Akkuhalterung, Akkuverdrahtung, Removeable Link, ...

Bei einem anderen Thread war vor kurzem die Diskussion, wie man kompakt einen Removable Link platziert und wie man die Akkus am Besten einbaut.

Bei unserem aktuellen Vereinsprojekt "T-Bot" haben wir in Gemeinschaftsarbeit einen Bot gebaut. Die Fotos von der Endmontage der Akkuhalterung bzw. die geniale Kombination der Akkuhalterung mit dem Circuit-Breaker/Removeable Link wollte ich euch nicht vorenthalten.

Die "Mechanik" von der Akkuhalterung stammt von Flatliner. Der rechteckige Rahmen wird am Boden vom Bot von unten in das HDPE-Material festgeschraubt. Nicht vergessen: Isolierfolie zwischen dem Unterteil und dem metallenen Bot-Boden.

Ansicht von oben. Deutlich erkennbar ist links am Rahmen ein Ausschnitt, bei dem anschließend die beiden Akkukabel durchgeführt werden.

Als Verbindung zwischen den Zellen habe ich ein Kupfergewebe verwendet, das schon verzinnt ist. Normalerweise nehme ich das her, wenn ich bei einem elektronischen Gerät EMV-Probleme habe und die Chassis-Platten noch zusätzlich mit Masse verbunden werden müssen.

1) = Kupfergeflecht, 6cm länge
2) = Kupfergeflecht doppelt genommen, damit der Querschnitt steigt
3) = Schrumpfschlauch
4) = Kupfergeflecht ein bißchen gebogen, damit es nicht an den Kanten des Akkus aufsteht
5) = Kupfergeflecht mit Schrumpfschlauch
6) = Die Enden des Kupfergeflechts wurden mit Lötzinn getränkt. Der Schrumpfschlauch liegt jetzt satt an.
7) = Montage am Akku. Zwischen der Brücke und dem Rand des Akkus befindet sich ein kleiner Abstand.

Die fertig verlötete Akkueinheit (natürlich auf der Rückseite auch... )
Deutlich erkennbar, dass der Deckel breiter ist als das eigentliche Gehäuse der Akkuhalterung-

Die Beschriftung der Buchsen spricht für sich. An der roten Buchse wird sowohl +12V für das Laden eingespeist, als auch der Removable Link versorgt.
Die gelbe Buchse nimmt vom Removable Link die +12-Spannung auf und gibt sie zum Fahrtregler weiter.
Die schwarze Buchse ist für den Standard-Betrieb eigentlich sinnlos, dient hier aber zum Einspeisen von "GND" /"-" beim Laden.
Der Gag: Die rote LED befindet sich genau zwischen GND und dem + nach dem Removable Link. Wird also Leuchten, wenn der Link gesteckt ist.

Hier in dieser Ansicht ist die Akkuhalterung auf den Deckel gelegt.
Die beiden Akkuleitungen sind also über den "Schlitz" an der Oberseite auf die Buchsen gelötet.
An der schwarzen Buchse liegen zwei Drähte für GND auf. Versorgung vom Akku und Abgang zum Fahrtregler.

Hier noch einmal detailierter. Zwischen der gelben Buchse (geschaltetes Plus) und der LED ist ein roter Schrumpfschlauch erkennbar. Hier ist der Vorwiderstand für die LED enthalten bzw. eingeschrumpft.
Der gelbe Schrumpfschlauch wurde als Vorbereitung für einen kleinen Schutz gegen eventuelle Kurzschlüsse bei Reparaturarbeiten vorgesehen. Sollte man vor dem Anlöten an die Buchsen über die Drähte überstreifen.

(Von den zusätzlichen dünneren roten und schwarzen Drähten sollte sich hier bei diesem Foto niemand stören lassen. Die sind für den zusätzlichen Lüfter und ein paar separaten Gimmicks vorgesehen)

Hier nun die fertige Einheit.
Wie oben bereits erwähnt: An der Unterseite der Haltung muss noch eine Folie für die elektrische Isolation des Akkus vorgesehen werden.

Mit der Anordnung der Buchsen bzw. der farblichen Kennzeichnung ergibt sich folgender Vorteil:
Die Akkupotenziale (also +12V und GND) sind praktisch so weit entfernt wie möglich. Beim Anstecken der Ladekabel können mit den ungeschützten Bananensteckern also eigentlich keine versehentliche Berührungen (=Kurzschluss) entstehen.
Der Abstand zwischen roter Buchse und gelber Buchse ist anders als der Abstand zwischen schwarzer Buchse und gelber Buchse. Der Removable Link kann also nicht versehentlich zwischen GND und der +12V-Leitung zum Fahrtregler eingesteckt werden.
Die Betriebsanzeige-LED ist immer deutlich sichtbar an der Einheit, wo man den Removeable Link abziehen will.

Zitat

Original von Shaleen
Sieht gut aus!

Nur ich finde die passenden Steckbrücken auf Farnell (war's glaub ich was du mir empfohlen hast oder?) nicht.
Sind ja nur zum Teil bebildert.

Weil das ist wirklich Praktisch!

Vor allem sind die Stecker "genormt", im Vergleich zu einem Eigenbau. Wenn man den Stecker bei einem Event mal verlegt (... und das kommt wohl öfters vor... ) kann man sich zur Not von einem anderen Roboteer einen ausleihen.

Bei Farnell habe ich die Stecker selbst noch nicht gesehen. Ich kaufe die immer bei Bürklin (http://www.buerklin.com) , haben die Bestellnummer 40F435.

Zitat

Mal sehn wo ich als nächstes bestelle,

Kleiner Nachteil: Bürklin zickt da leider etwas herum, die verkaufen nur an Gewerbe oder ähnliches. => Wenn Du was brauchst, dann einfach melden, ich bestell das dann bei der nächsten Bestellung mit (Porto kommt halt mit dazu... ). Von dem o.g. Brückenstecker habe ich mittlerweile ein paar vorrätig.

Zitat

Ein Stück Kupferblech mit der Blechschere zugeschnitten hätte es anstelle der Litze bestimmt auch getan

Ja,... aber mit den mechanischen Komponenten bezüglich "Schwermaschinenbau" bin ich nicht so gut bestückt. Ganz klar die Empfehlung an die Allgemeinheit: Auch Kupferblechstreifen tun hier gute Dienste.

Zitat

Passt die Höhe der Akkuhalterungen noch?

"Roh" leider nicht mehr ganz. Ich werde an der Unterseite zwischen Bot-Bodenplatte und der Akkuhalterung ein paar Kunststoff-Scheiben einlegen.
Die rote Isoliermatte (Zwischen Akkus und Bodenplatte) wirkt dabei wie ein Trampolin, federt also harte Schläge ab.

Großes Lob übrigens für die Erstellung der Akkuhalterung. Das Ding paßt optimal bezüglich Seitenführung der Akkus. Die gehen locker rein/raus und trotzdem wackelt da nichts.

(Ich hab' immer ein bißchen bedenken, wenn die Akkus zu stramm im Bot eingebaut sind. Jeder "Schlag" geht in einem vollen Kraftstoss durch den Akku. Nicht dass hier mal intern etwas durchbricht.)

Zitat

Ich hatte dir für die Akkuverbinder einen kleinen Brief mit Kupferstreifen geschickt, konntest du damit nix anfangen und deswegen die Kupferlitze?

Äh... nein, da ist bei mir nichts angekommen. Nachdem Du vor zwei Wochen angekündigt hattest, dass Du in Urlaub fährst, bin ich davon ausgegangen, dass die Kupferstreifen in der Hektik der Urlaubsplanung auf der Strecke geblieben sind.
Darum also die Alternative mit der Kupferlitze.
Trotzdem danke, dass Du an die Kupferstreifen gedacht hast.

Mit der Post hast Du nichts zurückbekommen? => Dann wird's der übliche Effekt sein, dass der Brief in den Sortierhäckslern der Post hängengeblieben ist. Auf diese Weise hat z.B. Duempel einen aufgerissenen, leeren Briefumschlag von mir bekommen, bei dem dann die Bauteile fehlten. Immerhin hatte er noch den Umschlag gekriegt, im Vergleich zu mir...

Zitat

auch wenn ich den Standartbuchsen nicht so recht traue

Die rote und schwarze Buchse sind vom Bürklin und laut Datenblatt für einen Nennstrom von 30A zugelassen bzw. ausgelegt.
Die gelbe Buchse ist zugegebenerweise aus meinem älteren Lagerbestand, die Bezugsquelle weis ich nicht mehr. Kann also sein, dass die tatsächlich nur für 16A zugelassen ist.
Bei der Erwärmung sehe ich das Problem entweder in alten Buchsen, die innen bei der Kontaktfläche schon korrodiert sind, oder aber beim Removeable Link. Es gibt welche, die haben nur ein paar wenige Federstreifen. Die Kontaktfläche zur Buchse ist daher ziemlich gering. Bei den Removeable Link vom Bürklin (s.o.) hatte ich bisher noch nie eine heiße Buchse bzw. eine heiße Brücke. Ich schick Dir mal einen Brückenstecker von mir (s.o.), vielleicht wird Dein Hitzeproblem damit etwas besser. Zumindest können wir dann den Effekt/Fehler weiter einkreisen.

Zitat

aus hochstromfähigen vergoldeten Büschelsteckern gemacht (hatten wir auch in SOA verbaut) die in einem massiven Kupferblock eingelötet sind. Ich habe nun auch die Buchsen gegen massive aus dem HIFI bereich getauscht

Die Büschelstecker klingen eigentlich ganz vernünftig und wenn zwischen den Steckern und dem Kupferblock nicht irgendein Luftspalt vorhanden ist, müßte das eigentlich in Ordnung sein.
Mit "HIFI-Equipment" bin ich zwar immer vorsichtig, denn da wird oft über die Marketingabteilung den elektrisch unbedarften Kunden etwas einsuggeriert, nur um für das Produkt einen astronomischen Preis verlangen zu können. Am Besten auf die Nennwerte des Datenblatts verlassen, die müssen laut EN (Europäische Norm) geprüft sein. Da trennt sich dann schnell das gute Produkt von chinesischem Edelschrott (die können dann nämlich kein Datenblatt vorweisen, weil sie beim Prüflabor durchgefallen sind... ).