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#1479032 - 11.09.21 14:21 Watt ihr Volt..
Rolly54
Mitglied Übernachtungsnetzwerk
Themenersteller
abwesend abwesend
Beiträge: 275
Unterwegs in Deutschland

Mathematiker und Physiker gefragt .ich habe folgende Konstellation Shimano Nabendynamo mit drei Watt, Kemo Laderegler M172 n mit 800 Milliampere. damit versuche ich vier Batterien mit je 2000 Milli Amperestunden zu laden um damit mein Garmin Oregon zu betreiben . ich bin circa 4 Stunden gefahren und die Batterien halten höchstens eine Stunde. wie lange muss ich denn bitteschön trampeln damit ich das Navi einen Tag betreiben kann?Bei einer Geschwindigkeit die irgendwo zwischen minimal 5 KmH und maximal 35 KmH beträgt , also im Arbeitsbereiche des Nabendynamos .
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#1479041 - 11.09.21 14:52 Re: Watt ihr Volt.. [Re: Rolly54]
martinbp
Mitglied
abwesend abwesend
Beiträge: 2536
4x2000 mAh= 8000 mAh, soviel wollen deine 4 Akkus

Der Kemolader schafft ideal 800 mA
800 mA x 10 h = 8000 mAh

Dh. 10 Stunden musst du schon radeln, im Idealfall in der Realität dürfte es vielleicht doppelt so viel sein.

Korrigiert mich bitte, falls ich Blödsinn geschrieben haben sollte.

Ich habe den gleichen Kemolader, aber ich lade damit ein älteres Handy. Wenn ich das Display komplett ausgeschaltet lasse, im Flugmodus bin und nur die Trackaufzeichnung aktiviere, kann ich bei 15-20 km/h damit rechnen, in einer Stunde die Akkukapazität um ca.4% zu erhöhen.

Wenn das Display angeschaltet ist, so sinkt trotz Aufladung die Akkukapazität langsam.

Bei meiner Nutzung (Display meist aus, nur bei Abzweigen mal angeschaltet) halte ich die Kapazität auf einem konstanten Niveau. In größeren Orten, wo das man sich ständig orientieren muss geht dann aber die Kapazität schnell zurück (in zwei Stunden Stadtfahrt von 100 auf 50 %)
Ich nehme jedoch an, dass die 800 mAh zu hoch angesetzt sind (der alte Kemo-Lader hatte nur 500), und dass bei Geschwindigkeiten unter 15 km/h da noch weniger ankommt.

VG aus Budapest
Martin
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#1479051 - 11.09.21 17:45 Re: Watt ihr Volt.. [Re: martinbp]
nachtregen
Mitglied
abwesend abwesend
Beiträge: 2748
Ich würde nachgucken, was der Kemo so ausspuckt: Laut der entsprechenden Grafik in der Fahrradzukunft sind das ca. 2 Watt bei typischer Reisegeschwindigkeit im Flachland - bei dem Beispiel mit Geschwindigkeiten zwischen 5 und 35 km/h in mutmaßlich bergiger Gegend würde ich eher im Schnitt 1 Watt überschlagen.

Der Akku hat 2 Ah und vermutlich 1,2 Volt, davon gibt es vier Stück, also ist der Bedarf 2 Ah * 1,2 Volt * 4 = 9,6 Wh. Damit würde ich ca. 5 Stunden Ladezeit im Flachland für Vollladung und 10 Stunden in hügeliger Gegend kommen. Darauf vielleicht noch 30 - 50 % Ladeverluste, also irgendwas um die 7 Stunden im Flachland und 13-15 Stunden in den Hügeln.

EDIT: https://fahrradzukunft.de/bilder/30/steckdose-unterwegs-8/12.png - 4 Watt, die den beworbenen 800 mA entsprechen, werden bei deutlich > 30 km/h erreicht.
--
Stefan

Geändert von nachtregen (11.09.21 17:53)
Änderungsgrund: s. Edit
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#1479054 - 11.09.21 18:39 Re: Watt ihr Volt.. [Re: nachtregen]
martinbp
Mitglied
abwesend abwesend
Beiträge: 2536
Danke, für die Richtigstellung.
Meine Rechnung war zu milchmädchenhaft.
Ich hatte zwar nicht in der Fahrradzukunft recherchiert, aber dass die 800 mA nur unter Idealbedingungen, d.h. bei irreal hohen Geschwindigkeiten erreicht werden, das hatte ich ja auch vermutet.

Aber egal, für meine Bedürfnisse reicht der Kemolader, aber das wird dem Themenersteller auch nicht weiterhelfen.
Aber mit deiner Rechnung kann er gut kalkulieren.
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#1479055 - 11.09.21 18:41 Re: Watt ihr Volt.. [Re: martinbp]
derSammy
Mitglied Übernachtungsnetzwerk
anwesend und zufrieden anwesend
Beiträge: 18471
In Antwort auf: martinbp

Korrigiert mich bitte, falls ich Blödsinn geschrieben haben sollte.

Hast du. Es ist in meinen Augen eine absolute Unart die Kapazität (im umgangssprachlichen Sinne) von Akkus in Ah (also Ladung) anzugeben. Sinnvoll wäre eine Angabe als Energie, sprich in Wh. Und Ladeleistung entsprechend in W (und nicht in A), dann bekommt das jeder ohne Hintergrundwissen mit rudimentärem Schulwissen halbwegs überschlagen.

Der Kemo kann angeblich(*) einen Ladestrom vom 0,8A liefern. Die Ausgangsspannung ist USB-Spannung, sprich 5V. Das macht eine Ausgangsleistung von 4W.

Eine Akkuzelle hat einen Nennspannung von 1,2V, bei angegebenen 2Ah sind das 2,4Wh. Das heißt eine Zelle kann man (alle Wirkungsgradverluste ignorierend) in 2,4Wh/4W= 36min aufladen, für vier Zellen entsprechend etwa 2,5h.

Doch grau ist alle Theorie und fangen wir mal beim (*) an. Die 0,8A des Kemo halte ich schon für sehr sportlich angesetzt! Was meinen die denn mit "leistungsstarker Dynamo"? Die Dynamos für Fahrradbeleuchtung am Markt sind aus elektrischer Sicht relativ vergleichbar (SON, Shutter, Shimano), alles so grob ein Niveau, 10-20% Unterschied können wir da mal ignorieren. Wirklich abfallen tun nur Dynamos, die dediziert als "Sportversion" und "nur für LED-Beleuchtung" deklariert sind. Mit realistischeren 0,5A kommt man nur auf 2,5W Ladeleistung bzw. 1h Ladedauer pro Zelle.
Und das ganze nur unter optimalen Bedingungen. In der Fahrradzukunft wurde der Kemo vermessen. Die mögliche Ladeleistung steigt hier recht linear mit der Geschwindigkeit: 10km/h etwa 0,7W, 15km/h 1,5W, 20km/h 2,2W, 25km/h 3W, 30km/h 3,7W. Für 4W musst du etwa 33km/h fahren (622er-Laufräder).

Der nächste Knackpunkt ist dein (ab jetzt spreche ich den Fadenersteller an, sorry Martin) NiMh-USB-Ladegerät. Meist hat das Laden von NiMH-Zellen nicht so einen überragenden Wirkungsgrad (70% würde ich mal so schätzen). Und dann ist die Frage, ob es überhaupt lädt, wenn da z.B. bei 18km/h nur so etwa 2W (d.h. 400mA@5V) entnommen werden können. Oder stellt der Lader generell die Arbeit ein, wenn die USB-Spannung mal zusammengebrochen ist? Regelt der Lader den Ladestrom wieder rauf, wenn du wieder schneller fährst oder bleibt der auf lächerlich niedrigem Ladestrom, wenn du einmal mit dem Rad abgebremst hast?

Das alles könntest du mit einem einfachen USB-Messgerät, was man einfach mitten in die USB-Leitung steckt, mal beobachten.

Langer Rede kurzer Sinn: Überschlagsrechnung für deine konkrete Frage: Die vier Zellen haben zusammen (knapp) 10Wh, wenn der Lader 70% Wirkungsgrad hat, brauchst du zum Aufladen also 10Wh/0,7 = 14,3Wh. Bei einer typischen Ladeleistung von 2W des Kemo (bei 19 km/h) sind dafür 7h Fahrtzeit nötig, wenn du deutlich schneller unterwegs bist (30km/h), kann das theoretisch auch in vier Stunden voll sein. Mehr ist auch mit dem besten NiMH-Ladegerät in deinem Fall nicht zu erwarten.

Wesentlich besser in deinem Fall wäre ein leistungsstärkerer Laderegler. Beispiele sind im Fahrradzukunftsartikel genannt/verlinkt, bei 20km/h sollten mindestens 4W USB-Leistung drin sein, nicht 2W wie beim Kemo!

Wahrscheinlich gibt es auch bessere NiMH-Ladegeräte als das, was du verwendest. Ist aber nur meine Vermutung.

Und geschickter ist es immer den Verbraucher direkt mit Strom zu versorgen. Kann man das Oregon nicht direkt mit USB-Spannung betreiben? Dann sparst du die Umladeverluste über die NiMH-Zellen. Problem ist hier nur, dass die Garmins mit nervigen Meldungen aufwarten, wenn die Versorgungsspannung mal aussetzt. Und das ist bei einem ungepufferten Dynamolader wie dem Kemo halt bei jedem Ampelstopp der Fall. Eine Lösung könnte hier eine zwischengeschaltete Powerbank mit ChargeThrough sein. Leider wird diese Funktionalität selten beworben und es ist daher schwierig passende Produkte zu finden.

Die Erfahrung mit meinem Garmin GPSmap 64 ist, dass dieses im Dauerbetrieb (mit Licht, wenn ich mich recht erinnere), so um die 2W Leistungsaufnahme hat. Wenn es Akkus lädt, sind es 3,5W. Keine Ahnung was passiert, wenn das versorgende Gerät das nicht liefern kann...

P.S.: Nachtregen war schneller mit der Antwort...
Komm wir grillen Opa. Es gibt Koch und Suppenfleisch!
Satzzeichen können Leben retten.

Geändert von derSammy (11.09.21 18:51)
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#1479127 - 12.09.21 18:49 Re: Watt ihr Volt.. [Re: Rolly54]
Philueb
Mitglied Übernachtungsnetzwerk
abwesend abwesend
Beiträge: 1002
Hallo,

meine praktischen Erfahrungen und damit schließe ich mich den Vorrednern an: Der Kemo M172n bringts (zumindest im Bergland) nicht. lach

War im Sommer 10 Tage mit einem Freund in den Pyrenäen unterwegs, Tagesdurchschnittsgeschwindigkeit zwischen 12 und 16 km/h. Mein Kumpel hatte den besagten Kemo dabei und auch durchgehend an, um damit seine Powerbank (10Ah bei 5V laut Aufdruck) aufzuladen. KEINE Navigation (ich hatte dazu ein Garmin dabei), dafür Strava-Tracking in der Lenkertasche (Bildschirm aus) und abends ca. 1 Std. Handynutzung. Die Powerbank, vor dem Start aufgeladen, war am sechsten Tag leer.

Ich hatte einen 'alten' 12V+USB Forumslader dabei, hatte diesen ca. 30% der Zeit an und hatte immer ausreichend Strom. Abends ebenso ca. 1h Handydaddeln und am siebten Tag einmal die Garmin-Akkus aufgeladen.

Gerade wenn Du nicht nur Flachland fährst, würde ich mich vom Kemo verabschieden.

Kannst ja bei Gelegenheit mal die Reihe 'Steckdose unterwegs' bei der Fahrradzukunft durchforsten und ein bisschen schauen, was Deinen Bedarf deckt und für Dich in Frage kommt. Gerade wenn Du etwas basteln kannst, ist es nicht schwer, einen leistungsfähigen Lader selbst zu bauen.
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#1479213 - 14.09.21 14:01 Re: Watt ihr Volt.. [Re: derSammy]
Rolly54
Mitglied Übernachtungsnetzwerk
Themenersteller
abwesend abwesend
Beiträge: 275
Unterwegs in Deutschland

ja danke auf die Idee bin ich auch gekommen und fahre jetzt meistens mein Oregon mit direkt Ladung über den Kemo. Was auch völlig ausreicht außer bei dem besagten Ampel etc Stopp. Allerdings muss man ja auch mal gelegentlich seine anderen Geräte (Hand ja danke auf die Idee bin ich auch gekommen und fahre jetzt meistens mein Oregon mit direkt Ladung über den Kemo. Was auch völlig ausreicht außer bei dem besagten Ampel etc Stopp. Allerdings muss man ja auch mal gelegentlich seine anderen Geräte (Handy MP3 eBook Reade ja danke auf die Idee bin ich auch gekommen und fahre jetzt meistens mein Oregon mit direkt Ladung über den Kemo. Was auch völlig ausreicht außer bei dem besagten Ampel etc Stopp. Allerdings muss man ja auch mal gelegentlich seine anderen Geräte (Handy MP3 ebook reader) aufladen aber insgesamt Haut ist jetzt schon hin danke euch allen
Google Spracheingab Google Spracheingabe funktioniert auch manchmal und manchmal nicht so gut

Geändert von Rolly54 (14.09.21 14:03)
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#1479237 - 14.09.21 22:48 Re: Watt ihr Volt.. [Re: Rolly54]
derSammy
Mitglied Übernachtungsnetzwerk
anwesend und zufrieden anwesend
Beiträge: 18471
In Antwort auf: Rolly54

Google Spracheingab Google Spracheingabe funktioniert auch manchmal und manchmal nicht so gut

Also hier hatte Google wohl 2,8 Promille intus... bier bier2 wein bier2 wein wein weinend
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