Bau einer kompakten und leichten lipoheizung

cjsnaper

User
..als alternative zum bekannten lipokoffer im eigenbau oder den "lipoheizröhren"

Da ich mir letztens einen werkzeugkasten für den modellflugplatz zusammengestellt habe, damit ich quasi immer „ready to go“ bin – kam ich auf die idee, in den untersten noch leeren Stauraum eine lipoheizung zu integrieren, was mir einen extra lipo-heizkoffer ersparen würde. Oben ins fach passen noch so die letzten utensilien, die man mitnehmen möchte und je nach modell ausgewählt werden: akkus in lipo-safe-bags, laptop, kamera usw. im untersten fach sind ein 200Wh ladeakku und ladegerät – also würde der lipoheizer das köfferlein perfekt abrunden.

Die abmessungen für die lipo-heizung sind demnach begrenzt aber ausreichend für ca. 2 große 4s 5000er akkus (schätze ich). Da ich selbst nur noch höchstens 2 akkus aufgrund der kurzem ladezeiten je modell brauche, ist das mehr als auchreichend für mich. Einen 5s lifepo (2300) habe ich auch hineinbkommen. Die box ist herausnehmbar und selbst das heiz-system kann modular aus der box herausgenommen werden. So kann man sehr einfach daran herumbasteln.

die Außenmaße der box waren schnell ausgemessen, die einzelteile berechnet und ausgeschnitten. Klassisch aus 10mm „thermo-styrodur“, was es in jedem baumarkt geben sollte.

Die kanten mit glas-klebenband vor-fixiert, holzleim drauf und zusammen geklappt. In die 4 ecken der box sowie des deckels wurden kleine magneten geklebt (hobbyking). Einfacher könnte der deckel kaum halten. Besonders abgedichtet ist die box nicht. Ich möchte damit auch keinen wiedereintritt in die atmosphäre machen sondern lediglich akkustemps um 30°C anheben :-)



Das grundgerüst stand und weiter zur eigentlichen aufhabe: heizung mit regelsystem tempanzeige und konstantspannungsquelle.

Da mein ladeakku (auf dem letzten bild unten am rand zu erkennen) aus 60 einzelnen 1100er a123 lifepos in der config 10p6s besteht, liegen hier ca 20V vor. Manchmal habe ich auch einen 4s dabei oder andere konfigurationen von meinem elektroscooter. Also habe ich nach einem DC-DC konverter gesucht der die angestrebten 25W heizleistung bei einem großen eingangsspannungsbereichs abdeckt und am besten noch regelbar ist. Diverse abstecher beim großen C und preisregionen um 100euro ließen schon zweifel aufkommen. Aber dann fand ich das hier:

de_swadj3.jpg


24euro bei lipoly.de für einen schicken dc cd wandler (könnte man auch hervorragend als BEC system für aktuelle HV-Servos nutzen (8,4V servos schon mal in aktion gesehen?).
Spannung lässt sich von 3 -13V einstellen und damit auch die heizleistung.

Temperaturregelung erfolgt über ein smd fertigsatz vom C. Das modul braucht 9-15V. da dieses teil aber nur EIN schaltet bei ÜBERschreitung der eingestellten temp, habe ich noch ein wechsler relais darunter geschraubt – funktioniert einwandfrei. Das relais ist quasi immer geschlossen, bis strom anliegt, dann geht es auf und die heizung schaltet ab.

Als optische tempanzeige dient ein ~12euro modul vom hobbyking. Den sensor habe ich unterhalb direkt in das modul gelötet. Gleichzeitig wird auch die anliegende spannung angezeigt und warnschwellen sind programmierbar. Unterspannung und übertemperatur. Sehr schickes teil. Habe ich einige davon für verschiedenste zwecke im einsatz.

Bei der heizung selbst habe ich in meiner bauteilekiste nach verschiedenen lastwiderständen gekramt und mich für vorläufig 2 parallele 9ohm widerstände entschieden - hauptsache nicht zu groß. Was da an „watt“ draufsteht ist ziemlich egal, alles eine frage der kühlbleche. Montiert wir das ganze mit 5min epoxy auf angeschliffenes mit aceton gesäubertes 1,5mm alu – das bekommt man nicht mehr ab ohne die keramik der widerstände zu sprengen!!
Die gesamte heizung mit lüfter, anzeige, spannungsregler und kühlblechen ist extrem kompakt ausgelegt und auf weniger als 3x6x20cm auf einer 3mm multiplexplatte untergebracht. Lüfter und widerstände wie beschrieben auf das alu geklebt. Das alu ist zur oberflächenvergrößerung um 90° gebogen und damit um ca 8cm verlängert.



Ich musste mehrere designs ausprobieren, bis ich eine verünftige hitzeabfuhr erreichen konnte. Ein alter grafikkartenlüfter war baugrößentechnisch dann kaum zu übertreffen. Es sind aber sicher auch andere kombinationen mit 5cm lüftern möglich – die widerstände werden bei meinem setup im betrieb bis zu 90°C warm. Ist aber alles kontrollierbar mit der wahl der eingangspannung. Zudem wird später noch ein schutzgitter darüber kommen damit der zu heizende akku sich nicht die pfoten daran verbrennt. Es ist gar nicht so einfach die richtige kombination aus heizleistung, lüftung und platzierung der sensoren zu finden, damit sich eine passende schalt-hystere einstellt. Aber so wie das aufgebaut ist, heizung in einer ecke - sensorik in der anderen, funktioniert das gut.

Hier die heizung bei messläufen noch ohne dc dc wandler.



der wandler ist bestellt und wird die nächsten tage implementiert - ich gehe davon aus dass es da keine probleme gibt.
Vorläufiges ergebnis mit netzgerät: bei 10v betriebsspannung, 2,3A
Ca. 3min von 19°C auf 41°C, dann intervalle von 2-3min lang heizung aus, und 2min an. Der lüfter ist dauerhaft an. Macht einen schnitt von ca 10W heizleistung bei raumtemperatur. sollte also genug „luft nach oben“ sein, wenn die außentemperatur auf 5°C sinkt (wenn es kälter wird will ich nicht mehr modellfliegen :-)

Für Die tempanzeige wird einfach ein kleines loch in den deckel geschnitten, dann oben und unten einen streifen tesa drüber und fertig ist die thermisch entkoppelte „doppelverglasung“.

Alles in allem habe ich 2 volle abende daran herumgebastelt und bin sehr zufrieden mit dem ergebnis. Die wintersaison kann beginnen. :-) Überlege vielleicht noch eine zeitschaltuhr einzubauen, wie eine standheizung fürs auto quasi. Statt DC-DC wandler und zeitschaltuhr könnte ich auch einfach einen meiner icharger anschließen, die haben ein modus bei dem man ausgangsspannung, strombegrenzung und zeitintervall einstellen kann. Aber das teil wäre dann ja nicht zum laden frei und vorraussetzung für die box.

Hier zur übersicht die
Technische daten:
Leistung: 18-25W
Regelung: elektronisch 41-43°C (frei wählbar bis theor. 100°C)
Versorgungssp.: 10-35V
Abmessung: 22x19x7cm³
Gewicht: 310g !!
Materialkosten: ca 50-70euro je nach werkstattausstattung
Alublech 1,5mm, Holz (3,0mm multiplex wäre gut), Klebeband, leim usw sollte man zuhause haben

werde die tage noch einige bilder hinzufügen und wenn das wetter am wochenende mitspielt vom einsatz am flugplatz berichten

fragen und anregungen sind erwünscht.
 

cjsnaper

User
so sieht das in der werkzeugkiste aus..
und so einer der energielieferanten... und als beispiel mal einen 2s10p davor - wird auch immer gerne danach gefragt, womit ich da ganz heimlich den strom aus der kiste beziehe und meine akkus lade :-)
 

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Hallo!

Ich habe mir auch was gebastelt und ich hoffe es ist ok das ich das hier poste.
Ich wollte Heizkoffer und Ladekoffer vereinen um das Erwärmen während des ladens vornehmen zu können, das spart schließlich Zeit :p.

Fertig bin ich noch nicht ganz, es fehlen noch die Verkleidungen oben, aber das Untergerüst ist fertig.

comp_IMG_0971.jpg

comp_IMG_0976.jpg

comp_IMG_0961.jpg

Das ganze funktioniet soweit auch gut und sobald der Koffer fertig ist, werde ich mir hier nochmal melden.Ich habe nur ein Problem mit dem Temperatur Regler.Ich verwende da den TowiTek Temperaturdifferenz Schalter.Dieser soll die Temperatur der Heizdecken konstant auf einem Niveau halten.Wenn es gewünscht wird kann die eine Matte auch um bis zu 20° höher geheizt werden, was mir aber egal ist.Das Problem ist das ich bisher es nur hinbekomme das die Heizdecken sich aufwärmen, nicht aber das der Schalter bei der Temperatur X die Heizdecken abschaltet und die Temperatur konstant bleibt.Er heißt einfach weiter.
Verkabelt habe ich es so:

comp_Foto.jpg

comp_Foto22.jpg

Auf dem Relais sind folgende Schaltzeichen:

comp_Foto11.jpg

Als Typenbezeichnung steht drauf PCH 112D2H, wozu man dieses Datasheet findet.
So, die Frage ist nun wo habe ich Mist gebaut.Denn das muss ich, schließlich heißt er einfach auf, ohne Rüksicht auf die Einstellungen.Andererseits kann es so falsch nicht sein, da die Sicherung (5A bei 2A max. Verbrauch :rolleyes:) die ich eingelötet habe nicht durchbrennt und es ja gut funktioniert, abgesehen von der Temperatur Steuerung.

Hat da vielleicht jemand einen Tipp?Ich würde den Fehler gerne beheben!

Mit freundlichem Gruß,

Nils
 

FamZim

User
Hi

Schaltet das Relais denn oder nicht ?
Temperatursensoren vertauscht ? dann schaltet das Gerät immer noch " einer " als ein :D
Die Potis richtig abgestimmt, (ich habe so eine Schaltung bei uns im Vorratsraum im Keller) das einstellen ist ziemlich fummelig.

Gruß Aloys.
 
Hi

Schaltet das Relais denn oder nicht ?
Temperatursensoren vertauscht ? dann schaltet das Gerät immer noch " einer " als ein :D
Die Potis richtig abgestimmt, (ich habe so eine Schaltung bei uns im Vorratsraum im Keller) das einstellen ist ziemlich fummelig.

Gruß Aloys.

Hi Aloys!

Also man hört ein akustisches Umschalten des Relais, anders wüsste ich nicht wie ich das überprüfen kann ob es schaltet.Die Tempsensoren sind ja so gesehen egal.Eine Änderung müsste ja so oder so eintreten wenn ich am Poti drehe.Und wie kann ich die Potis einstellen?Der Baustein hatte die Potis schon aufgelötet, also da habe ich so direkt nichts mit gemacht.

MfG Nils
 

FamZim

User
Hi

Da sind doch 2 Temperatursensoren .
Einer für drinnen und einer für draussen .
Nehme mal an Nr 1 ist für an der Heizung.
Wenn dieser 30 ° wärmer als Nr 2 ist, schaltet die Heizung aus , teoretisch.
Wenn aber Sensor 2 an der Heizung ist,(Sensoren vertauscht) schaltet das Gerät erst aus, wenn es DRAUßEN 30 ° wärmer ist als drinnen, also NIEMALS.
Da kann man an den Potis drehen soviel man will.
Messe mal parallel zur Heizung die Spannung, wann das Relais schaltet, oder eine Kontrollbirne geht auch.
Mit den Potis stellt man im allgemeinen die Temperaturdiverenz und die Empfindlichkeit ein.

Gruß Aloys.
 

cjsnaper

User
einen temperturdifferenzschalter zu verwenden, für einen einsatz wo man immer die gleiche temperatur am ende haben möchte ist ziemlicher unsinn. denn wie der name schon sagt, wird hier nur eine differenz gemessen. damit heizt der koffer je nach außentemperatur quasi wie er gerade lust und laune hat. falls du beide sensoren im koffer verbaut hast macht die schaltung überhaupt keinen sinn mehr. diese schaltung als thermostat zu verwenden ist schlichtweg quatsch.
kauf dir die conrad schaltung "114421", relais dahinter und gut ist.
 
Wer schon einen fertigen sucht... Hab mal einen gebaut, aber leider bräuchte ich neben der Akkuheizung noch ne Senderheizung ;)
HIER

Jannik
 
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