Bouwrecept · Energie & elektriciteit
Fietsgenerator voor 12 volt
Een accu laden met je benen, en weten wat dat echt oplevert
Concepttekst. Nog niet getoetst door een vakdeskundige. Volg altijd actuele instructies van de overheid en hulpdiensten. Bij acuut gevaar: bel 112.
Gevaar · Accu en draaiende delen Een loodaccu levert bij kortsluiting honderden ampère, genoeg om een sleutel te laten smelten en brandwonden te geven. Tijdens laden ontsnapt waterstof.
- Doe ringen en horloge af voordat je aan accupolen werkt.
- Laad in een geventileerde ruimte, nooit naast open vuur of in een slaapkamer.
- Sluit nooit 12 volt apparaten direct op de generator aan zonder accu ertussen: de spanning schiet bij hard trappen ver boven de 20 volt.
Wat het doet
Een motor met permanente magneten werkt achterstevoren als dynamo. Draai je de as, dan komt er gelijkspanning uit de draden. Deze generator hangt aan de aftakas van BR.01 en laadt via een diode en een laadregelaar een 12 volt loodaccu. Eerst de eerlijke rekensom. Een gemiddelde volwassene trapt een uur lang 75 watt. De motor als generator haalt daar 60 tot 80 procent van, het touw en de lagers kosten nog 5 tot 10 procent, en de loodaccu slaat ongeveer 80 procent op van wat erin gaat wordt getoetst. Netto zit er na een uur trappen 30 tot 50 wattuur in de accu. Dat is genoeg voor een ledlamp van 4 watt gedurende 8 tot 12 uur, of voor 2 tot 3 keer een telefoon opladen. Een zonnepaneel van 100 watt levert op een zomerdag 300 tot 450 wattuur en op een winterdag 50 tot 100 wattuur (BR.20 Waterpomp op zonnestroom) wordt getoetst. De fietsgenerator is dus voor donkere weken, voor noodgevallen en voor beweging, niet voor een heel huishouden.
Stuklijst
| № | Onderdeel | Aantal | Donor of bron |
|---|---|---|---|
| 1 | Gelijkstroommotor met permanente magneten, 24 volt, 150 tot 350 watt, met borstels | 1 | DK.10 Elektrische fiets en scooter: motor van een step of kinderquad |
| 2 | Alternatief: loopbandmotor 90 tot 180 volt | 1 | DK.18 Winkels en kantoren: sportschool |
| 3 | Schottky diode, minstens 20 ampère en 40 volt, met koelplaat | 1 | DK.12 Computer, printer en harde schijf: voeding van een pc |
| 4 | Zonnelaadregelaar 12 volt, PWM, 10 tot 20 ampère | 1 | DK.13 Zonnepaneelinstallatie of DK.02 Caravan en camper |
| 5 | Zekeringhouder met zekering 15 ampère | 1 | DK.01 De auto |
| 6 | Kabel 2,5 mm², rood en zwart | 2 × 2 m | DK.01 De auto of DK.02 Caravan en camper |
| 7 | Paneelmeter voor volt en ampère, of een multimeter | 1 | DK.02 Caravan en camper of DK.18 Winkels en kantoren |
| 8 | Loodaccu 12 volt, getest | 1 | DK.01 De auto, beter: semitractie accu uit DK.02 of DK.03 |
| 9 | Multiplex schijf 60 tot 80 mm met boorgat passend op de motoras | 1 | DK.17 Meubels en matrassen |
| 10 | Stalen hoekprofiel of hardhouten blok voor de motorsteun | 1 | DK.17 of DK.18 |
Gereedschap
- Multimeter, soldeerbout, krimpkous of isolatieband.
- Boormachine, ijzerzaag, steeksleutels.
- Een toerenteller: een krijtstreep en een horloge zijn genoeg.
Bouwen
- Test de motor eerst volgens VK.J03 Motor testen als generator. Draai de as met een boormachine op 2.000 toeren en meet de open spanning. Je zoekt 16 tot 25 volt. Een scootermotor van 24 volt haalt dat meestal bij 2.000 tot 2.500 toeren wordt getoetst.
- Kies de poelie op de motoras. Bij 60 trappen per minuut draait de aftakas van BR.01 ongeveer 600 tot 800 toeren. De grote schijf van 320 mm op de aftakas en een poelie van 100 mm op de motor geven een factor 3,2 erbij: 1.900 tot 2.600 toeren. Bij een loopbandmotor kom je met een poelie van 150 mm al ruim boven de 20 volt.
- Bout de motor op een steun op dezelfde plank als de aftakas, met sleufgaten om het tweede touw te spannen. Leg de motoras precies evenwijdig aan de aftakas.
- Schroef de diode op een koelplaat. Verbind de plus van de motor met de anode. De kathode, de kant met de streep, gaat naar de plus van de laadregelaar. De diode voorkomt dat de accu de motor laat draaien als je stopt.
- Sluit de laadregelaar aan in deze volgorde: eerst de accu, dan pas de generator. Veel regelaars meten bij het opstarten de accuspanning en raken in de war als de ingang eerst komt.
- Zet de zekering van 15 ampère in de pluskabel, binnen 20 cm van de accupool (VK.J09 Zekering plaatsen).
- Zet de paneelmeter tussen regelaar en accu, zodat je ziet hoeveel stroom er echt naar binnen gaat.
- Bouw een kap over het tweede touw en de motorpoelie.
Testen
- Meet de rustspanning van de accu. 12,2 volt betekent ongeveer half vol wordt getoetst.
- Trap rustig op 60 tot 70 trappen per minuut. Lees de stroom af. Reken op 2 tot 4 ampère: dat is de 30 tot 50 watt uit de rekensom. 4 tot 6 ampère is 50 tot 85 watt aan de accu en vraagt een sterke trapper of een korte sprint (08.11 Een fietsgenerator) wordt getoetst. Kom je niet boven 2 ampère: kies een kleinere motorpoelie of een zwaardere versnelling.
- Trap 10 minuten en meet daarna de accu. De spanning moet tijdens het laden stijgen naar 13 tot 14 volt.
- Merk je dat trappen ineens licht wordt: dan is de accu vol en schakelt de regelaar af. Dat is goed.
- Zonder regelaar: stop met laden als de spanning tijdens het trappen 14,4 volt bereikt wordt getoetst.
Onderhoud
- Blaas elke maand het koolstof uit de motor en kijk naar de koolborstels. Korter dan 5 mm: vervangen.
- Voel na elk uur aan diode en motor. Te heet om vast te houden betekent een grotere koelplaat of minder stroom.
- Schrijf in een logboek hoeveel minuten er is getrapt en wat de accu daarna aangaf.
Gevaar · Accu en draaiende delen Een loodaccu levert bij kortsluiting honderden ampère, genoeg om een sleutel te laten smelten en brandwonden te geven. Tijdens laden ontsnapt waterstof.
- Doe ringen en horloge af voordat je aan accupolen werkt.
- Laad in een geventileerde ruimte, nooit naast open vuur of in een slaapkamer.
- Sluit nooit 12 volt apparaten direct op de generator aan zonder accu ertussen: de spanning schiet bij hard trappen ver boven de 20 volt.
Volgende stap
Verdeel de opgeslagen stroom over een huis met BR.04 12 volt verlichtingsnet voor een huis. Werk je met een groep, maak dan van trappen een vaste dienst van 30 minuten per persoon. Twee mensen die elk een half uur trappen, houden samen de lampen van een gezin een avond aan. Wil je meer, kijk naar wind (BR.12) of zon (10.04 De 12 volt standaard).
Redactionele correctie
Dit recept wijkt sinds editie 0.62 af van de aangeleverde tekst. De laadstroom paste niet bij de eigen rekensom van 30 tot 50 wattuur per uur. Zie 08.11 Een fietsgenerator.