Fahrradlader V3.1
Kategorie: Dynamo-Lader
Vorteile:
+ sehr günstig
+ brauchbare Ladeleistung
+ kleines Gehäuse
+ kein Pufferakku -> erhöht Lebensdauer und verringert Kosten
+ „USB-Charge-Optimizer“ (Ladestromunterbrechung alle 15 s) vermindert Probleme des fehlenden Pufferakkus
Nachteile
– über 20 km/h eher schwache Ladeleistung
– kein Pufferakku -> nicht alle Geräte laden gut mit schwankendem Ladestrom
Fahrradlader V3.1 kaufen bei:
Testfazit:
Der Fahrradlader V3.1 ist ein sehr günstiger, funktionierender Dynamolader. Leistungsmäßig kann er bis 20 km/h mit anderen (teils deutlich teureren) Ladern gut mithalten. Bei höheren Geschwindigkeiten (> 25 km/h) bieten andere Lader aber deutlich mehr Leistung. Einen Lötkolben bedienen sollte man können, wenn man sich für diesen Lader entscheidet. Ein Anschlusskabel zum Dynamo ist nicht dabei und muss selbst angelötet werden.Transparenzhinweis: Der Fahrradlader V3.1 wurde mir vom Entwickler für den Test kostenfrei zur Verfügung gestellt.
Einleitung
Der Fahrradlader V3.1 ist ein Dynamolader, der die Energie des Nabendynamos erntet und über einen USB-Port zum Laden von Geräten zur Verfügung stellt. Das Besondere an diesem Lader: er ist ein Open-Source-Projekt. Schaltpläne und viele Infos zum Lader werden vom Entwickler auf der Webseite zum Fahrradlader 3.1 bereitgestellt. Jeder kann ihn nachbauen. Gleichzeitig ist der Lader aber auch im Shop des Entwicklers verfügbar.
Verpackung und Lieferumfang
Der Fahrradlader V3.1, sowie das separat erhältliche 3D-gedruckte Gehäuse kamen in sehr einfacher Verpackung bei mir an:
Mitgeliefert wird nicht viel. Nur der Fahrradlader als nackte Platine. Und das Gehäuse. In diesem ist eine Mutter auf der einen Gehäusehälfte eingesetzt. Mit einer mitgelieferten Schraube werden die Gehäusehälften zusammengesetzt, nachdem der Lader eingesetzt wurde.
Was insbesondere fehlt, ist ein Anschlusskabel. Einen Lötkolben bedienen sollte man also können, um ein Anschlusskabel an den Lader anzulöten.
Aussehen und Bedienung
Der Fahrradlader V3.1 besteht aus einer kleinen Platine. Gerade einmal 42 × 33 × 14 mm groß ist der Lader.
Mit Energie versorgt wird der Fahrradlader vom Nabendynamo. Dazu muss noch ein Kabel am Lader angelötet werden.
Ein USB-A Anschluss dient als Ausgang. Hier wird der zu ladende Verbraucher (Smartphone, Navi, Powerbank…) angeschlossen.
Hier die Rückseite des Laders:
Hier befindet sich eine grüne LED, die anzeigt, wann der Lader aktiv und bereit zum Laden ist. Baut man den Lader in das Gehäuse ein, ist diese natürlich nicht mehr zu sehen, aber eigentlich auch nicht nötig. Aber als Hilfe, wenn der Lader nicht funktioniert, ist die LED eventell hilfreich.
Der Fahrradlader V3.1 hat eine Funktion, die regelmäßig die Ladeverbindung kurz unterbricht und damit das Ladeergebnis potentiell verbessert (vom Entwickler „USB-Charge-Optimizier“ genannt), dazu später mehr. Benötigt man diese Funktion nicht, kann man diese abschalten, indem man die beiden Kontakte „JP1“ verbindet (beispielsweise mit einem Klecks Lötzinn).
Der Fahrradlader wird nur als nackte Platine geliefert. Will man sich nicht selbst ein Gehäuse bauen, kann man im Shop des Entwicklers aber ein günstiges 3D-gedrucktes Gehäuse für den Lader kaufen.
Dieses hat Aussparungen für den USB-Anschluss und das Anschlusskabel. Mit einer Schraube werden die beiden Gehäuseteile zusammengeschraubt.
Hier die Platine mit Anschlusskabel im Gehäuse eingebaut:
Beachten sollte man, dass das Gehäuse nicht wasserdicht ist. Und durch die Beschaffenheit des USB-Anschlusses wird man es auch nicht abgedichtet kriegen, ohne den Anschluss unbrauchbar zu machen. Am besten verstaut man das Gerät also in einer Tasche, statt es außen am Fahrrad anzubringen.
Messung der Ladeleistung
Um die Ladeleistung des Fahrradladers V3.1 zu messen, habe ich einen Versuchsaufbau mit einem motorgetriebenen Nabendynamo (Shimano Nexus DH-C3000-3N) verwendet. Ein Fahrradtacho misst die Drehzahl und zeigt die Geschwindigkeit an, die in einem 28 Zoll Laufrad (2100 mm Abrollumfang) entstehen würde.
Gemessen wurden Spannung und Strom am Ausgang. Verwendet wurde eine einstellbare elektronische Last. Versuchsweise wurde aber auch mit diversen Smartphones und Powerbanks am Ausgang die Ladeleistung bestimmt.
Hier der Versuchsaufbau:
Hier die Messergebnisse im Diagramm:
Mit steigender Geschwindigkeit wird die mögliche Ladeleistung immer höher. Ab 20 km/h fällt die Leistung aber wieder. Dafür dürfte der Serienkondensator sorgen, der die Leistung zwar in einem bestimmten Geschwindigkeitsbereich erhöht, darüber aber wiederrum verringert.
Die Ladeleistung kann bis 20 km/h mit vielen anderen Ladern gut mithalten, wenn die erreichten Werte auch keine Spitzenwerte sind. Siehe auch das Diagramm im Artikel zum Test von Dynamo-USB-Ladern für einen Vergleich der Ladeleistung verschiedener Lader.
Über 20 km/h fällt die Ladeleistung aber immer weiter ab. Wer oft mit Geschwindigkeiten > 25 km/h unterwegs ist, erhält hier bei anderen Ladern deutlich bessere Ladeleistungen.
Getestet habe ich die Ladeleistung zusätzlich auch mit einigen realen Geräten wie Powerbanks und Smartphones. Bei vielen Geräten zeigten sich hier Ladeleistungen die genauso hoch waren, wie im Idealfall elektronische Last. In einigen Fällen waren die erreichbaren Ladeleistungen aber auch deutlich geringer. Das zeigt sich auch bei anderen Dynamoladern leider immer wieder mal. Bei welchen Geräten das auftritt, ist schwer vorherzusagen.
Neuaushandlung des Ladestroms
Der Fahrradlader V3.1 hat keinen Pufferakku und stellt daher am Ladeausgang einen mit der Fahrtgeschwindigkeit schwankenden Ladestrom bereit. Leider können nicht alle Verbraucher damit gut umgehen. Vor allem Smartphones legen den Ladestrom am Anfang fest. Sinkt die Leistungsabgabe des Laders, regeln sie den Ladestrom zwar nach unten, allerdings nie wieder nach oben, wenn die Fahrgeschwindigkeit und das Leistungsvermögen des Laders dann wieder steigen.
Eine Strategie, die daraus resultierende geringe Ladeleistung zu vermeiden, ist das kurze Unterbrechen und Neustarten des Ladevorganges. Das kann man im Prinzip selbst machen, indem man das Ladekabel kurz absteckt.
Der Fahrradlader V3.1 nimmt einem diese Arbeit ab, indem er alle 15 Sekunden den Ladevorgang kurz unterbricht. Das zu ladende Gerät optimiert dann den Ladestrom wieder auf den maximal möglichen Wert.
Auch andere Lader machen das ähnlich, beispielsweise der Cycle2Charge V3 und der Velotor SE2. Diese beiden Lader verfolgen aber eine komplexere Strategie: sie schließen über die Veränderung der Wechselstromfrequenz auf die Geschwindigkeitsänderung und stoßen den Ladevorgang nur neu an, wenn sich die Geschwindigkeit erhöht hat. Die genauen Algorithmen sind bei beiden Ladern etwas unterschiedlich, aber das Prinzip ist ähnlich.
Wie gut funktioniert jetzt die sehr einfache Strategie des Fahrradladers? Mein Eindruck war, dass diese sehr einfache Strategie Vor- und Nachteile hat. Der Nachteil ist, dass mit dem häufigen Neustart des Ladevorganges offensichtlich nicht alle Geräte gut umgehen können. Eines meiner getesteten Smartphones testete beispielsweise während der 15 Sekunden verschiedene Ladeströme durch und fand nicht so richtig den passenden. Ein Laden erfolgte so zwar, aber der durchschnittliche Ladestrom lag deutlich unter dem Leistungsvermögen des Laders. Ein anderes Smartphone hat zwar gut geladen, schaltete aber bei jedem Neustart das Display ein. Was vermutlich einen Großteil der geladenen Energie verbrauchen dürfte.
Auf der anderen Seite hatte ich bei den komplexeren Strategien vom Cycle2Charge und Velotor öfter den Eindruck, dass der Ladevorgang eher zu selten neu gestartet wurde und die Lader so auch hinter ihrem Potential zurückblieben.
Welche Strategie nun die bessere ist, hängt vermutlich auch stark vom Fahrprofil ab. Aber bessere Ergebnisse als ohne dieses Neustarten dürfte man in den allermeisten Fällen erzielen.
Möchte man diese Funktion abschalten, ist das beim Fahrradlader aber auch möglich. Wie weiter oben schon beschrieben, überbrückt man dazu zwei Kontakte und schaltet so die Neustartfunktion ab.
Testfazit
Der Fahrradlader V3.1 ist ein sehr günstiger, funktionierender Dynamolader. Leistungsmäßig kann er bis 20 km/h mit anderen (teils deutlich teureren) Ladern gut mithalten. Bei höheren Geschwindigkeiten (> 25 km/h) bieten andere Lader aber deutlich mehr Leistung.
Einen Lötkolben bedienen sollte man können, wenn man sich für diesen Lader entscheidet. Ein Anschlusskabel zum Dynamo ist nicht dabei und muss selbst angelötet werden.
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Alternativen:
Das Cycle2Charge V3 bietet bei höheren Geschwindigkeiten eine bessere Ladeleistung als der Fahrradlader V3.1. Dieser wird statt der Ahead-Kappe auf dem Vorbau montiert. Allerdings ist das Cycle2Charge auch schon um einiges teurer, auch wenn er immer noch zu den eher günstigen Ladern gehört.
Mehr über den Fahrradlader V3.1 gibt es auch in folgendem Video, in dem ich 4 günstige Dynamolader verglichen habe:
