HeatBox - intelligente Heizkoffersteuerung (Bausatz)

[Manuel-P]

Du kannst als Halter auch ganz einfach sogenannte Hex-Bolts nehmen, diese AUßensechskant-Hülsen mit M3 Innengewinde. Gibt es in unterschiedlichen Längen. Oder einfach M3 / M4 Gewindestangen und mit passendem Alurohr Distanzhülsen zurechtgeschnitten.

Sag mal wo find ich denn diese Hex-Bolts? Ich weis schon was du meinst und ich kenn die auch aber finde die niergends -.-

Gruß
Manuel

[Crizz]

hm.... meine letzten hatte ich von CSD-Elektronik. Die waren eigentlich immer sehr flott mit der Lieferung und preislich sehr interessant, meine letzte Bestellung hatte jedoch 4 Wochen gebraucht bis ich sie in Händen hielt - keine Ahnung was da los war. Nennt sich in deren Shop "Abstandsbolzen M3".

[echo.zulu]

Diese Abstandsbolzen gibt es in jedem Elektronikshop. Außerdem kann ein Gang zum freundlichen PC-Shop um die Ecke sinnvoll sein. Diese Bolzen werden auch zur Montage von Motherboards im Gehäuse verwendet.

[sheep]

Vor lauter Romanschreiben noch vergessen zu fragen:

Irgendwo in diesem? Thread habe ich gelesen, das eine Metallplatte auf der die Heizfolie liegt bis zu 100° heiß werden kann.
Auf den Bildern von selbstgebauten Heizkoffern sieht man öfters, das die Platte auf Holzklötzchen aufliegt.
Holz <-> 100° - muß ich mir da Sorgen machen und was Hitzebeständiges zwischenlegen ?

Gruß,
Kerusker

Ich habe die Heizfolien auf eine dünne (2mm) Sperrholzplatte geklebt.
Hat die Vorteile, dass das Holz isoliert und die Wärme daher nur nach vorne abgegeben wird. Auch ist die Platte sehr leicht.
Die Temperatur hält das Holz locker aus!

Was spricht eigentlich dagegen, den Ventilator parallel zu den Heizfolien an deren Ausgang zu klemmen? Der Ventilator würde immer dann laufen, wenn die Wärme auch abtransportiert werden muss!

Grüße
Berthold

[Crizz]

Will man ja gar nicht unbedingt - die Fans sind dafür gedacht, bei Verwendung einer Metallplatte die nach unten abgestrahlte Wärme mit in den Heizraum zu pusten ( Zirkulation ). Das Heizelement soll dadurch nicht abgekühlt werden, es soll lediglich eine optimale Konvektion stattfinden, da sich ansonsten an der Unterseite des Heizelementes die Wärme staut und nur durch gravitative Konvektion seitlich "überläuft", das kann ein sehr schleppender Prozes sein - um den Wirkungsgrad zu verbessern haben wir die Lüftersteuerung integriert, und insbesondere beim autarken Betrieb ( per eingebauter Batterie ) will man dazu noch Energie sparen und nur das nötige verballern, um eine möglichst hohe Akkulaufzeit zu erreichen. Daher habe ich einige Tests gemacht und bin zu dem Ergebnis gekommen, das je nach Gesamtkonzeption des Koffers und der verwendeten Materialien die Lüfter-Laufzeit und Pausenzeit sehr unterschiedlich sein können, das es aber keinen Sinn macht - washalb diese Parameter eingestellt werden können. Das uß man im einzelnen probieren, bei meinem Koffer hab ich nur 15 Sekunden Lüfterlaufzeit und 30 Sekunden Pausenzeit, hat sich dafür als ideal herausgestellt, um die Koffertemperatur lange zu halten und die Heizpausen effektiv zu verlängern.

[sheep]

o.k., d.h. prinzipiell möglich, aber evtl. nicht sinnvoll den Ventilator an die Heizung zu klemmen!

Ich denke ich werde es erst mal ohne Lüfter probieren (die Metallplattenthematik habe ich ja nicht) und falls notwendig an die Regelung dranklemmen (ist eh alles soweit vorbereitet!).
Erste Tests ohne Lüfter waren schon mal sehr erfreulich! Wenns am Wochenende aufhört zu regnen werde ich meinen Koffer mal live testen!

Das Wichtigste ist mir eh die Timerschaltung --> aus der Arbeit kommen und vorgewärmte LiFePos/LiPos vorfinden!
Wie weit würdest Du A123 Zellen hochheizen? Wie die LiPos um die 40°C oder eher mehr?

[Crizz]

Ideale Temperatur richtet sich immer nach dem Anwednungszweck. Manchmal ist weniger mehr. Ist ne Gratwanderung, wenn man hochgezüchtete Antriebe fliegt, wie in einigen Hotlinern. Wenn es nach F3irgendwas geht komtm es auf die Motorlaufzeit an. Der Akku soll ja in der Einschaltzeit auch nicht überhitzen, und prinzipiell kann man davon ausgehen das alles über 65°C Innentemperatur auf Dauer der Zelle schaden zufügt.

Der Hintergrund ist ganz einfach :

Die Substrate der Lithium-basierten Zellen enthalten Alkohole als Trägermittel, um das ganze pastös zu halten, ein festes Material wäre in der aktuellen Chemie kontraproduktiv, aber das ist ein anderes Thema. Auf jeden Fall haben Alkohole einen Siedepunkt ab ca. 65°C , je nachdme um welche Verbindung es sich handelt kann dieser etwas höher liegen ( liegt mit an der Anzahl der C-Atome und Molekularen Bindungen ). Überschreitet die Innentemperatur der Zelle den Siedepunkt, begintn ein Zerfallsprozess - die Zellen gasen auf. Meist sind derartige Aufgasungen nicht-reversibel, da der Alkohol zersetzt und Wasserstoff und Kohlenstoff freisetzt, die nicht mehr katalysiert werden können bzw. nicht mehr zur ursprünglichen chemischen Verbindung refundieren können. Heizt man en Akku also zu stark auf, unterstützt man diese Zerfallsprozesse - nicht umsonst schont es die Akkus, wenn man sie möglichst kühl lagert. Deshalb auch der Timer, sonst könnte man einfach morgens die Kiste anmachen und gut is, gerade bei Netzteil-Betrieb. Aber wir wollen die Zeit, in der die Akkus temperiert "lagern", möglichst knapp halten, und nur zum Zweck verwenden.

Im Allgemeinen ist eine Temperatur zwischen 30°C und 40°C eine gute Wahl, ich persönlich habe als Zieltemperatur 38°C eingestellt, damit erriche ich bei 2 h im Wärmekoffer eine gleichmäßige Durchwärmung auch von dicken 6s-Packs auf ca. 36°C (+- 1°C).

Noch wärmer wäre wie oben erwähnt in verschiedenen Einsatzfällen nicht so gut : wenn ich so nen AKku z.b. in meinen EDF-TriCopter einsetze, der shcon für´s schweben gut 62...65 A durchzieht, wird der Akku schnell sehr heis - evtl. heißer als gewünscht, weil die Start-Temperatur zu hoch ist. Da gehe ich dann her und lasse den Pack erst 2...3 Minuten an der Umgebung abkühlen bevor ich loslege, weil ich eben weiß, das es ein "heißer" Ritt wird. Deshalb würde ich empfehlen, mit der Vorwärmtemperatur auf jeden Fall unter 40°C zu bleiben - es sei denn du heizt NiCad-Zellen vor, die mögen bis zu 50°C um richtig zu powern - aber da kommen dann auhc einige mal ohne Schrumpfschlauch aus dem Modell zurück.

[Kerusker]

Hallo an alle !

"Habe auch fertig!" - leider ein Problem.
Beim ersten Heiztest habe ich zu Kontrolle ein Fieberthermometer (das nur bis 44° messen kann) in den Koffer gelegt - und musste bei mehreren Versuchen mit unterschiedlichen Temps feststellen, das die Temp-Messung im Koffer nicht stimmt. Es werden so 7-10° zu wenig angezeigt und gemessen.

Draufhin habe ich luftdichte Dosen mit Wasser im Koffer augeheizt. Damit das Wasser nicht durch zu ein eventuell zu warmes Streckgitter aufgeheizt wird, die Dosen auf Carbonrohre gestellt.
Anzeige 30° -> Wasser 38° !
Anzeige 37° -> Wasser > 44°
... etc

Bei geöffnetem Deckel, nicht vorgeheizt zeigt der Sensor ca. 20° an, was ganz gut der Raumtemperatur entsprechen dürfte. Wir hatten gestern den Holzofen gut angeglüht
Heute Abend werde ich mal den Sensor vorsichtig ins Wasser halten und direkt vergleichen.

Der Koffer ist gut isoliert, auch die Kontaktflächen der Iso zwischen Deckel und Bodenschale sind "dicht" - soweit ich das feststellen kann
4x15W Heizfolie auf Alu-Lochplatte oben aufgeklebt, ca. 8mm über der Bodenisolierung. Darüber mit ca. 1cm Abstand Stahlstreckgitter.
Die Platten sind ohne Metallverbindung untereinander, also thermisch von einander "entkoppelt".
Der Temp-Sensor sitzt mittig auf der linken Seite. Oberkante Unterschale, ca 4,5cm über dem Streckgitter und 3,5cm unter der Decke des Deckels, schaut ca. 1cm weit in den Koffer hinein.
Lüfter ist der kleine von Hadi-RC, auf der rechten Seite des Koffers, so das er auch "etwas" unter der Alu-Lochplatte mit der Heizfolie einbläst. Der Lüfter ist kein Turbogebläse, produziert aber einen "relativ" kräftigen Luftstrom, er kann gut von hinten Ansaugen.

Ich habe die Kabel selbst an den Sensor gelötet (Ersatzteil!) - kann der trotz sehr vorsichtigem löten einen "abgekriegt" haben?
Gibt es eine Möglichkeit den Sensor zu kalibrieren?

Nun bin ich etwas unsicher... was denkt ihr woran das liegt?

Gruß,
Kerusker


P.S:
Mir ist noch aufgefallen, das die Konvektionspause nur halb so lange dauert wie eingestellt. Habe 10, 20 und 30 Sekunden probiert und dann gezählt. Immer nach 50% der eingestellten Zeit ging die Heizung wieder an.

[Eisvogel]

Hallo Kerusker,

die Temperaturunterschiede kommen wahrscheinlich daher, dass du das Thermometer nicht am gleichen Ort wie den Sensor positioniert hast. Die HeatBox ist nur eine Regelung die Warm macht wenn es zu kalt wird. D.h. wenn deine Heizfolie eine Oberflächentemperatur von 60° hat, dann kann es sein, dass sich ein Teil dienes Koffers schneller erwärmt, als der Rest. Dein Beispiel mit dem Wasser macht das Recht deutlich. Wenn die HeatBox heizt, dann kommt von unten Hitze, die das Wasser schnell aufwärmt, aber die Lufttemperatur des Koffer steigt nicht so schnell an, da sie ein deutlich größeres Volumen hat als das Wasser. Resultierend daraus, zeigt die HeatBox erst 37° für die Lufttemperatur an, wenn das Wasser aber schon viel wärmer ist.

Mein Vorschlad, leg den Sensor des Thermometers direkt zu dem Sensor der HeatBox und gucke was passiert.

MfG
Der Eisvogel

[Kerusker]

@Eisvogel
ich habe deinen Vorschlag ausgetestet, wie ich ebenfalls schon erwartet hatte ist es so. Thermometer direkt neben dem Sensor der Heatbox, dann passt das ziemlich genau - so genau wie es bei dieser Art des "Versuchsaufbaus" überhaupt messbar ist.

Mir ist/war schon klar, die Heatbox Steuerung kann nur das regeln was gemessen wird, das tut sie auch zuverlässig.
Das Problem liegt im Aufbau meines Koffers, nach etwas Nachdenken und probieren habe ich es auch lokalisiert und (prinzipiell) eleminiert.

Also, die Temperaturverteilung im Koffer ist prinzipiell gleichmässig verteilt, zumindest wenn er - ausser einer Tupperdose mit Wasser - leer ist.
Interessanterweise ist die gemessene Temp am Boden deutlich, 5-10°!, höher als Richtung Deckel (auch durch umsetzen des Sensors geprüft).
Sehr irritiert hat mich, daß das Wasser in den Dosen 7-10° wärmer war als die umgebende Luft....

Die Ursache/Lösung ist dabei ganz einfach -> Wärmestrahlung.
Ich habe eine 1,5mm dicke Alulochplatte, auf der die Heizfolien aufgeklebt sind. Diese Platte wird - zumindest während der Aufheizphase - deutlich wärmer als die Luft, grob geschätzt 20° und Anfangs sicherlich mehr. Die dicke Platte speichert viel Energie und wirkt so wie ein Heizstrahler.
Hat man das mal akzeptiert, kann man den Effekt sogar mit der Hand gut fühlen. Die Streckgitter=Akkuauflage liegt nur ~1cm darüber, das Gitter selbst sowie alles was darauf liegt bekommt a) viel höhere Temps der Luft und b) die volle Wärmestrahlung ab.

Man könnte diesen Effekt durch 3 Maßnahmen sicherlich deutlich reduzieren:
a) durch schnellere Umwälzung der Luft
b) grösseren Abstand von der "Heizplatte"
c) als Heizplatte ein Material verwenden, das die Energie nicht so gut speichert, z.b. Sperrholz oder möglichst dünne Aluplatte einsetzen

Ich konnte es ganz einfach beheben, indem ich eine Styroplatte (ca. 3-5cm kleiner) auf die Akku-Auflageplatte gelegt und die Dose darauf gestellt habe. Der Lüfter sorgte immer noch für leichte Umwälzung der Luft.
Ergebnis: Messungen nach ~20/45/120 Minuten, die Wassertemperatur ist immer einige Grad kühler als die Luft. (logischerweise Anfgangs groß, mit längerer Heizzeit immer kleiner). 100% Erfolg.
Damit bin ich beruhigt, ich muß nur eine Styroplatte als Isolator auflegen und dafür sorgen das die Luft trotzdem noch gut umwälzt wird.
Kein Problem...
Könnte auch die dicke Aluplatte auswechseln, aber ob ich die Heizfolien da wieder Beschädigungsfrei runter bekomme?

So wie es jetzt ist, kann es nicht bleiben - die Akkus würden unten sehr warm werden, während oben nicht viel ankommt.
Wasser zirkuliert/vermischt sich in sich bei Erwärmung, was beim Akku eher nicht der Fall sein dürfte - meine Befürchtung, es könnten grosse Temperaturunterschiede zwischen Zelle 1 und Zelle 6 auftreten. vielleicht mehr als 15°!?. Das wollen wir ja nicht

Aus Erfahrung wird man klüger, auch wenn ich es mir vorher hätte denken können... Hinweise in dieser Richtung gab es hier ja auch schon, ich hab den Aufbau nur schlecht umgesetzt. Beim nächsten mal wird alles besser

Gruß,
Kerusker

[Manuel-P]

Moin,
so nun mal paar Bilder von meinem fertigen Koffer. Dank doppeltem herrausnehmbaren Boden finden 6x 10s 5000mah darinn platz Befeuert wird dass ganze mit 2x 36W Heizfolien und 2x Lüftern.
auf 1,5h zieht dass ganze 2000mah von Akku raus hab aber noch nix großartig eingestellt.

[Mischer]

Hilfe, Probleme beim Update auf neue Firmware!
Ich benötige noch ein paar Info's was ich sonst noch so probieren kann das Update auf die neue Firmware zu machen.
Folgendes habe ich bis jetzt probiert:
4 verschiedene Computer (Win 7pro, Win7Home, Nettop Win7Home, WinXPpro)
2 verschiedene FTDI Adapter, ein einfacher von Amazon(produziert Timingfehler, hatte deswegen schon Mailverkehr mit CRIZZ) und jetzt einen neuen Adapter von Flydino (Link hier aus den Threat).
Der neue Adapter wird von allen Winsystemen korrekt installiert, doch wenn die das Update starte, wird kein Adapter gefunden, obwohl ich den COM Port richtig eingestellt habe.
Habe auch schon ein Update mit Spannungsversorgung zur Platine zu machen, aber immer der selbe Fehler. Außer den Bauteilen habe ich auch auf der Platine nix gelötet (Quarz alles orginal).

WAS KANN ICH TUN

Gruß
Michael

[the-fallen]

Zeig doch mal bitte wie du das Update durchführst (Screenshot von derCMD-Box) - damit wir sehen was da genau steht, etc.

[Mischer]

So hier die Screenshots:

Den Updateversuch habe ich auf einem WIN 7 Pro 64 BIT gemacht.

Gruß
Michael

[Crizz]

Es liegt auf jeden Fall ein Kommunikationsproblem vor. HAst du die HeatBox-Platine evtl. mit Nylonbolzen montiert ? Wenn die unterschiedliche länge haben oder die Montagefläche etwas uneben ist kann es vorkommen, das am Chip an einem oder mehreren Beinchen Haarrisse an der Lötverbindung entstehen. Wenn du ne gute Lupe hast, mal die Lötstellen genauer betrachten, besonders die des Chips. Wenn da was nicht 100% sauber ist und du das passende Lötwerkzeug hast, nachlöten. Ansonsten schick mir die HB-Platine einfach mal her und ich kontrollier das, sollte da sowas ursache sein ist das schnell behoben und geht i.d.r. am selben Tag wieder in den Versand. In dem Fall brauch ich nur die HB-Platine ohne sonstiges Zubehör, kannst du im LuPo-Umschlag als Einschreiben schicken, geht schnell und kostet nicht die Welt, oder als Maxibrif geht auch. SOfern du nichtmehr die Orginalfolie hast in der die Platine gesteckt hat, bitte in 1 lage Zeitungspapier einwickeln, die PE-Polsterfolie der Briefumschläge kann sich E.-Statisch aufladen, das wäre nicht hilfreich.