Dinamo bicicletta per alimentare dispositivi

[claudiocedrone]

Lo stabilizzatore (converter) va dopo il condensatore e serve per avere una tensione costante con cui alimentare i LED (o l'eventuale driver); la tensione indicata sul condensatore è quella massima sopportata dal condensatore senza danneggiarsi non quella che il condensatore rende disponibile... esempio in soldoni, anche un condensatore da 500 V se viene caricato a 3 V più di 3 V non li fornisce mica; altra osservazione è che il raddrizzatore ha una tensione di soglia di conduzione sotto la quale non conduce quindi serve un minimo di velocità di rotazione per avere tensione ai capi del condensatore.

[Liuke27]

Chiarissimo grazie. E che tipologia di stabilizzatore mi consiglieresti? Con che specifiche? vorrei alimentare almeno 2 LED bianchi da 3 V

[lucaking]

...un supercap per immagazzinare energia......
.....il comportameto (e gli eventuali accorgimenti da adottare in carica e scarica) di tali dispositivi.

Scusa claudiocedrone ma sono ignorante a riguardo, quali sono i tuoi dubbi sui supercondensatori?
Credevo che un supercap differisse da un normale condensatore solo per la sua capacità, ti riferisci al fatto che dovrebbero esserci correnti di spunto maggiori e per tempi più lunghi rispetto a un normale condensatore?

[claudiocedrone]

lucaking, esempio; anche se la vedo dura che la "dinamo" riesca a erogare chissà che intensità di corrente
Liuke27, potrei dirti di cercare (Google) uno step-up/down converter con le carateristiche che servono a te ma... non te lo dico perché non so esattamente quali sono le specifiche; non so che range di tensione fornisce la dinamo in alternata e il corrispndente range in continua (e occhio che se la dinamo desse 6 V in alternata questi raddrizzati e livellati in continua potrebbero diventare 7 V che non sarebbero affatto graditi dal condensatore da 5,5 Vl (tensione di lavoro... oltre che da non superare assolutamete perché il condensatore potrebbe anche esplodere sarebbe buona norma non avvicinarcisi proprio a tale tensione); inoltre i metodo del resistore di limitazione va bene per i LED da segnalazione ma per illuminazione sarebbe molto meglio una alimentazione a corrente costante... magari proviamo a taggare richiurci che se ha voglia e tempo di intervenire di certe cose se ne intende.

[richiurci]

eccomiiiii

Dunque...step-up e step-down li uso poco, a meno di comprarli già fatti sono troppo complessi per circuiti così "basic".

Ovviamente...faro bici a LED già fatto, approccio però diverso da quello ipotizzato qui.

Io la vedo così, ci sono due approcci semplici possibili, scarto i supercap che sono oggetti costosi e di fatto sono equivalenti a batterie (per un uso come questo)

Approccio super-basic
Raddrizzatore seguito da regolatore lineare low dropout usato in modalità regolatore di corrente.
Questo approccio permetterebbe di sfruttare al massimo i LED senza rischiare di bruciarli, e di avere luminosità costante ma solo ovviamente da una certa velocità in su.

Approccio medio
E' il circuito realizzato da me tempo fa: batterie ricaricabili NiMH (o se disponibili litio), per avere una luce costante (anche a bici ferma) per diverse ore.
Io l'avevo fatto per andare in mountain bike anche in inverno.
Eventualmente, se la dinamo va abbastanza "su" (o se proprio piace usando un regolatore switching) si potrebbe prevedere di usare la dinamo per ridurre la scarica e aumentare l'autonomia.

Ma in generale le dinamo sono molto poco efficienti, coi LED e le batterie odierne meglio eliminarla

[drGremi]

Bene! Bhè per la prima posso migliorare... ;) Mentre, per quanto riguarda il circuito, ci sono alcuni problemi. In pratica quando pedalo, la luce dei led non è costante. Immagino che tutto questo sia dovuto alla dinamo che non eroga una tensione costante. Come potrei risolvere questo problema?

Ti consiglio un articolo che ho scritto
https://www.electroyou.it/drgremi/wiki/ ... i-discreti

Ovviamente questo solo per led e illuminazione costante. Per il resto ci penserei dopo, ciao! Un super capacitore per me è una overkill (e manco tanto praticabile).

[gianniniivo]

Sto seguendo da qualche giorno questa discussione e non mi è chiaro il motivo per cui sia stata soltanto “sfiorata” l’ipotesi di collegare una batteria al litio tipo, ad es.: 18650.

Se l’alternatore (per comodità dinamo) eroga 6V e 3W, aggiungendo un ponte di diodi ci si avvicinerebbe di molto alla tensione di carica di una batteria al litio. Collegando un paio di led in parallelo (tipo quello risultante dall'immagine in allegato) da 3,4V. 1W. con qualche piccolo intervento in limitazione, se necessario, non capisco per quale motivo non dovrebbe funzionare.

.
Se il consumo fosse eccessivo, si potrebbe inserire nel fanale anteriore questo led e nel fanalino posteriore un led ad alta luminosità da 5mm. con la sua resistenza di limitazione. Cosa mi sfugge?

[richiurci]

niente, io avevo ipotizzato NiMH solo perché si trovano ovunque e sono meno pericolose, se uno dispone di batterie al litio ed è capace di gestirle in sicurezza vanno benissimo

[gianniniivo]

Ah, ok, grazie richiurci.
Mi era parso, infatti, sia pur da una prima e superficiale valutazione, che coincidessero i parametri essenziali, tensione, corrente e potenza, almeno in teoria.

Se la tensione della dinamo è 6V A.C., in D.C. sono circa 8,4V, togliamo circa 1,4V del raddrizzatore e abbiamo a spanne 7V D.C. Sarebbe da provare ma con questi valori si potrebbero mantenere in carica 2 litio 18650 in serie. Certamente non raggiungerebbero mai la carica massima ma la soluzione in serie semplificherebbe di molto il circuito di carica, non richiedendo alcuna limitazione a tutela delle batterie. Per converso, con due batterie in serie, se è vero che non serve limitare la tensione di carica, diventa invece indispensabile limitare l’alimentazione dei led ma non credo che questo costituisca un problema, con qualche componente il gioco è fatto. In fin dei conti dobbiamo alimentare 2 led e i consumi sarebbero modesti.

In alternativa (preferibile) si utilizza una sola batteria al litio 18650, limitandone la carica dalla dinamo senza troppe raffinatezze, il led anteriore collegato direttamente alla batteria e il led da 5mm. posteriore, ad alta luminosità, sarà limitato da una resistenza anch'essa collegata alla batteria.

Il LED CREE che ho pubblicato, è identico a quello contenuto in una torcetta cinese che utilizzo da anni e non si è mai bruciato, nonostante sia collegato direttamente alla batteria 18650, senza alcuna limitazione. Se si desidera andare proprio sul sicuro, basta mettere in serie al led CREE una resistenza di qualche Ohm 1W. Inoltre, mettendo la batteria in parallelo al ponte, ma dopo il limitatore, non dovrebbe occorrere neppure il condensatore elettrolitico, essendo deputata la batteria a svolgere la funzione di livellamento.

Quanto al pericolo, non credo che da una dinamo da bicicletta si possa poi correre il rischio di sovraccaricare una 18650, considerata la potenza in gioco.

Se non fossi pigro, come sono, potrei anche provare a fare un esperimento, ma la mia bellissima bicicletta avrà più o meno 35 anni e in quell'arco di tempo potrei aver forse pedalato per un centinaio di chilometri, un vero record negativo ma ho sempre preferito che a spingere fosse un motore a scoppio…

Ad ogni buon conto, considerato che dispongo di una quindicina di batterie 18650, potrei anche confidare sulla vittoria della curiosità verso la pigrizia.

Attendo per verificare se qualche amico possa offrire qualche suggerimento.

[richiurci]

eccoti i suggerimenti.

Le batterie LiFeYPO4 sono ragionevolmente sicure, credo sia di fatto impossibile che prendano fuoco per sovraccarica o sovrascarica.
Però concettualmente se metti due celle in serie un BMS ci vorrebbe, perché nel tempo lentamente si sbilancerebbero comunque.

mentre con le NiMH il "bilanciamento" viene fatto sfruttando la loro robustezza, e quindi usando loro come "elementi dissipanti", le celle litio vanno in overvoltage senza scaldare, il danneggiamento è probabile.

Quindi:

Soluzione 2 celle in serie
da verificare se serve un regolatore di tensione+BMS per non andare in sovratensione.
Sicuramente i LED andrebbero usati in serie di 2, altrimenti il sistema in serie non avrebbe senso

Soluzione 1 o più celle in parallelo
basterebbe un semplice regolatore lineare settato alla Vmax delle celle (3,5-3,6V con le LiFe), e una resistenza di caduta per ogni LED per evitare di surriscaldare i LED (i bianchi di solito lavorano a 3-3,2V)
Alternativa "minimum component count": regolatore lineare impostato alla Vmx dei LED (3,2V?), dissipazione minima (niente R di caduta), autonomia a dinamo ferma un po' ridotta

PS: in effetti non è a dissipazione minima, perché a scaldare sarebbe il regolatore.
Quindi la scelta tra le due soluzioni dipende fortemente dalla tensione erogata dalla dinamo a velocità ragionevole. La sperimentazione diventa sempre più interessante