So funktioniert Magnic Light – Technik, Licht & Zulassung
Kontaktlose Energieübertragung durch Wirbelströme
Im Generator befindet sich ein wechselpoliges Magnetrad, dass nah der Fahrradfelge montiert wird, ohne diese zu berühren. Die Fahrradfelge besteht in der Regel aus Aluminium und ist damit zwar nicht magnetisch aber stromleitend. Dreht sich die Felge erzeugen die Magnetfelder des Magnetrades im Felgeninneren einen Stromfluss, den sogenannten Wirbelstrom. Sobald elektrischer Strom fließt, entsteht ein magnetisches Feld, so dass durch die Wirbelströme auch an der Felge wechselnd gepolte Magnetfelder auftreten. Diese Magnetfelder reichen aus, um das Magnetrad magnetisch anzuziehen bzw. abzustoßen und so in Drehung zu versetzen. Um das Magnetrad herum ist eine Kupferspule angebracht, in die bei Rotation der wechselnd gepolten Magneten ein Wechselstrom induziert wird. Dieser Wechselstrom wird über eine Gleichrichterelektronik zum Betrieb der LEDs verwendet. Auf diese Weise lässt sich ohne mechanische Reibung und ohne Verwendung zusätzlicher Magnete oder ferromagnetischer Elemente in der Felge Energie von der rotierenden Felge in den vollständig gekapselten Generator übertragen.
Lichtverteilung & Optik
StVZO-konforme Lichtverteilung mit minimalem Energieeinsatz
Die Lichtverteilung von Magnic Microlights & Magnic Light Wega (Front-Scheinwerfer & Rückleuchten) entspricht den Vorschrift der deutschen STVZO.
Um dieses ambitionierte Ziel zu erreichen, wurde das Unternehmen OpticsForHire von uns beauftragt, eine spezifisches Linsendesign minimaler Baugröße zu entwickeln, das unter den gegebenen Voraussetzungen (erzeugter Strom der Magnic Microlight Generatoren) ein STVZO-konformes Lichtbild liefert.
Dazu wurde als ideale LED das Modell Cree XQE High Intensity mit lediglich 1,6 × 1,6 mm Footprint ausgewählt.
Im Rahmen der mehrmonatigen Designphase mit umfangreichen Simulationen und wiederholter Prototypentests und Anpassungen konnte das Ziel für die Vorderlichter letztendlich erreicht werden. Aufgrund der im Entwicklungszeitraum geänderten STVZO-Vorschriften für Rückleuchten wurde für diese ein gesondertes neues Linsendesign erstellt.
Als Ergebnis haben wir in den Microlight und Wega Scheinwerfern mit einem Durchmesser von nur 20 mm eine sehr kompakte StVZO-zugelassene Scheinwerferkonstruktion.
Mit zwei Vorderlichtern ist der Lichtkegel breiter als mit einem einzelnen Vorderlicht, da die Reifenabschattung reduziert wird.
Die Rückleuchten sind mit einem Kondensator ausgestattet, der für mehrere Minuten Standlicht reicht. Für die Rücklichter wurden Linsen mit Streuoptik entwickelt, um eine gleichmäßige Lichtverteilung und gute Erkennbarkeit auch aus schrägem Blickwinkel zu erreichen.
Optikentwicklung
Optikentwicklung mit OpticsForHire
Für die Entwicklung des kompakten, StVZO-konformen Linsendesigns wurde OpticsForHire beauftragt. Simulationen, Prototypen und die Abstimmung von LED und Linse waren dabei zentrale Entwicklungsschritte.
Vergleich der Lichtleistung
Um einen realistischen Eindruck von der Lichtleistung der Magnic Microlight/Wega Beleuchtung zu vermitteln, zeigen wir hier im Video den Vergleich der Vorderlichter mit einer STVZO-zugelassenen umschaltbaren 25/40-Lux LED-Fahrradlampe eines deutschen Herstellers. Um einen guten Vergleich zu haben, zeigen wir in einer Sequenz mit unveränderten Kameraeinstellungen abwechselnd die Beleuchtung mit Batterielampe und mit Microlights. Der Radfahrer fährt dazu auf der Stelle auf einem Rollentrainer mit wechselnder Geschwindigkeit und die Batterielampe ist auf gleicher Höhe daneben.
Zu sehen sind nacheinander der 25-Lux-Modus der Batterielampe, Microlights beim Losfahren, Microlights bei schnellerer Fahrt und schließlich der 40-Lux-Modus der Batterielampe.
Wega & Microlights erreichen nicht die Helligkeit der 40-Lux-Beleuchtung, können aber im gezeigten Vergleich mit der 25-Lux-Beleuchtung mithalten und sie bei höherer Geschwindigkeit übertreffen.
Magnic Light ist dabei auf minimale Größe, geringes Gewicht und unbegrenzte Laufzeit ohne Akku ausgelegt.
StVZO-Zulassung
Die Zulassungsnummer der Microlight/Wega Rückleuchten ist ~~~K 2239*00.
Die Zulassungsnummer der Microlight/Wega Frontlichter ist ~~~K 2240*00.
Patente & technischer Hintergrund
Magnic Light Hauptpatent
Vorrichtung zur berührungslosen Stromerzeugung, insbesondere Fahrraddynamo, an einem drehbaren Gegenelement, insbesondere Radfelge, mit zumindest einem bewegbar gelagerten, wenigstens einen Magneten aufweisenden Rotorelement und zumindest einer Spule, in deren wenigstens einer Wicklung durch den mit dem Rotorelement bewegten Magneten ein Strom induzierbar ist, der zum Betrieb eines Verbrauchers verwendbar ist, wobei das Rotorelement durch magnetische Wechselwirkung mit dem Gegenelement bewegbar ist. Die Erfindung betrifft außerdem eine Fahrzeugbeleuchtungsanlage sowie ein Fahrrad mit einer entsprechenden Vorrichtung zur Stromerzeugung.
EP2593351 – Status laut Altinhalt: Erteilt