Umbau von BUMM Scheinwerfern auf DC

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Hi :D,

nachdem ich bereits extrem leistungsfaehige Scheinwerfer Umbauten fuer den Nabendynamo realisiert habe mit denen man deutlich mehr Licht erzeugen kann als z.B. mit einem DY Pro von Supernova, wollte ich auch mal einen Umbau auf DC (E-Bike, Akku, Powerbank, ...) in die Tat umsetzen. Ein aufmerksamer Mitleser hat mir vorgeschlagen den Entwicklungsprozess auch hier mal festzuhalten um eventuell hilfreiches Feedback zu erhalten.

Ohne gross um den heissen Brei zu reden, hier die wichtigsten Eckdaten:
  • DC Umbau kompatibel mit B&M Luxos und Cyo (und vielleicht auch IQ-X, aber da hab ich keinen Scheinwerfer da)
  • Abblend- und Fernlicht
  • Eingangsspannung: 5-36V
  • Ausgangsleistung: bis zu 6-7W (Cyo), bis zu 9-10W (Luxos)
  • hohe Effizienz: aktuellste LEDs + hocheffizienter LED-Treiber (~95% Effizienz)
  • niedrige Bauteilekosten: ~18 Euro

Da ich selbst kein E-Bike besitze, dafuer aber einige 18650er Li-Ions, hab ich zunaechst einmal ein Akkupack entwickelt. Es ist recht kompakt, hat Platz fuer zwei Akkuzellen, ist regendicht und wird einen hochwertigen Steck (Deutsch DT) verwenden. Mit O-Ringen sitzt das Ganze wackel- und rutschfest am Rad. Ausgedruckt wurde erstmal günstig auf meinem eigenen 3D Drucker daheim, rein theoretisch kann man auch ordentlich per SLS Verfahren ausdrucken lassen. Dann betragen die Teilekosten fuers Akkupack (ohne die zwei Batterien) ~16 Euro. Daheim gedruckt nur etwa halb so viel.

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Bedient werden soll der Scheinwerfer sowohl ueber einen Scheinwerfer internen Schalter (Luxos: Knopf auf Rueckseite; Cyo: Drehschalter auf Rueckseite) als auch ueber einen Lenkertaster. Der interne Schalter dient dabei zum An- und Ausschalten des Lichtes. Mit dem Lenkertaster koennen dann Abblendlichtstufen gewechselt, bzw. das Fernlicht eingeschaltet werden. Das Lenkertaster-Design ist auch schon fertig... das Besondere: Es wird ein durchsichtiger Silikon-Deckel verwendet, durch den man ueber darunter liegende RGB-LEDs den Akkustand signalisieren koennte. Sprich grün heisst >80%, orange>50%, rot>20%, rot(blinkend)<20% oder so...

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Da das Design vom Kleinkram (Akku, Taster) einen guten Eindruck macht, werd ich das vermutlich 1:1 so übernehmen. Kommen wir nun zum interessanten Teil: Scheinwerfer-Elektronik. Ohne ein vernuenftiges Leuchtbild taugen auch die besten technischen Daten nichts, also hier mal wie das im Cyo aussieht. Ganz links erkennt man das originale Leuchtbild des Cyos, in der Mitte das Abblendlicht meines Umbau und rechts Letzteres nochmal mit hinzugeschaltetem Fernlicht (50:50).

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Fuer meinen Umbau hab ich eine eigene LED-Platine entworfen. Darauf finden jeweils drei LEDs (Nichia E17A) fuer Abblend- und Fernlicht Platz. Eine 6-LED-Matrix also, wenn man Eindruck schinden möchte. Durch die jeweils drei LEDs wird das Leuchtbild sowohl homogener, als auch breiter. Der Nahbereich wird etwas besser ausgeleuchtet und der Hotspot weit weg vom Rad bleibt erhalten. Übrigens erkennt man das Abblend- und Fernlicht unterschiedliche Farben haben... das liegt daran, das ich bei diesem Test etwas herumgespielt habe ("High CRI" 3500K im Abblendlicht und hocheffiziente 5000k im Fernlicht). Das Tolle an der Nichia E17A ist das einem viele Farbtemperaturen und Effizienzklassen zur Verfuegung stehen (Osram bietet nur kalte LEDs -> Kontrast geht floeten).

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Bei der gezeigten LED-Platine handelt es sich noch um Ausführung (9V) fuer meinen oben verlinkten 15W Dynamo Umbau. Fuer den Akku-Umbau lass ich noch eine 3V Variante (alle LEDs parallel anstatt in Serie) fertigen. Ausserdem wird die Akku-Version auch Platz fuer einen kleinen Temperatursensor (NTC) bieten um spaeter bei Bedarf temperaturgesteuert herunterzuregeln und die LEDs zu schuetzen.

So weit so gut :sneaky:. Als naechstes folgt eigentlich auch schon die Fertigstellung des Hauptplatinen-Designs, fuer das ich nochmal gründlich überlegen muss was fuer Features wichtig sind. Aktuell hab ich berücksichtigt:
  • Abblend- und Fernlicht​
  • automatisches Tagfahrlicht​
  • temperaturgesteuerte Regelung der LED-Leistung​
  • Akkustandanzeige am Lenkertaster mittels RGB-LEDs​
  • an- und ausschaltbarer Ruecklichtausgang​
Hab ich noch irgendwas vergessen :unsure:? Eingesetz wird ein ATtiny3217 Mikrochip auf dem dann meine eigen Software laufen wird. Solange noch genug Speicher frei ist, kann man sich Features ohne Ende in die Software einbauen... dafür muss man nur die fuer das jeweilige Feature nötigen Bauteile auf der Hauptplatine in weiser Voraussicht schonmal bereitstellen.

LG,
Barracuda
 
Zuletzt bearbeitet:
Hallo Barracuda,
leider ist keines der Bilder sichtbar. Es scheint, als hättest Du sie von einem Server mit beschränktem Zugriff verlinkt...
 
Hallo Barracuda,
leider ist keines der Bilder sichtbar. Es scheint, als hättest Du sie von einem Server mit beschränktem Zugriff verlinkt...
Hey Eckhard, danke fuer den Hinweis! Ohne Bilder ist der Post doch nur halb so schoen... jetzt sollten sie hoffentlich zu sehen sein (y)
 
Hab ich noch irgendwas vergessen :unsure:?
Hallo Barracuda, wie erkennst du, wann Abblendlicht und wann Fernlicht an ist?
vielle könntest du die
Akkustandanzeige am Lenkertaster mittels RGB-LEDs
dafür blau leuchten lassen.

Ich habe den Beitrag im Taschenlampenforum eben überflogen und finde das ziemlich interessant. Später mal genauer lesen, obwohl ich wahrscheinlich wenig von den technischen Details verstehen werde.

Gruß Yaso
 
Hallo Barracuda,

cooler Beitrag, Danke.

Aus meiner Erfahrung hat die Positionierung der LED im Gehäuse recht großen Einfluß auf das Leuchtbild.
Geht sich das ohne individuelle Einstellung jeder einzelnen Lampe vernünftig aus?

Ist ein Zukauf individuell bestückter Platinen in kleiner Stückzahl bezahlbar?
Ggf. wäre hier ein Link zu passenden Anbietern spannend...

Beim Akkupack nehme ich an, dass das nur mal für's Foto rasch drangehängt wurde?
Wenn Du den zum Laden öfters runternimmst, könntest Du dem Seilzug an dieser Stelle 10 cm Bremshülle gönnen.
Oder halt jedes Mal den O-Ring drunter fädeln...
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Gruß, Harald
 
Moin Yaso und Harald!

... wie erkennst du, wann Abblendlicht und wann Fernlicht an ist? ... dafür blau leuchten lassen ...
Yup das hört sich gut an. Also im Fernlicht Modus die Batteriestand-Anzeige pausieren und dafür blaues Licht anzeigen (y). Wenn man die Energie aus z.B. einer Powerbank bezieht, ist die Batteristand-Anzeige eh obsolet... eventuell waer da eine automatische Batterie-Erkennung anhand der Eingangsspannung nett :unsure:

... Beitrag im Taschenlampenforum eben überflogen und finde das ziemlich interessant ...
Danke der Beitrag ist aber mittlerweile ziemlich unübersichtlich, weil ich dort all meine Fahrradscheinwerfer Basteleien seit Beginn festgehalten habe. Den Beitrag hier möchte nur dem DC Umbau widmen.

... Aus meiner Erfahrung hat die Positionierung der LED im Gehäuse recht großen Einfluß auf das Leuchtbild.
Geht sich das ohne individuelle Einstellung jeder einzelnen Lampe vernünftig aus? ...
Das stimmt, die Position der LEDs beeinflusst das Leuchtbild massgeblich. Die LEDs sitzen aber fest auf der LED-Platine und die Platine wird durch die interne Scheinwerferkonstruktion auch fest an Ort und Stelle gehalten. D.h. hat man einmal den Sweet-Spot auf der Platine gefunden, muss man garnicht weiter "nachfokussieren"... insofern kann man fuer denselben LED Typen die bestueckte LED-Platine einfach einsetzen und gut ist. Anders hätte das sonst auch fuer BUMM grosse Probleme verursacht denke ich.

Übrigens: die bogenförmige Anordnung der LEDs hab ich gemacht, um auch eine bogenförmige Hell-Dunkel-Grenze hinzubekommen. Hauptgrund dafür war es den Gegenverkehr noch weniger zu blenden, bzw. das Abblendlicht weiter blendfrei auszurichten zu können.

Ist ein Zukauf individuell bestückter Platinen in kleiner Stückzahl bezahlbar?
Ggf. wäre hier ein Link zu passenden Anbietern spannend...
Huuhmmmm... bezahlbar sollte es in jedem Fall sein, ich hab recht streng darauf geachtet die Bauteilekosten so gering wie moeglich zu halten ohne Effizienz und Co negativ zu beeinflussen:
  • Hauptplatine: ~10 Euro
  • LED-Platine: ~4,50 Euro
  • Lenkertaster: ~3 Euro
Wie man sieht sind die reinen Teilekosten guenstiger als ein gebrauchter Cyo. Der Hauptplatinenpreis bezieht sich aber auf den Fall, das man selbst von Hand bestückt. Sprich fürs Bestücken kaeme dann noch ein gewisser zeitlicher Aufwand hinzu. Dasselbe gilt auch fuer LED-Platine und Lenkertaster. Ich schätze mal auf ~2h manuelle Arbeit, wenn man flink ist. Wer also selbst bestücken und Software aufspielen kann, kommt extrem günstig an so einen Umbau.

Wenn das erste Exemplar dann mal bestückt und getestet ist, kann man die Hauptplatine rein theoretisch auch bestücken lassen (bei JLCPCB geht das recht günstig). Das drueckt den Hauptplatinenpreis vielleicht auf ~15 Euro oder so (man muss aber immer im 5er Pack bestellen). Dann entfällt der Grossteil der manuellen Arbeit und man koennte so einen Umbau in ~1h fertig machen. Die gesparte Stunde ueberkompensiert die fünf Euro mehr am Hauptplatinenpreis (y)

Aber über das Kommerzielle möchte ich jetzt garnicht nachdenken... erstmal in die Tat umsetzen den Spass :D

Beim Akkupack nehme ich an, dass das nur mal für's Foto rasch drangehängt wurde?
Wenn Du den zum Laden öfters runternimmst, könntest Du dem Seilzug an dieser Stelle 10 cm Bremshülle gönnen.
Der Seilzug war mir garnicht aufgefallen... ich kann den Akku tatsächlich einfach ein paar Zentimeter weiter vorne montieren, dort ist der Seilzug noch ummantelt.

Danke euch beiden fuer eure Anregungen!

LG, Barracuda
 
Ich konnte die Platinen gestern bereits in Produktion geben. Die Hauptplatine besteht insgesamt aus vier Kupferlagen und ist kompatibel mit Cyo und Luxos. Eventuell auch mit dem IQ-X... ich konnte auf meiner kurzen Suche im Netz ein paar Bilder von der IQ-X Platine sehen, schaut mir der Cyo Platine relativ ähnlich... mal schauen. Die zwei Knöpfe auf der Rückseite (rechtes Bild) zeigen lediglich wo man den internen Knopf anbringen kann (mittig = IQ-X; oben = Luxos). Die gelben Bauteile sind Platzhalter fuer den Lichtsensor (oben= = Luxos; unten = Cyo; IQ-X = ?).

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Die DC Variante der LED Platine fuer den Cyo ist quasi nur die 3V Version der oben Gezeigten. Zusätzlich gibt es hier aber noch Platz fuer einen Temperatursensor (schwarzes Bauteil). Die "copper pours" wurden zwecks verbessertem Waermetransport großzügig gestaltet.

mcpcb.png
Die Platine fuer den Lenkradtaster ist am Kleinsten.

taster.png Screenshot 2023-12-19 at 11.35.25 PM.png

Fuer das DIY Akkupack werden zwei solcher Boards eingesetzt:

akku.png

Jetzt heisst es geduldig warten :coffee:
 
Auch Akkugehaeuse und Lenkradtaster sind nun in Produktion (SLS 3D-Druck). Das Lenkertaster-Design konnte ich noch etwas verbessern. Das Ganze ist jetzt kompakter und sieht find ich besser aus.

tempImagePuRerI.jpg tempImageycjbpP.jpg
 
Der Taster ist so mit Handschuhen besser fühlbar. (y)

Edit: Ich finde dein Projekt sehr spannend. Wäre was für mein Pendel-UP. Für meinen Sohn vielleicht auch. Am Trike habe ich einen umgebauten Laempie IQX für Nabendynamo, mit dem ich sehr zufrieden bin.
 
Zuletzt bearbeitet:
Sehr spannendes Projekt. (y) Kurze Frage bzw. Feedback von mir als Lupine SL-AX Nutzer im VM:
Was mir nicht so gut gefällt ist die Drucktaster-Steuerung. Und zwar dass man (im VM - besonders am Tag) oft nicht erkennen kann, welchen Modus man aktuell fährt (nicht haptisch wie bei Wippschalter spürbar) und dass ein Moduswechsel (z. B. "Abdimmen von Abblend- auf TFL" oder gänzliches Abschalten) nur mit etlichen Sekunden Tastendruck geht.
Mir persönlich wären haptische Schalter am liebsten. So wie in älteren Autos. Entweder ein 4-stufiger Schalter (Aus-TFL-Abblendlich-Fernlicht) - oder auch Aus-Ein (Hauptschalter, kann notfalls entfallen, da man zum Abschalten ja den Akku trennen kann) + ein 3-stufiger Schalter (TFL-Abblendlicht-Fernlicht).
Wäre sowas (ggf. optional) möglich bzw. ist eine Open Source Variante der Steuerung geplant, mit der man das realisieren könnte?
Ich weiss, dass die Ansprüche und Wünsche bei offenen Rädern hier ggf. anders sind.
 
... Der Taster ist so mit Handschuhen besser fühlbar. (y) ...
Das stimmt (y) ich hab bei der Wahl des eigentlichen Tasters auch auf einen spürbaren Druckpunkt geachtet, damit man auch durch Handschuhe haptisches Feedback bekommt, wenn der Taster gedrückt wird. Bin gespannt wie sich das Zusammenspiel aus SLS Gehäuse, Taster und Silikonabdeckung anfühlen wird!

... Mir persönlich wären haptische Schalter am liebsten. So wie in älteren Autos. Entweder ein 4-stufiger Schalter (Aus-TFL-Abblendlich-Fernlicht) ...
... Wäre sowas (ggf. optional) möglich ...
Uhmm ... klar, sowas ist überhaupt kein Problem :D. Die Hauptplatine ist Anschluss-technisch auch mit einem Drehschalter kompatibel. Ueber die RGB LEDs koennte man dann zusaetzlich noch Akkustand und weiteres signalisieren (bzw. Hintergrundbeleuchtung bereitstellen, damit man auch bei Nacht noch weiss in welchem Modus man den Scheinwerfer gerade hat). Die notwendigen Anpassungen in der Software sind relativ klein. Find ich auch sehr interessant diese etwas andere Bedienung.
 
evtl. eine Kombi Schieb- bzw. Wipp und Druckschalter/Drucktaster (Schieben in Uhrzeigerrichtung (Kreisbahn aussen am Lenker) zum Einschalten des Abblendlichts, ditto in Gegenuhrzeigerrichtung Taglicht; kombinierter Drucktaster/schalter (gibt's so was?): beim Antippen Lichthupe, beim Durchdrücken Fernlicht ein/aus.
 
Mir persönlich wären haptische Schalter am liebsten.
Da bin ich dabei!
In stockfinsterer Nacht ist das ja kein Ding, da erkennt man sehr leicht den Schaltzustand. In der Dämmerung oder mit Licht von Autos/Städten etc. kann man froh sein, wenn man erkennen kann wenn voll aufgeblendet ist. Von daher fände ich so einen ollen Drehschalter am Besten, dann muss man nicht raten sondern kann einfach schalten und walten.
 
Willkommen beim *hust* besten *hust* BUMM Umbau der Welt Christian, schlawag, Velo-Phil und Ralsch! :p

... evtl. eine Kombi Schieb- bzw. Wipp und Druckschalter/Drucktaster ...
Am besten finde ich tatsächlich so viele Knöpfe wie nötig und so wenig wie möglich. Dann kann ich mire garantiert eine günstige aber trotzdem hochwertige Lösung überlegen.

kombinierter Drucktaster/schalter (gibt's so was?)
Jo, gibt es! Wie wäre ein Drehschalter mit 4 Positionen (Aus - Tagfahrlicht - Abblendlicht - Fernlicht) den man zusätzlich noch drücken (Lichthupe) kann :unsure:?

Es gibt Kombi-Licht-und-Blinker-Schalter zur Montage an den Lenker
Danke fuer den Hinweis! Mir gefallen solche klobigen Fertigloesungen aber irgendwie nicht... ich find da ein custom Design viel interessanter / spassiger. Dank 3D Druck ist das preislich auch recht günstig realisierbar.


Ich kann die Tage bei Gelegenheit mal was entwerfen (y)
 
Aus dem weihnachtlichen Fresskoma erwacht hab ich mir schonmal ein simples UI fuer den einzelnen Taster überlegt.

ohne_schiebeschalter-3.png
Der Wechsel zwischen Modi ist so einfach wie möglich gehalten (1H = drücken & halten; 1C = 1x drücken & loslassen (klicken); 2C = ...). Das Tagfahrlicht wird automatisch eingeschaltet, wenn der Scheinwerfer eingeschaltet ist und der Umgebungslichtsensor Tageslicht erkennt. Lichthupe ist immer leicht mittels einem Klick erreichbar.

Die RGBs im Taster sollen folgendermassen agieren: Misst der Treiber eine Eingangsspannung zwischen 5.6 und 8.6 Volt, zeigen die RGBs den Batteriestand an (gruen >50%, orange >25%, rot <10%). Ansonsten nimmt der Treiber an, das die Energieversorgung mittels 5V Powerbank oder 12V Boardnetz oder sonstiger Konstanspannungsquelle erfolgt, bei der eine Batteriestandsanzeige nicht notwendig ist. In dem Fall signalisieren die RGBs den Modus (Tagfahrlicht: grün; Abblendlicht: orange; Fernlicht: blau).

Das werd ich jetzt erstmal ausprobieren und auch schauen wie deutlich man die RGBs bei Tageslicht erkennen kann. Falls das garnicht geht und Interesse besteht, kann ich mir noch einen zusätzlichen Schiebeschalter überlegen... Platinen und Bauteile sollten sehr bald eintreffen :whistle:
 
"Es wird ein durchsichtiger Silikon-Deckel verwendet, durch den man ueber darunter liegende RGB-LEDs den Akkustand signalisieren koennte. Sprich grün heisst >80%, orange>50%, rot>20%, rot(blinkend)<20% oder so..."

Stellst Du die Silikonteile auch selbst her, oder hast Du da was passendes gefunden ?
 
Stellst Du die Silikonteile auch selbst her, oder hast Du da was passendes gefunden ?
Da hab ich tatsächlich einfach nur etwas Passendes gesucht und gefunden.

Abformsilikon und 3D gedruckte Formen aus PLA vertragen sich vorzüglich.
Der Gedanke, auch die Silikon-Deckel selbst herzustellen, gefällt mir. Das würde viele weitere Taster-Designs erlauben. Aber da das hier ein Ein-Mann Projekt ist, hab ich versucht nicht zu weit abzuschweifen und meine Aufmerksamkeit auf das Wesentliche zu richten.

Der aktuelle Taster gefaellt mir schon richtig gut! Die Bauteile sind heute angekommen und ich hab gleich mal einen Taster zusammengebaut (aus selbst gedruckten Teilen). Der Druckpunkt ist deutlich spürbar und hörbar. Während holprigen Fahrten hoert man das Klicken zwar nicht mehr, aber man spuert es immernoch deutlich sodass man Einfach-, Doppelklicks und so weiter sicher ausführen kann.
 
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