DIY Akkutank
Geändert von AdrianHe,04.08.2024 22:50
Hallo Zusammen,
nachdem ich nun hier und in anderen Foren einige sehr interresante DIY Projekte gesehen habe, möchte ich euch hier mein DIY Akkutank Projekt vorstellen. Ich hoffe, dass dieser Artikel interresant und hilfreich ist.
Kurzer Hintergrund: Da meine Tauchgänge immer länger und kälter werden, habe ich mir beheizte Handschuhe und Unterzieher gekauft. Bei der Suche nach einem passenden Akkus bin ich auf die Akkus von Seaya, Yellow Diving, aber auch auf die Blue Power Akkus von Santi gestoßen. Bei letzterem hat mir es vorallem die konstante Ausgangsspannung angetan. Der Preis und der einzelne Abgang waren jedoch ein No Go. Ich habe mir deshalb gedacht, dass es doch nicht so schwer sein kann so ein Ding selber zu entwickeln.
Anforderungen:
- Konstante Ausgangsspannung von 11/12V
- Ausgangsleistung von max. 150W (110W + 36W)
- Heizzeit bei max. Leistung: ~1,5h
- Doppelausgang
- Kompaktes Design
- Möglichkeit zur PWM Leistungssteuerung
Design:
Der grundsätzliche Aufbau ähnelt einem Yellow Diving / Seaya Akku tank, jedoch ist der Akku nicht fest im Cannister verbaut, sondern kann als Einheit herausgenommen werden. Der Akku verfügt über 20 Sanyo NCR18650GA Akkus in 4s5p Anordnung. Zwei Durchführungen führen die WAM Cords aus dem Deckel. Da ich der wasserdichtheit von mechanischen Schaltern nicht ganz traue, werden hier zwei Piezo Schalter verwendet.
Elektronik:
Drei eigens designte PCBs werden für den Schutz des Akkus (BMS), Spannungswandlung und Steuerung verwendet. Die BMS Platine verfügt über ein primary und ein secondary protection IC (TI BQ40Z50 und TI BQ296100) welche für den Schutz, Ballancing und Monitoring dienen. Die Spannungswandler Platine verwendet einen TI LM5146RGYR Buck Converter um die Akku Spannung auf die Ausgangsspannung von 11 oder 12V zu senken. Die Steuerungsplatine verwendet einen STM32L031 Microcontroller und die Spannungen und Temperaturen zusätzlich zu überwachen, den Piezo Input zu handeln und die Ausgänge mit Hilfe von TI CSD17573Q5B N-Ch Mosfets zu schalten. Zusätzlich könnte damit mittels PWM die Ausgangsleistung gesteuert werden. (Ich habe ein paar Bilder der PCBs und des Aufbaus angefügt.)
Kosten:
- Delrin Drehteile: ~100€
- WAM Cords: ~120€
- WAM Durchführungen: 48€
- Piezo Schalter: 80€
- Nielssen Clamps: 24€
- Akkus: 20x4,58€=92€
- Elektronikteile und PCBs: ~100€
Die Gesamtkosten belaufen sich auf ca. 550 - 600€.
Fazit:
Durch das Design eigener PCBs ist der Akkutank ziemlich kompakt ausgefallen (Höhe 263mm, Durchmesser 71mm). Der Akkutank hat eine Kapazität von ~248Wh. Erste Tests haben eine Effizenz von 95% des Buck Converters (Spannungswandler) ergeben.
Ich werde die Tage nochmal ein paar Fotos von der Realisierung posten.