stroomvoorziening en elektro: bedenkingen

In een recente post vermeldde Johan Vrielink zijdelings de noodzaak aan verbetering van de verlichting. Dat zette me dan weer aan het denken, dus maak ik enkele posts aan met bedenkingen rond enerzijds verlichting en anderzijds de stroomvoorziening, gebaseerd op mijn zeer beperkte kennis van het onderwerp. 

Een velomobiel heeft nood aan redelijk wat energie voor allerlei toepassingen. De meest noodzakelijke zijn de koplamp(en), het achterlicht en de knipperlichten. Daarmee is het dikwijls niet gedaan: een tweede koplamp, eventueel accentverlichting aan de spiegels, een remlicht, elektronische gadgets zoals gsm, navigatie, ... In de praktijk wordt dit allemaal gevoed door een accupack.

Een batterij of accupack maakt je afhankelijk van een externe stroombron, aangezien dit moet bijgeladen worden. Daarnaast is de kans reëel dat je zonder stroom valt op het minst gepaste moment. Rekening houdend met het doel - toegankelijker maken van de velomobiel - is dit niet zo goed. Een auto zorgt voor zijn eigen elektriciteit (zij het door het verbranden van fossiele brandstoffen) en is in zekere zin dus "autonomer". Dus moet je op zoek naar een gebruiksvriendelijker systeem om in de energie te voorzien.

Technisch gezien zijn er mooie oplossingen voor stroomproductie als je kijkt naar een conventionele fiets. Ik ben - dat heb ik al verschillende keren vermeld - groot voorstander van een (naaf)dynamo, omdat dit systeem zeer betrouwbaar is en je autonoom maakt

Een naafdynamo dus, maar die is dan weer gemaakt om in een conventionele fiets de voornaaf te vervangen. Bij zo goed als alle velomobielen zitten vooraan trommelremmen gecombineerd met een enkelzijdige ophanging. Dit gaat dus niet. Een achternaafdynamo is er niet meer (Shimano had er eentje, maar die is uit productie). Wie met een derailleur werkt op zijn velomobiel, kan misschien nog terecht bij de Sunup spaakdynamo, indien de achterbrug hierbij geen probleem vormt.

Op mijn Alleweder echter zit een naafversnellingssysteem, dus ook dit kan niet...

(Daarvoor zag ik al doe-het-zelf oplossingen met een tussenas of een naafdynamo met een daarop bevestigd tandwiel, waardoor die in de kettinglijn kan meedraaien. Het probleem hier is duidelijk: dit zijn aanpassingen achteraf en dus one-off gevallen.)

Het gebruik van een accupack is veel eenvoudiger en goedkoper, omdat er geen mechanisch ingewikkelde constructies nodig zijn: een accupack, een schakelaar en een eind draad zijn voldoende. Maar dan ben je weer verplicht om tijdig te herladen en werk je niet meer autonoom.

Een naafdynamo van goede kwaliteit heeft bijna het eeuwige leven; een oplaadbare batterij of een accupack heeft een eerder beperkte levensduur: ecologisch heeft die keuze dus ook consequenties. Nadeel van een naafdynamo is dan weer dat die in principe altijd wat vermogen vraagt en enkel stroom levert indien je in beweging bent. In race-omstandigheden kan dit een bezwaar zijn, bij toeren en woon-werkverkeer lijkt veiligheid en betrouwbaarheid me belangrijker, zeker in het licht van wat bijvoorbeeld Johan Vrielink voor ogen heeft: een goedkope, betrouwbare velomobiel voor alledag. Een accupack dat je dagelijks minstens moet controleren om te weten of er nog voldoende overblijft voor je volgende rit heen en terug en dat je uit moet halen om aan de lader te hangen, voldoet wat mij betreft niet.

Dus moeten we op zoek naar een ideale stroombron: één die liefst voldoende stroom levert voor minstens een koplamp, een achterlicht en de knipperlichten. Dat laatste betekent bijna noodzakelijk een dynamo en bufferaccu. En dan zijn we er: de componenten die stroom verbruiken halen die uit de bufferaccu, die op zijn beurt gevoed wordt door een dynamo.

Goed. We hebben een stroombron, de dynamo, en een systeem om die elektriciteit op te slaan. Wil je het optimaal, dan moet je de dynamo enkel stroom laten leveren indien de accu dat nodig heeft. Of dat automatisch zou kunnen, daar heb ik geen idee van. Doen we het aan de hand van een spanningsindicatie op de accu (met leds bijvoorbeeld), dan kan een schakelbare dynamo een oplossing zijn. Waarom: die kun je uitschakelen als je hem niet nodig hebt en zo verminder je de weerstand (enkel nog rolweerstand van de lagers). En ja, die bestaat ! Bij Shutter Precision bijvoorbeeld.

Indien je erin slaagt deze dynamo in de kettinglijn op te nemen, heb je m.i. een mooi systeem voor de stroomvoorziening. Er zou ook kunnen gekeken worden naar een variant: een in serie vervaardigde dynamo met een tandwiel erop, maar dat zal hoogstwaarschijnlijk duurder uit komen dan het aanpassen van een op de markt verkrijgbaar product. Om diezelfde reden schrap ik ook maar de SON-producten: eenvoudigweg te duur.

Een systeem zou er als volgt kunnen uitzien: een degelijke, maar niet te dure naafdynamo (Shimano, Shutter Precision, ...) omgebouwd voor toepassing in de aandrijflijn, een bufferaccu voor 6 of 12 V en een Busch und Muller e-Werk of een analoog systeem om allerlei extra's van stroom te voorzien.

Nu is het evident dat de toevoeging van een dynamo, een bufferaccu en wellicht ook enkele usb-aansluitingen voor 5V voeding een velomobiel niet direct goedkoper zullen maken, maar die componenten komen wel tegemoet aan een andere eis: het gebruik zo eenvoudig en gebruiksvriendelijk mogelijk maken. De discipline van gewetensvol je accupack te controleren en om de zoveel uren te laden valt weg.