RS Mobile Accu Charging Unit (RS MACU)

Junsi 406 mit angeschlossenem SLS 4S 10.000mAh Akku

Schon lange grübel ich an einer mobilen Ladestation für die Flugakkus rum. nachdem ich mich für einen Pilotenkoffer als Plattform-Basis entschieden hatte, stellte ich fest, dass die beiden vorhandenen Hype X-Treme Charger LiPo X8 nicht optimal im Koffer zu verbauen waren: ich wollte mir die Option für 4 Port offen halten. Also begann die Suche nach einem Mehrfach-Lader. 4fach-Geräte fielen schnell aus dem Raster (zu unhandlich, teilweise nur 230V Stromversorgung etc. etc.).

Und nachdem ich meine Erfahrungen im Umgang mit LiPo-Akkus gemacht habe (inzwischen sind 6 Akkus Schrott, jeder ca. 50-60€ wert), bin ich bereit, Geld ind hochwertige Ladetechnik zu investieren.

Ich hab schon viel Gutes über die Junsi-Charger gelesen hatte, blieb ich letztlich beim Junsi iCharger 406 Duo hängen (der Junsi iCharger 4010 Duo wäre auch eine gute Wahl gewesen, passt jedoch nicht quer in den Koffer). Netzteil war bereits im Anmarsch: MeanWell SP-480-12. 40A bei 12V – schon fast ein Schweißgerät *breitgrins*.

Jetzt baue ich den Koffer nach und nach zusammen, aktuell isser schon betriebsbereit. Auch Mobil. Was aktuell noch fehlt, ist ein neuer Plexiglas Zwischenboden (6mm, satiniert), ein ordentlicher 80mm Lüfter, eine vernünftige Lüfter-Abdeckung und die Lipo Bags.

Wenn das alles verbaut ist, werden auch die Kabel vom Junsi zu den Akkus vernünftig konfektioniert: sowohl das Kabelgewirr als auch die völlig überdimensionierten Stecker-Adapter stören mich gewaltig.

Das Akku-Konzept:

Ziel ist es, draußen (auf dem Flugfeld) eine kontinuierliche Akkuversorgung sicher zu stellen. Das heißt: ich muss vor Ort kontinuierlich mindestens so viele Akkus laden können, wie ich in der selben Zeit leer fliege. Nehmen wir mal an, ich fliege mit einem Akku 15 Minuten. Addieren wir eine Umrüstzeit von 5 Minuten hinzu, dann kommen wir auf 20 Minuten pro Flugzyklus. Macht 3 Flugzyklen (oder 3 Akkus) pro Stunde. Um nun für einen kontinuierlichen Nachschub an vollen Akkus zu sorgen, muss ich in der Stunde also 3 Akkus voll laden können. Dafür brauche ich ein Ladegerät mit mindestens 2 Ports und der Möglichkeit, mit der dreifachen Kapazität des jeweiligen Akkus laden zu können (=3C). Soweit die theoretische Betrachtung (unabhängig von der Leistungsfähigkeit der Stromversorgung).

Das MACU-Konzept

RS MACU: Details

Die ‚mobile Accu Charging Unit‘ soll – wie der Name schon sagt – mobil einsetzbar sein. Also an 12 V betreibbar und handlich7Transportabel sein. Zuvor habe ich mit 2 freifliegenden Hype X-Treme Charger LiPo X8 hantiert: ein riesiges Geklöter. Hat mich genervt. Die Ladegeräte waren nicht schlecht, aber dieses Gewirr an Kabel und Geräten war einfach nervig. Also war klar: alles muss in einen Koffer, am besten fest verbaut. Nun will ich diese Ladestation aber auch zu Hause betreiben. Plug-andPlay natürlich! Da stehen bekannterweise 230V AC zur Verfügung, also muss ein Netzteil zur Versorgung des mobilen Laders mit rein. Klar wird dadurch die MACU wieder schwerer. Da ich aber zum Fliegen eh mit dem Auto unterwegs bin (sonst macht die MACU nur wenig Sinn), stört mich das nicht weiter. Und wenn ich mal irgend wo hin verreise und dort am 230V-Netz laden will, kann es mir nicht passieren, das Netzteil für die MACU zu vergessen – weil schon eingebaut.

RS MACU mit geschlossenem Kofferdeckel

Das Ganze sollte in einen handlichen Koffer eingebaut werden. Nach langer Überlegung und Internet-Recherche fiel die Wahl auf einen Pilotenkoffer. Der hat den Vorteil, dass der Kofferdeckel geteilt und nach 2 Seiten zu öffnen ist. So entstehen 2 exponierte „Ladeflächen“, die räumlich vom eigentlichen Equipment der MACU abgetrennt sind. So habe ich eine höhere Sicherheit und Schutz des Equipments, falls doch mal ein Akku hoch gehen sollte. Hoffe ich.

Zusammengefasst umfasst die RS MACU also 1 230V Netzteil, einen 2-Port LiPo Charger, einen Lüfter für das Netzteil sowie die Anschlüsse für die externe Stromversorgung (1x 12-30V DC, 1x 230V AC).

Das Konzept lässt eine Erweiterung auf einen 2. Lipo-Charger plus 2. 230V AC Netzteil zu, so dass man die MACU auf 4 Ladeports erweitern könnte.

verbaute Komponenten

Neutrik Powercon Steckverbindung für externe Stromversorgung 12-30V DC

Eine kurze Übersicht zu den verbauten Komponenten:

• Wisent-Pilotenkoffer (BAUHAUS)
• Meanwell 230V Netzteil (MeanWell SP-480-12)
• 12V Lüfter
• 6mm Plexiglas, satiniert für Zwischenboden
• 1x Junsi iCharger 406 Duo
• 2x KFZ-Hochstrom Relais (Kfz-Relais FiC FRC2C-1-DC12V 12 V/DC 1 Umschaltkontakt NO 50 A )
• 2x LiPo Bag (LiPo-Bag Type1 175x75x60mm)
• Neutrik PowerCON Steckverbindung (für 12V DC Versorgung, 20A)
• Kabel 12V KFZ-Stecker => Neutrik PowerCON
• 

  RS MACU Unterboden-Teilausbau (1x Meanwell SP-480-12)

  1 Kaltegräte Einbaubuchse (für 230V AC Versorgung)

• 230V Kaltgeräte-Kabel

Der MACU Aufbau im Detail

Das Meanwell-Netzteil ist an einer der großen Außenwände angeschraubt. Die internen Lüfter des Netzteils  liegen direkt an der kurzen Außenwand an, in die ein Durchbruch für die Abluft ausgefräst ist. So kann das Netzteil seine Abwärme ganz entspannt nach draußen führen. An der gegenüberliegenden großen Außenwand wäre reichlich Platz für ein weiteres Netzteil (geplant ist hier ein MeanWell RSP-1000-27 27V 37A).

Integriert sind hier beide 12V Hochstromrelais: diese trennen die beiden Stromkreise (1x extern 12V DC vom Kfz, 1x intern 12V vom Meanwell Netzteil) voneinander. Wird die MACU mit 12V vom Kfz versorgt, schaltet ein 12V Relais diesen Stromkreis durch (während der andere Stromkreis zum MeanWell durch das andere Relais getrennt ist). Dies ist unbedingt erforderlich, da sonst beide Stromkreise versorgt werden würden – was zu verhindern ist.

RS MACU Detail: ALA Regalprofil als ‚Luftleitblech‘

Über dem Netzteil sind auf ca. 21cm Höhe an beiden langen Außenwänden innen je ein Alu Winkelprofil (15mmx15mmx1mm) mit Blindnieten befestigt. Auf diesen Winkeln liegt der 6mm Plexiglas-Zwischenboden auf (magnetisch fixiert). Vom Zwischenboden bis zur Oberkante des geöffneten Pilotenkoffers sind es noch ca 3,5cm, so dass ein darauf platzierter Junsi 406 ca. 2cm über diese Oberkante hinaus ragt. Das habe ich bewusst so angeordnet, um den Abluftstrom der beiden Lüfter im Junsi nicht zu sehr zu behindern. Zusätzlich wirkt hier der verbaute Rest eines ALA-Regalprofils als formschönes ‚Luftleitblech‘, welches den Luftstrom nach oben ablenken soll.

An den beiden Innnenseiten der Kofferdeckel sind die Lipo Bags befestigt (ebenfalls mit Blindnieten). Diese nehmen die zu ladenden Akkus auf. Die Bags erfüllen folgende Aufgaben:

• Brandschutz (Schutz des Junsi-Chargers vor brennendem Akku)
• Temperaturschutz (Schutz des zu ladenden Akkus vor Auskühlen)
• Aufnahme des Junsi-Temperatursensors (und damit eine halbwegs brauchbare und zur Umgebung isolierte Temperaturmessung innerhalb des LiPo Bags)
• Schutz der Akkus vor Herunterfallen (und Beschädigung)

 Akku angeschlossen, in den LiPo-Bag rein, Junsi Temperaturfühler mit rein und schon kann es losgehen.

Praxis

Die RS MACU ist noch nicht ganz fertig, aber ich habe heute (11.05.2014) mal testweise einen SLS 4S 10.000mAh-Lipo mit 3C geladen. Das heißt, dass der Akku mit 30 A geladen wurde, auf der Einspeiseseite des Junsi 406 wurden aber 40A angesaugt (was der Maximalleistung des Netzteils einspricht), da die Eingangsspannung (ca.13,5V)  etwas niedriger als die Ladespannung des Akkus (ca. 16V) ist.

Nach 20 Minuten war der Akku so gut wie voll, hatte eine Temperatur von max. 28°C (Lufttemperatur ca. 13°C). Die Ablufttemperatur des MeanWell-Netzteils lag bei ca. 30°C, die des Lastrelais im inneren bei ca. 50°C. Bis auf das Lastrelais also alles im grünen Bereich.

Bau-Galerie:

RS MACU: Gesamtansicht innen mit neuem Plexiglas Zwischenboden 6mm, satiniert	RS MACU: Seitenansicht	RS MACU Stirnseite 12V-30V DC	RS MACU in Aktion: Laden eines 4300mAh LiPo	1. Lasttest mit 40A (Einspeisung vom Netzteil)/30A (Ladestrom) beim Laden eines SLS 4S 10.000mAh LiPo