Gereedschap

Een krachtige energiebron: de Forumslader – een interview

Gepubliceerd op 30 juni 2011 17:10 (2042 keer bekeken) 1

Enige tijd geleden was iemand op het Rad-Forum.de op het idee gekomen om een lader te maken die de energie uit de naafdynamo gebruikt om elektronische gadgets van voeding te voorzien. Terwijl er ondertussen soortgelijke apparaten verkrijgbaar waren bij commerciële producenten, werd dit ontwikkeld als een samenwerkingsproject. Jens During uit Cottbus, Duitsland, heeft de ontwikkeling gedocumenteerd op Forumslader.de en was verantwoordelijk voor het modereren en de verdere ontwikkeling. Ondertussen is de "Forumslader" (Duits voor "lader van het forum") ook verder ontwikkeld op Liegeradforum.de, met name door Patrick Hagemann die elektronica en technologie studeert in Jena. Chris Rückert (BentBlog) sprak met hen beide.

BentBlog: Jens, je bent de drijvende kracht achter de "Forumslader". Wat was de bedoeling van de ontwikkeling en wat kan je ermee doen?
Jens: Ik was op zoek naar een sterke energiebron voor mijn krachtige zelfbouwverlichting - deze moet zichzelf opladen om te voorkomen dat ik zonder licht op mijn woon-werkverkeer traject zou komen te zitten, omdat ik vergeten had het te laden (27 km enkele reis, waarvan 15 km door de bossen met veel wilde zwijnen). Dus mijn eerste zelfbouw was de openbare standlichtschakeling 12 V van Wolfgang Bergter. Het werkte behoorlijk goed, maar ik was al snel op zoek naar manieren om de prestaties te verbeteren.
Tegelijkertijd ontwikkelde Markus (fietser) in het Rad-forum.de een dynamolader voor 4 NiMh accu's – ik voegde er een aantal ideeën van mij toe en zo ontstond de oorspronkelijke Forumslader (nu bekend als de 6 V-lader, omdat deze intern werkt met 6 V).
Om de toepassing te verbreden en de gewonnen hoeveelheid energie te verbeteren, ontwikkelde ik de eerste 12 V-lader, die technisch gezien een vereenvoudigde lader was naar die van Wolfgang Bergter, maar met de eerste prestatieverbeteringen. Later suggereerde JohannW een ‘langzaamaan stap’ – hierbij ontstond de huidige tweestappen Forumslader met verder verbeterde prestaties. En met de mogelijkheid om USB-apparaten direct aan te sluiten, als wel het gebruik van afwijkende accu's.
Vanuit mijn oogpunt was deze lader universeel toepasbaar, enorm effectief en makkelijk na te bouwen. Maar het bleek nogal onrealistisch te zijn om te veronderstellen dat iedereen zou kunnen solderen of iemand kent die hem daarbij zou willen helpen...
Op dat moment vroeg Andreas Oehler om een testexemplaar voor zijn grote apparatenvergelijk – in de loop van de jaren waren er verschillende commerciële dynamoladers verkrijgbaar, maar er was geen vergelijking van deze apparaten beschikbaar. Na de, vanuit mijn oogpunt, sensationele prestaties in deze test, werd de Forumslader ook buiten het Rad-forum zeer populair.
Ik werkte al een tijdje aan een automatische schakelaar voor die tweestappen, maar dit werkte niet goed totdat ik in contact kwam met Patrick en Malte.
BentBlog: Heb je alle doelen bereikt die je je vóór de ontwikkeling gesteld had of zijn er nog andere?
Jens: Nou ja, de moeite die het kost om het te maken blijkt voor veel mensen momenteel te hoog te zijn. Daarnaast zie ik mogelijkheden voor verdere prestatieverbeteringen.
Patrick werkt aan een verbeterde manier van bouwen van de Forumslader en ook de interne laag-voltage-afschakeling word door hem ontwikkeld.
BentBlog: Bij het doorlezen van het Rad-forum.de lijkt het wel of elke zelfbouwer het apparaat anders maakt. Is deze flexibiliteit het grote voordeel van uw oplossing ten opzichte van de commercieel aangeboden apparaten?
Jens: Met afstand het grootste voordeel is het hoogste laadvermogen van de Forumslader in vergelijking met alle andere laders, en haar grootste universaliteit bijvoorbeeld door de mogelijkheid om alle 12 V laadadapters uit de motorindustrie toe te kunnen passen. Men moet niet vergeten dat in het begin van haar ontwikkeling er lange tijd geen commerciële dynamolader beschikbaar was. In het Rad-forum.de kun je daardoor alle generaties van de Forumslader tegenkomen en natuurlijk ook allerlei individuele aanpassingen van de basisschakelingen.
BentBlog: Wat doen de commerciële apparaten beter of slechter?
Jens: Nou, de commerciële apparaten zijn meestal mooier en kleiner, en soms ook goedkoper. Maar er is geen lader voor grote stroomgebruikers, voor zelfvoorzienende fietsers met een hoog energiebehoefte, is er momenteel geen alternatief voor de Forumslader (op dit moment zijn er een paar van de wereldreizigers die tijdens hun reis hun blog of website met een Netbook updaten, terwijl ze gebruik maken van elektriciteit uit hun Forumslader).
BentBlog: Moet je elektrotechnisch ingenieur zijn om de Forumslader te bouwen? Wat is er nodig om het te maken?
Jens: Geen ingenieur, maar nu moet je nog steeds kunnen solderen en knutselen. Op zijn best stel ik volledige geassembleerde printplaten beschikbaar - meer dit is simpelweg op dit moment niet mogelijk (een kwestie die Patrick aanzienlijk probeert te verbeteren).
BentBlog: Zijn er speciale vereisten aan de dynamo om met de Forumslader te werken?
Jens: Elke naafdynamo, zonder spanningsbegrenzing, werkt perfect (dat zijn ze vrijwel allemaal), bij zij-lopers is een interne aanpassing nodig - over het algemeen mag het geen begrensde dynamo zijn, zodat de hoge interne arbeidsspanning van de Forumslader behaald kan worden.
BentBlog: Patrick, wanneer heb je voor het eerst over de Forumslader gehoord?
Patrick: Ik werd door een forumlid gevraagd of ik een Forumslader voor hem kon bouwen. Hij stuurde me een link naar de website van Jens 'en ik was nieuwsgierig.
Na het bouwen van een lader, kwam ik in een gesprek met Jens, en de vraag of de lader niet verbeterd kon worden.
BentBlog: Vervolgens heb je het initiatief in het Liegeradforum.de genomen om de lader te wijzigen. Wat was er mis met het oorspronkelijke apparaat?
Patrick: De "problemen" met het oorspronkelijke apparaat waren aan de ene kant de tijdrovende productiemethode, aan de andere kant de ontbrekende beveiliging voor de accu's. Bovendien was er slechts een handmatige oplossing om te schakelen tussen de verschillende rijsnelheden. Ook de behuizing was vaak een probleem omdat het niet makkelijk was om de LED's en de schakelaars zodanig te positioneren opdat er geen enorme behuizing ontstond.
BentBlog: Nu staat er een kant-en-klaar product. Voldoet het aan uw verwachtingen?
Patrick: Op dit moment zijn er vijf prototypes gemaakt en verstuurd aan vijf testers. Een van hen rijdt, bijvoorbeeld, mee met de ROAM. De andere testgebruikers dekken het resterende gebied af: van hobbyrijders met 1000 km per jaar tot toerrijders met 30.000 km per jaar. De laders worden eerst een maand getest. Daarna komt er een voortgangsrapportage. Als er geen nieuwe problemen komen, zal de lader en het schakelschema worden gepubliceerd (op Jens' site).
Het "oerprototype" was al veelbelovend. Het laadvermogen lag over een breed bereik boven de 10 W, de automatische rijsnelheidschakelaar en de accu monitor werkt zonder problemen. Nu de dag-in-dag-uit gebruikstest afwachten.
BentBlog: Hoe makkelijk is het om deze versie van de lader te bouwen?
Patrick: De lader is voornamelijk gemaakt met SMD-onderdelen. Deze zijn in betrekkelijk groot uitgevallen, waardoor ze wat makkelijker te positioneren zijn ten opzichte van de oude lader. Maar meestal zullen we de printplaat volledig gemonteerd leveren.
BentBlog: Wat zijn SMD-onderdelen? En waarom is het daarmee makkelijker om de lader te maken?
Patrick: SMD-onderdelen zijn 'Surface Mounted Devices', die rechtsreeks op de printplaat worden gesoldeerd, zonder pootjes die door gaten in de printplaat gedrukt moeten worden. Dus hoef je geen gaten te boren. Bovendien kunnen de grotere SMD-componenten zeer goed met de hand gesoldeerd worden. De tijdsbesparing is ongeveer 40 % omdat er niet geboord of de componenten voorgebogen hoeven te worden. Een bijkomend voordeel is de extreme bestendigheid tegen trillingen, omdat de onderdelen rechtstreeks op de printplaat zitten.
BentBlog: Komt er een commerciële aanbieding van de Forumslader?
Jens: Ik wil de Forumslader graag behouden als openbaar project - als getalenteerde hobbyisten dit apparaat voor vrienden wil maken, is dit precies het doel van publicatie. Ook zou de Forumslader vandaag de dag niet bestaan zonder mensen als Wolfgang Bergter, Olaf Schultz of Andreas Oehler hun kennis voor zichzelf zouden houden. Met het commercieel aanbieden van de Forumslader is het, volgens mij, in het belang van de industrie om de productiedetails geheim te houden (waarom zou bijvoorbeeld een bedrijf zoals BUMM het schema publiceren van hun E-Werk?).
BentBlog: Hartelijk dank voor het interview!