Une dynamo Shimano DH-3 N 20 d'entrée de gamme (20€) prêtée par Radiechen mon vélociste, est montée sur un tour équipé d'une variation de vitesse très précise.
Le compteur de vélo indique la vitesse pour une roue de 20", la dynamo 28" tourne en réalité à 28 km/h quand le compteur indique 20 km/h.
Une ampoule 12 V 5W constitue la charge
Le multimètre jaune mesure l'intensité en A
Le multimètre noir mesure la tension en V
La puissance fournie se calcule par la formule P(Watts) = U(Volts x I (Ampères)
Un oscilloscope qui permet de visualiser la forme du signal complète l'équipement.
Premier essai avec la dynamo seule, la vitesse est de 20 km/h, on peut lire 16,23 V et 0.42 A, la dynamo fournit une puissance de 6.8 W
La vitesse est réglée à 30 km/h la puissance fournie est maintenant de 9.15 W, pas mal pour une dynamo bas de gamme de 3 W.
Le courant fourni est alternatif, le terme dynamo, utilisé pour désigner les générateurs électriques pour vélos est impropre car il s'agit d'alternateurs à aimant permanents.
L'oscillo est réglé sur 10 V et 10 ms la tension maxi est de 19.5 V et la fréquence de 33 Hz ~
Le courant alternatif convient parfaitement pour alimenter une lampe mais pour recharger une batterie il faut le redresser en courant continu par des diodes disposées en pont de Graetz, le condensateur sert à lisser le courant.
Oscillogramme du courant redressé sans filtrage, les ondes négatives sont passées au-dessus de la ligne du 0V. A 20 km/h U = 12.5 V et I = 0.35 A P = 4.37 W
A 30 km/h U = 16.7 V et I = 0.41 A P = 6.85 W
Oscillogramme du courant redressé et filtré par le condensateur de 1000 µF, il reste quelques oscillation résiduelles de faible amplitude.
A 20 km/h U = 12.3 V et I 0.36 A P = 4.4 W
A 30 km/h U = 14.8 V et I 0.40 A P = 5.9 W
Dernière évolution du schéma avec le rajout de deux condensateurs montés en doubleurs de tension dans le pont de Graetz, arme à double tranchant car leur efficacité est fonction de la fréquence qui elle dépend de la vitesse.
Ils permettent de renforcer les performances de la dynamo aux vitesses de croisière avec une perte aux vitesses inférieures ou supérieures.La détermination de leur capacité est très importante, à 20 km/h 220 µF donne une très bonne plage de fonctionnement, à 30 km/h avec 100µF il est possible de tirer 12 W de la dynamo mais sur une plage plus réduite.
Vitesse 220 µF 150 µF 100 µF 89 µF 79 µF 69 µF
15 3.6 W 1.4W 1.3 W 1.4 W 0.9 W
20 7.7 W 5.6 W 2.5 W 1.1 W 0.9 W
25 7.7 W 9.8 W 6.9 W 4.4 W 3 W 2.3 W
30 6.4 W 8.5 W 11.6 W 12 W 8.9 W 7.1 W
35 5.8 W 7.3 W 10.7 W 12.2 W 16.8 W 14.4 W
40 5.3 W 6.3 W 8.3 W 8.6 W 9.6 W 11.7 W
Je suis plutôt médiocre en math.
RépondreSupprimerJe possède précisément cet alternateur Shimano DH3N20 monté sur une roue de 700, donc 28 pouces.
Vous avez testé avec une roue de 20 pouces. Pour une vitesse de rotation identique à la vôtre correspondant à 20km/h je me demande à quelle vitesse il me faudra rouler pour obtenir un rendement optimum.
Pépère comme je suis sur mon vélo, rouler longtemps à plus de 15 km/h me semble tenir de l'exploit en ce qui me concerne. Et encore je ne parle pas des innombrables côtes de ma région et du vent "qui fait exprès" de souffler de face. ;-)
Que me faudrait-il avoir comme modèle de "dynamo" sur moyeu avec une roue de 700 dont le rendement serait acceptable aux alentours de 15 km/h ? Ce montage électronique resterait-il convenable avec d'autres modèles de "dynamos" ? Merci.
Avec une roue de 28" il faut rouler à 28 km/H pour fournir la même puissance que la 20" à 20 km/H. V 28" = V avec20"/20x 28
SupprimerV 20" = V avec28"/28 X20
La puissance obtenue à 15 km/H avec une roue de 28" correspond à la vitesse avec 20" de 10.7 km/H (15/28x20= 10,7)soit ~ 2.5 W peut-être 3W avec des condensateurs de 470µF
Ce montage fonctionne avec une dynamo bouteille mais la fréquence étant plus élevée, la valeur des condensateurs ne correspond plus, par contre il est possible de gagner en puissance à faible vitesse en diminuant le diamètre de la poulie de la dynamo.
Bonjours,
RépondreSupprimerquel est la valeur ideale des condensateurs mis en serie dans le montage doubleur de tentions sachant que sur mon vtt la vitesse de croisière est plutôt de 7 à 15 km/h.
j'utilise actuellement ce montage pour recharger mon téléphone GPS: (avec des diodes de redressement type Schottky)
http://www.arenddeboer.com/diy-hub-dynamo-usb-charger/
mais ce n'ai pas suffisant à basse vitesse.
merci pour votre aide
eric
Pour les faibles vitesses en 26", il faut des condensateurs de 320 µF.
RépondreSupprimerIl faut faire très attention avec les chargeurs très simplistes qui ne comportent pas de sécurité surtension, vous risquez de tout griller.