Mobiler Verstärker mit Li-Ion-Akkus [fertig]

Hallo,

hier möchte ich euch mein aktuelles Projekt vorstellen.
Wie der Titel besagt, soll es ein mobiler Verstärker werden, der, im Gegensatz zu den meisten mobilen Projekten, nicht mit einer Autobatterie sondern mit Li-Ion-Akkus betrieben werden soll. Hierzu inspirierte mich Gutschls "wirklich mobile Box"
Der große Vorteil bei der Verwendung von Li-Ion-Akkus ist die im Vergleich zu Bleiakkus höhere Energiedichte. Daraus ergeben sich sowohl kompaktere Abmessungen, als auch ein geringeres Gewicht.

Verstärker:
Ich verwende einen auf dem TDA7492 basierender Class-D Verstärker von Sure Elektronics der laut Hersteller 2x25W an 6Ohm liefert. Der Chip verspricht eine sehr hohe Effizienz und damit eine lange Laufzeit im mobilen Betrieb.

Stromversorgung:
Mein Plan war ein 4S2P Akkupack mit 18650er Zellen. Dieser Zellentyp findet beispielsweise in Laptopakkus, E-Zigaretten und Taschenlampen Verwendung. Jede Zelle hat eine Nennspannung von 3,6V (4,2V Ladeschlussspannung). Die Kapazität von 18650er Zellen beträgt in den meisten Fällen >2000mAh.
Der von mir geplante Akkupack hätte also eine Nennspannung von 14,4V und ca. 4000mAh.

Da Li-Ion Akkus durch Überladung und Tiefentladung Schaden nehmen können, müssen sie dagegen geschützt werden. Es gibt 18650 Zellen, die über eine integrierte Schutzschaltung verfügen. Da ich bei der Wahl der Akkuzellen jedoch nicht auf die geschützten Modelle beschränkt sein möchte (denn viele gute, also leistungsfähige und zuverlässige Zellen sind ungeschützt), habe ich bei meinem Akkupack eine extra Schutzschaltung verbaut. Diese unterbricht die Stromzufuhr, sobald eine der Zellen im Akkupack eine bestimmte Grenzspannung unterschreitet.
Beim Laden überwacht das Ladegerät mit Hilfe eines Balancer-Steckers die Spannung jeder einzelnen Zelle und verhindert so, dass defekte Zellen zu einer Überladung der gesunden Zellen führen.

Gehäuse:
Da es von der Größe her gut passt und gerade verfügbar ist. Verwende ich das Gehäuse eines ausrangierten Computernetzteils.

Hier die Links zu den von mir verwendeten Bauteilen:
- TDA5492 25W Stereo Amp von sure-hifi
- 2x Tiefentladeschutz
- Yiklik 18650 Akkus 2200mAH (8 Stck. werden verwendet) Dies sind Billigstakkus, die jedoch hier als gut getestet wurden
Mein Ladegerät ist ein IMAX B6-AC von Sky RC.

Umsetzung:

Zuerst konstruierte ich einen Akkupack.
Dazu lötete ich an einen Batteriehalter für 18650 Zellen zusätzliche Kabel an und verband diese mit der Schutzschaltung.


Als nächstes bekam der Akkupack einen Balancer Stecker.
Hierzu entfernte ich von einem kurzen Adapterkabel das "männliche" Ende.


Die offenen Enden verlötete ich mit dem Akkupack. Der fertige Akkupack wird vom Ladegerät als 4S Akku erkannt und auch die einzelnen Zellspannungen werden ausgelesen.

Da die Verstärkerplatine noch nicht angekommen ist, kann ich leider noch keinen Testlauf machen.
Für heute Abend ist die Fertigstellung des zweiten Akkupacks, sowie der Anfang vom Gehäuse angesetzt.

Ich freue mich über Kommentare, Anregungen, Fragen und bitte auch Kritik, falls ich irgendwo Mist baue.
Ich habe mich in die ganze Li-Ion Geschichte gerade erst eingearbeitet und wäre für hilfreiche Beiträge hierzu dankbar.
Außerdem interessiert es mich sehr, ob jemand ein ähnliches Projekt kennt. Mir ist, außer Gutschls, keins bekannt.


Lieben Gruß
Nico

Batterie Halter brauch ich nicht. Ich löte die Zellen selbst zusammen. Mkt Konion geht es gut. Die sind sehr Eigenstabil aber auch teuer. Mit billigzellen hab ichs nicht probiert. PCB bräucht ich jan nur wegen Tiefentladeschutz. Gegen Kurzschlüsse ist der Akkupack mit ner flinken 5A Feiinsicherung geschützt. Aber ich glaube das mit dem Tiefentladeschutz brauche ich gar nicht. Das Ding lief heute wieder über neun Stunden. Ich bin bis jetzt nicht mal noch unter der Nennspannung. Und das bei relativ hoher Lautstärke im Baustellenbetrieb. Auf jeden Fall ist die Kiste weitaus besser als Bose Soundlink und Konsorten. Ich habe einige Geräte im Media Markt vor Ort gehört. Vom Klang her kommen die alle nicht an meine Kleine Kiste ran. Einige sind im passt besser. Die haben aber auch ein DSP mit an Bort. Und kosten teilweise über 280 Euro. Von daher lohnt sich das schon. Vor allem wenn man auch lange Akkulaufzeiten aus ist. Ich bin trotz des teuren Akkupack noch unter 100 Euro.