiden Enden aufschrauben und die Elektronik leicht erreichen. Ich lötete alle zu den LED's führenden Leitungen ab - eine davon ist eine gemeinsame Masseleitung.

Der Kühlkörper mit den neu verdrahteten LEDs / the cooling body with the newly connected LEDs

Nach dem Ablösen der Schaltung kann man den Kühlkörper mit den LEDs auf der Vorderseite entnehmen. Plus- und Minus-Pol sind auf den kleinen Platinen die die Cree-LEDs tragen markiert. So konnte ich leicht alle drei LEDs an zwei gemeinsame Kabel löten die auf der Rückseite zur Konstantstromquelle führen. Die muss ich jetzt nur noch anlöten und die Kontakte an beiden Seiten der kleinen Platine mit Schrumpfschlauch vor Kurzschlüssen schützen. Es hat sich ergeben das sie in den Raum hinein passt den vorher die original-Platine eingenommen hat. Auf dem letzten Bild sieht man die fertig montierte Schaltung vor dem Aufschrauben des Deckels. Man kann in der Nahaufnahme sehen das ich für die Befestigung der Lampe Sicherheitsmuttern verwendet habe - das mache ich gerne an Fahrrädern da diese Muttern bei den Erschütterungen während der Fahrt keine Fluchtgedanken entwickeln. Man könnte den Umbau vielleicht auch ohne Konstantstromquelle lösen - das kann ich aber nicht empfehlen. LED's sind sehr stromhungrig - ohne eine Begrenzung (Vorwiderstand oder Schaltung) nehmen sie sich mehr Strom als sie vertragen können und sterben. Der Nabendynamo liefert laut Hersteller 2,5 Watt bei 6 Volt - das heisst unter Normalbedingungen kann ich mit 0,4 Ampere Strom rechnen. Das klingt erst mal so als wenn man keine Konstant-Stromquelle bräuchte. Allerdings liefert der Kollege bei höheren Geschwindigkeiten unter Last auch gerne bis zu 1,5 Ampere. Okay, das sind dann Geschwindigkeiten bei denen mit fast der Helm weg fliegt, aber auf Gefällestrecken oder im freien Fall sind die schon mal erreichbar. Bevor ich im Rausch der Geschwindigkeit die Frontlampe kille habe ich mich für die Sicherheits-Lösung entschieden.

At the beginning theres a need for a disclaimer: Whoever tries to copy what I describe in this blog is doing that on hin own risk. I don't give any guarantee on these things functioning outside of my orbit and I am not at all officially qualified for what I am describing here. But maybe someone gets some help in this description or finds an inspiration for which he has been looking for a long time...

I bought a small headlight with unbelievable power promises for little money in Hongkong through a big internet auction institution. This thing offered a nice appearance on my recumbent bike and gave amazing light in the night - the only problem with it: it is supposed to work with a battery. The electronic used in this light is activated by a small switch on its back side: one push: one LED, second push: two LED, third push: three LED and by the forth push you get disco flashing. When the power is interrupted, the light forgets everything and switches off. It makes no sense to connect it to the dynamo like this because I would need a very long arm to switch it on after I stopped with my bike.

Besides, I connected it with cable straps for a first testing. now I was in need of a more reliable way to fix it.

Die Ausgangssituation - das Pantozol und die Oranginaflaschen sind nicht so wichtig / the beginning - the pantoprazol and Orangina-bottles are not necessary

What do I need to reach that? At first the light itself, clamping band, rivets and a tool for using them, a solid pair of scissors or a pair of snips, forceps, screwdriver, soldering iron and diverse things I wasn't expecting in the beginning.

die Schelle für den Holm / the clamp for the holm

I make the clamp for the holm from a piece of clamping band. The right length cut off with the pair of snips makes a clamp together with a screw.

Another clamping band fixed on it with three rivets will hold the light. The rivets I used for this are too long  - somethimes you don't have the right spices in your kitchen... 

Anyway, this construction will hold the front light in the end.

Lampe mit einer Schlauchschelle und den kurzen Lochband-Streifen / the light with one clamp and two short pieces of clamping band

Now, the light needs something that will fix it to my construction. I will use two clamps that will fix two short pieces of clamping band that will take up a screw each. The short bits of clamping band will need to be recurvated about 90 degrees on both ends.

Der Adapter für die Lampe - wichtig: die abgewinkelten Enden der Lochblech-Stückchen / the adapter for the light: important: the recurvation of the clamping band

I choose to continue my work with the light fixed to the bike. The main problem with this light is still not solved - it's electronic. I measured how much power the light takes when connected to a battery - dependent on how many LEDs are lighted it took 1,2 up to 1,8 Ampere with the original electronic inside. A bit puzzling was that it took the maximum with only one LED working - all together was the minimum. I choose to buy a new constant-power supply for the light that offers maximum one ampere.

The light can be screwed open on both ends so the electronic is easily accessible. I disconnected all wires leading to the LEDs.

die original-Elektronik wird ausgebaut / the original electronic is disconnected

After disconnecting the wires, I can take out the aluminum cooling body and the LED's on the other side of the light. 'Plus' and 'minus' are marked on the small plates carrying each cree-LED. I changed the wiring schedule so that all LEDs are connected together to two wires leading to the constant power supply.

auf der Rückseite kommen jetzt nur noch zwei Drähte heraus / on it's backside there are only two wires left

The last picture shows the new constant power supply soldered in and protected on both ends with heat shrink tube against short circuits. I was lucky that it perfectly fitted into the space that was formerly taken by the original electronic. 

das Lampengehäuse kurz vor dem Zuschrauben / the lights housing shortly before closing

I fixed the light with two self-securing screws - that's kind of my hobby to use such screws on bicycles. They don't tend to escape from the vibrations while driving.

Possibly this light would also work on the dynamo-hub without the constant power electronic as this thing offers typically 2,5 Watt by 6 Volt - that means maximum about 0,4 Ampere. That sounds not dangerous for these LEDs but I also measured that the dynamo delivers up to 1,5 Ampere when driving fast. Okay, these are speeds that may rip of your helmet, but they are accessible when driving downhill or falling freely. So I choose the security-solution instead of killing the front light in a flush of speed.