veni, vidi, fietsie

ervaringEN met de forumslader

Omdat nerdisme in elke vorm beloond moet worden, heb ik voor 105 euri een forumslader bij Jens in Duitsland besteld. Het was niet m'n eerste oplader want ik had daarvoor al wat beterkope opladers gehad en die deden het ook met m'n ouwe telefoon totdat die kapot ging en toen moest ik iets anders. De nieuwe telefoons stellen meer eisen aan de continuïteit van de stroomvoorziening, en daardoor heb je voor de meeste moderne toepassingen een bufferaccu nodig. Die accu wordt door de lader opgeladen en die bufferaccu levert stroom naar je smartfoon als je even niet fietst wegens rood licht of honger.
Het is fijn als je een lader hebt die de energie die je in je dynamo opwekt zo goed mogelijk omzet naar bruikbare stroom en ook daar zijn de afgelopen tijd grote stappen in gezet.

De ladert die sinds jaar en dag de toon zet qua efficiëntie, is de forumslader. Het apparaat heet zo omdat ze er op een fietsforum in Duitsland over zijn begonnen te filosoferen en van het 1 kwam het ander. Inmiddels zijn er al een heel tijdje laders en de eindbaas is Jens die ingenieur is, en ze zorgen dat ze de rest van de commercielen voorblijven qua prestaties, functionaliteit en afmetingen. De V5 versie van de forumslader heeft een complete microprocessor aan boord die je met C kunt programmeren om te vertellen wat-ie moet doen. Dat is een beetje van na mijn tijd, kwa electronica, maar het is wel retekoel natuurlijk, dus als ik tijd heb een keer ga ik me daar toch eens in verdiepen. (ik typte dit in 2015 en ik heb er nog geen tijd voor kunnen vinden dus ik denk dat dat bluf is)
Deze versie past op een printplaatje dat is ontworpen om in je aheadbuis te passen, maar je kan er ook een iets minder langwerpig pakketje van maken. Dat heet bij Jens de Kompaktlader, en daar heb ik voor gekozen want ik wil het ding op meerdere fietsen gebruiken en dan is het lastig als je 'm elke keer uit je aheadbuis moet slopen. Daarnaast is het ook handig om je stroombron ook te kunnen gebruiken als je niet op de fiets zit.
Je kunt kiezen welke capaciteit je qua akku wil: veel (2,9Ah) of iets minder (0.7 Ah). Met 0,7 Ah kun je een gemiddelde smartfoon 1 keer opladen en met meer vaker. Het verschil in capaciteit uit zich in een prijsverschilletje, maar ook in gewicht en afmetingen. Dat verschil op het totaalbedrag of het gewicht is niet dusdanig dat dit de doorslaggevende factor is, maar het is meer wat je nodig hebt. Ik vond 0.7 Ah wel genoeg, dus ik heb 0.7 Ah.

Je hebt bij die V5 ook de keuze of je 1 of 3 ampere uit die accu wilt halen. Bij 3 ampere wordt een ander stroomdingetje meegeleverd dat een Wandler in het duits heet en die heb ik gefotografeerd en het resultaat staat iets lager.
Maar de belangrijke vraag is natuurlijk

is meer beter?

Meer is meestal duurder. En in de elektronische fietspraktijk zitten er ook wat andere haken en ogen aan de hoge vermogens. Apparaten weten wat ze nodig hebben aan voeding. Kleine dingetjes die weinig stroom verbruiken hebben ook een beperkte opnamecapaciteit. Garmins zijn een aardig voorbeeld. Die kun je dus helemaal niet met 3 ampere laden, omdat dat de accu zou overbelasten. Je kunt in dat geval met iets veel goedkopers toe.

Apparaten die meer dan 2,5 watt (in ons USB-geval dus een halve ampere) afnemen, moeten van De Wet de voedingsspanning aan de ingang bewaken. Als die terugloopt, gaan ze ervan uit dat er sprake is van overbelasting van het laadapparaat en regelen ze het vermogen terug dat ze afnemen. Dat is zo geregeld om brand door overbelasting te voorkomen en in de praktijk werkt dat heel aardig. Maar het heeft ook een nadeel op de fiets: een lader zonder gestabiliseerde spanning schuine streep bufferaccu scheidt ermee uit als je voor een rood stoplicht afremt want de spanning loopt dan terug!
En dan zit er nog een vervelend aspect aan dit stukje wetgeving. Oudere USB-kabels hebben dunne aders en kwetsbare stekkertjes. Ze zijn bedoeld voor stromen tot een halve ampere. Een spanningsval in de kabel is daardoor eerder regel dan uitzondering. Dat betekent concreet dat je apparaat in dat geval minder stroom afneemt, dan je dure lader kan ophoesten!
Hoeveel minder verschilt sterk van toestel tot toestel (net als de gevoeligheid voor warmte die hierbij ook van belang is). Ook om die reden lijkt mij 3 ampere iets te veel van het goede - bij zomers weer laden in m'n hoesje levert bij mij bij 1 ampere al een piepend telefoontje op. [De remedie daartegen is overigens ook hier gedocumenteerd!]
Concreet betekent dat als je apparaat volgens de handleiding met 2 ampere geladen kan worden, je een USB-C kabel moet gebruiken die de hogere vermogens wel aankan. Apparaten met een micro-usb aansluiting zullen van die 3 ampere doorgaans lang niet alles benutten.
Omdat er 2 usb-uitgangen aan 1 (niet ingebouwde) forumslader zitten, kun je met twee "ouwe" USB kabeltjes wel 2 apparaten tegelijk van stroom voorzien. Je moet zelf even bedenken of je dat van plan bent, want in dat geval kan 3 ampere wel handig zijn.

Overigens: bij powerbanks en andere energieslurpers die je volgens de folder kan "snelladen" wordt de vermogensopname gereduceerd vanaf het stadium dat ze 80% vol zitten. Ook in die gevallen wordt er minder geleverd dan je lader aankan.

Jens heeft inmiddels de V6 versie van zijn forumslader opgehoest en daar kan je niet meer kiezen want daar is 3 ampere verplicht. Hij heeft ook een marginaal betere opbrengst dan de V5 en ook bluetooth ist zwingend enthalten dus daar valt ook niks meer te kiezen. Je kan in die versie ook de firmware updaten via die bluetooth verbinding. Die V6 is 45 euri duurder dan mijn V5 versie die overigens ook nog steeds te koop is die niet meer te krijgen is. Ik had Jens gemaild (mei 2022) dat ik nog een V5 wilde en toen bleek dat ze geen onderdelen meer hebben en dat als ze onderdelen krijgen die voor de V6 zijn dus V5 is een beetje einde verhaal. Kut.
Als je de V6 in een gedriedeeprint kastje wilt kopen met alle toeters en bellen dan ben je 255 euro kwijt.

De meeste apparaten van rond de 100 euro of daarboven leveren inmiddels ongeveer een ampere bij 20 km/uur. Als dat je energiehonger en kruissnelheid benadert, heb je inmiddels veel meer keuze dan toen ik mijn forumslader kocht. Als je gaat kijken naar de geleverde vermogens van de verschillende laders, kijk dan ook of dat vermogen direct aan je apparaat wordt geleverd of aan de bufferaccu. Op sommige sites waar ze verschillende omvormers op een rijtje zetten, worden die gegevens door elkaar gebruikt.
In de praktijk is het verschil minstens 25% door verliezen in de laad/ontlaad-cyclus in de buffer.

Wie anders meer wil kan zich verdiepen in de 3-fase-velg-generators die momenteel in de aanbieding zijn. Daar is ook een speciale versie van de forumslader voor gemaakt. Ze leveren vanaf 15 km/uur ongeveer 20% meer vermogen dan een forumslader met een naafdynamo. Bij 60 km/uur levert die combinatie maar liefst 24 watt aan je bufferaccu's!

is inbouw in je balhoofdbuis handig?

Die bufferaccu in je lader dat is eigenlijk een powerbank. Het grote voordeel van powerbanks is, dat je ze overal mee naartoe kan nemen. Met een fiets gaat dat vaak lastiger. Als de boel in je balhoofdbuis is ingebouwd en je wilt wat opladen, moet dat op draadlengte afstand van je stuur. Het is handiger als je je omvormer van je fiets kunt halen om 'm in je tent te leggen met je telefoon draan. Ook als je de omvormer op een andere fiets wilt gebruiken, is het verrekte onhandig om het ding steeds uit je aheadbuis te moeten slopen.

Ik denk daarom persoonlijk dat een ingebouwde dinges misschien wel mooierder is omdat de draadjes in je voorvork zijn weggewerkt, maar niet handigerder.
Dat laatste gaat in de fietsenbisniss steeds meer ten koste van het eerste omdat het allemaal een beetje ontaard is in een lifestylegebeuren hetgeen betekent dat alles er alleen nog maar op instagram gelik(e)t hoeft uit te zien om iedere kwaliteitstest te kunnen doorstaan. Misschien wat overbodig om het hier te vermelden, maar ik ben persoonlijk niet zo'n fan van die ontwikkeling.
Als je iets verstopt en het doet het niet is het lastiger om het te reparen.

Ik vind me eigen oplassing om omvormer en telefoon in 1 klickfixtasje onder te brengen allesbijmekaar nog altijd de allerhandigste, omdat er maar 1 stekkertje (van het draadje naar de dynamo) loshoeft en je 'm er zonder schroeven bij elke supermart/fietswissel zo af- en weer opklikt.

bouwen of laten bouwen?

Je kunt Jens vragen om het hele pakket voor 30 euro aanmekaar te solderen, maar je kan het ook zelf doen. Jens doet het vaker, dus die kan het beter. Ik ben er uren mee bezig en ik denk dat JEns het ook sneller kan.
Ik had de led [twee kleuren; eigenlijk twee leds in 1 behuizing waarbij de kleur met de polariteit wisselt] in de gaatjes voor de handtaster gedouwd. De handtaster is een knopje waarmee je de lader handmatighetwoordzegthetal kunt inschakelen. Dat is handig als je de lader zonder fiets wilt gebruiken. Op de fiets gaat hij vanzelf aan als er spanning van de dynamo binnenkomt en heb je drie minuten om je smartfoon aan te  sluiten voordat-ie zichzelf weer uitschakelt. Zolang je telefoon er aan hangt, blijft de lader vervolgens aanstaan.
Als je 'm zelf bouwt dan moet je even in de gaten houden dat er dun en dik draad megeleverd wordt. Voor de handtaster moet je dun hebben. En als je 'm gaat monteren zorg er dan voor dat de tastert niet tegen de behuizing van de USB-poorten aan komt.

Ook is het handig om de led niet helemaal beneden op het printje te zetten, maar 'm een stukje boven de print te laten uitsteken. Hij zit anders in de schaduw van je stroomblokje en dan zie je 'm niet uit elke hoek goed knipperen.

Mijn telefoon heeft voor navigatieverbruik ongeveer een halve ampere nodig, dus 1 ampere leek me onderweg zat. Als je aan het fietsen bent blijven je buffers op spanning - als er 3 ampere uitgetrokken wordt dan kan je dat er niet bijfietsen en raakt je lader dus leeg. En ik heb lege forumsladers rare dingen zien doen (zoals buitsensporig lang niet willen opladen daarna).

Wat ook nog kan, is het ding via Bluetooth aan je smartfoon koppelen. Een appje kan dan bijhouden wat je aan kilometers rijdt (de frequentie van de dynamospanning geeft de snelheid aan, maar hij kan ook het aantal omwentelingen van je wiel bijhouden), en zelfs wat je hoogtemeters waren. Je moet dan wel een buisje naar je printplaatje doen om de luchtdrukverschillen door te geven, want het hele spul wordt luchtdicht geseald met 2 krimpkousjes.

Ook kan die app je vertellen wat de actuele capaciteit van je 3 accucellen is. Dat wordt ook door het knipperen van het ledje aangegeven, maar niet zo gedetailleerd.

Ik wilde alleen maar laden, dus ik heb die toeters en bellen niet meebesteld. En ik wilde 'm wel zelf inmekaar zetten, want het plan was om de led op een draadje te solderen zodat hij ergens zichtbaar uit het tasje zou steken waar ik de lader in doe. Dat heb ik uiteindelijk toch niet gedaan; Osmand kan je op het scherm de status van je telefoonaccu vertellen en dat is belangrijker.

dingetjes

Als je de boel als bouwpakket laat komen, dan zijn er een paar dingetjes waar je rekening mee moet houden. Je hebt een joekel van een soldeerbout nodig om de draadjes op de accucellen te kunnen monteren - minstens 75 Watt. Wat ook handig is, is een lijmpistool. Je kunt er de krimpkous, die in het bouwpakket zit, mee dichtkitten als alles er in zit. Die twee dingen moest ik kopen, dus dat kwam er nog bij.

De Bauanleitung is behoorlijk duidelijk, maar ik had toch de LED in de verkeerde gaatjes gedouwd omdat ik niet goed had gekeken. Er is ook een wijziging die nog niet in de Bauanleitung staat, en dat is dat de thermozekering is vervallen. De gaatjes ervoor zitten ook niet meer in de printplaat.

Als je je licht aandoet, dan gaat de forumslader uit omdat-ie vindt dat het belangrijker is dat je zichtbaar bent dan dat je kan appen. Er zit om die zeer valide reden nog een 12 volt uitgang op het ding. Daar kun je je lichtjes mee bedienen als je lader aanstaat. Ik heb daar 123 geen toepassing voor, wat mijn lampie werkt niet op 12 volt, maar ik heb 'm toch aangesloten want je weet maar nooit. Het printje is vrij kwetsbaar, maar ondanks mijn slechter wordende oogjes heb ik alles toch een plekje weten te geven.
Wie het reisverslag naar de Oekraïne heeft gelezen hier, weet dat m'n eerste forumslader er op de terugweg in Duitsland ergens mee is opgehouden. Hij is daarna teruggeweest naar z'n maker en er bleek een gestript draadeindje van 5 mm in de omhullende krimpkous rond te slingeren. Ik heb Jens gemaild dat ik nu werkelijk een leesbril nodig heb waarop hij terugmailde dat hij niet brildragend is, maar dat hij de forumslader ook alleen kan maken met een stereo hoofdloep die 4 keer vergroot omdat die SMD-techniek dat noodzakelijk maakt.

Omdat ook deze gereviseerde versie is overleden en we niet weten waarom, heb ik een nieuw bouwpakket van Jens bekomen en eerder had ik al een derdehandje met een vergrootglas aangeschaft en dat werkt ook goed. Ik heb een veel beter gevoel bij dit resultaat dan bij het vorige, want ik kon dit maal zien wat ik deed.

Energiebilanz

Bij en na het laden knippert de led in het rood. In de woorden van Jens is de Energiebilanz dan negativ. Als er niets aanhangt en er wordt geladen knippert-ie groen. Het aantal keren dat-ie knippert geeft aan hoeveel capaciteit er nog in de bufferaccu's zit. Bij 1 keer knipperen is-ie leeg en dan gaat-ie eerst 3 minuten accu's laden voordat-ie weer stroom aan je gadget levert. Bij 2 keer is ie voor 10-30% vol ongeveer, bij 3 30-70 en bij 4 70-99%. Als de lader 1 keer lang knippert is hij vol en wordt de dynamo 3 minuten afgeschakeld.

Het is mogelijk om ook een netvoeding op de dynamo-ingang aan te sluiten om de lader op te laden. Jens bouwt en verkoopt die ook op zijn site, maar die hoop ik dus niet nodig te hebben want Jens zegt op z'n site dat je met je foon op hoogste helderheid kan navigeren en dat de lader dan genoeg bijlaadt voor je. Ik heb het nog niet geprobeerd want hij is net klaar en het is pokkeweer buiten. De truc is dat de accu's als ze geleverd worden 3x Kurzblinken dus dat zit tussen de 30 en 70% dus helemaal weet je niet wat er gebeurt dus ik heb nu wel een beetje spijt dat ik geen Bluetoothmodule mee heb laten komen waar ik dat wel precies mee kan zien.

Als je geen zin hebt in doehetzelven dan moet je naar een zaak die ze bestelt bij Jens en inbouwen. Er is op aandringen van de Hollandsche vakhandel ook een metalen aheaddop ontwikkeld waar ala de Plug je usbkabeltje in kan. En als je aandringt doen ze er desgewenst ook een 12Voltlampie bij dat met de forumslader werkt. Voor een lader met alle toeters en bellen ben je dan 300 euri kwijt.
Ik vind dat bedrag een uitstekend argument voor zelfredzaamheid, maar dat moet iedereen natuurlijk voor zichzelf bedenken.
Als je een forumslader bij "de vakhandel" laat bestellen en inbouwen moet je even naar de specificatie kijken of je geen twee keer BTW over je lader betaalt, want Jens rekent geen inkoopprijzen voorzover ik weet.

de ultieme test

Wat we eigenlijk nodig hebben om te kijken of het ding doet wat het belooft, is een testopstelling. Maar ja. The next best ding is dan om iets te verzinnen met nadenken en zo. Als je de forumslader helemaal volfietst, eerst, en daarna je telefoon half leeg laat lopen en 'm vervolgens aan de lader hangt, dan weet je dat de helft van de capaciteit van je foon uit de bufferaccus van de lader is gedingesd. Hij staat dan drie keer te blinken, maar je weet nu wel pesies hoeveel druit is. Omdat op de accu van de telefoon staat dat er in totaal 7,52 in kan, dan is de helft 3,76 uit me hoof. Dan moet je dus gaan fietsen en dan goed kijken wanneer hij begint te langblinken omdat-ie weer vol is.

En vandaag was de dag! Ik was al helemaal zenuwachtig toen ik uit me bed stapte. En wat was het resultaat? Nou, na 57 minuten was-ie vol en de gemiddelde snelheid was 21,3, toen. Of te wel: meneer laadt 3,8 Wh. Jens heeft een grafiekje op z'n site dat laat zien wat er in 100 km gebeurt in Wh met verschillende laders. Als ik het tempo van vanochtend aanhou dan doe ik ongeveer 5 uur over 100 km. Doen we die 3,8 keer 5, dan komen we uit op 19 Wh, terwijl het volgens de grafiek van Jens 27 of zou zouden moeten wezen. We zijn dus ergens een derde van het vermogen kwijt geraakt.

Waar in mijn berekening geen rekening mee gehouden is, is dat bij het laden van een accu er verliezen optreden in de vorm van warmte. Een accu heeft een interne weerstand, en die is er voor verantwoordelijk dat hoe meer energie je in de batterij probeert te stoppen, hoe warmer de accu wordt. Bij het laden van de telefoonaccu (en van de bufferaccu's, maar die zijn denk ik al in de grafiek verwerkt) treden daarom verliezen op.
Ook bij het ontladen van de bufferaccu treden  verliezen op, en die liggen voor de forumslader tussen de 10 en 20%. De verliezen zijn afhankelijk van het afgenomen vermogen. Bij een afname van 1 ampere is het verlies 13%; bij 3 ampere zullen de verliezen rond de 20 liggen.

Daarnaast heeft Jens wellicht continu 21,3 km/uur gereden bij zijn meting en heb ik die snelheid gemiddeld door de hele regio Rijnmond gefietst met alle stoplichten en voorrangswegen van dien. Volgens de grafiek verlies je ten opzichte van 21,3 bij 6.3 km/uur veel meer energie dan je bij 36,3 wint.

Als we de verliezen bij het laden van de telefoonaccu en het ontladen van de bufferaccu meenemen, dan kunnen deze factoren het verschil tussen grafiek en praktijk afdoende verklaren. We moeten concluderen dat de Forumslader zijn beloften dus gewoon waarmaakt. Ik vind het een opzienbarend resultaat, want als we de rendementsverliezen erbij optellen, liep er dus gemiddeld een uur lang een ampere [ (1.3 * 3,8Wh) / 5V ] door die lader, terwijl je dynamo volgens de specificaties maar 0,5 ampere kan leveren. Omdat het een gemiddelde is, moeten we aannemen dat de forumslader dus inderdaad in staat is meer dan een ampere uit je dynamo te peuren.
Uit gepubliceerde testen weten we inmiddels dat de Forumslader bij 30 km/uur 2 ampere uit je dynamo kan halen. Als je een berg afrijdt, is het dus raadzaam je snelheidiets tussen de 30 en de 35 te houden omdat de bufferaccu's dan met een maximaal vermogen worden geladen. Boven de 35 km/u neem het vermogen dat de forumslader levert weer af.
NB: Als je een kleiner wiel dan 28" hebt ligt die ideale snelheid dus iets lager!

In gewonemensentaal betekent het, dat als je je telefoon op maximale helderheid voor navigatie gebruikt en hij verder ook nog van alles staat te doen zonder in een battery savingsmode te staan en je rijdt op een normale kruissnelheid deze lader meer energie levert dan je telefoon nodig heeft. Dat was wat ik nodig had, of eigenlijk iets meer dan ik nodig had, dus allesbijmekaar hoera voor Jens!

Als je dit interessant vond dan moet je het verhaaltje over stroomvoorziening meer in het algemeen hier ook even bezien. En er staat trouwens een leuk superoud interview met Jens op deze site.