Die Kitzretter-Ladebox

Wer schonmal mit Drohne und Wärmebildkamera im Frühjahr unterwegs war um Rehkitze und andere Wildtiere vor dem Mähtod zu retten weiß, dass es morgens schnell gehen muss.
Zum einen „kämpft“ man gegen die aufgehende Sonne und zum anderen verbrauchen die Drohnen im Flug Energie in Form von elektrischem Strom.

 

 

ladebox (1)

Zum bequemen abgasfreien Laden von Drohnenakkus, Fernbedienungen, Powerbänken, etc. unterwegs.

Die meisten Drohnenteams haben sich reichlich mit Drohnenakkus eingedeckt, kommen aber trotzdem an einigen Tagen im Jahr an die Grenzen und fliegen alle Drohnenakkus komplett leer, hätten aber noch Flächen, welche abgesucht werden müssten.

Wir im Hegering Harsewinkel haben z.B. zwei Drohnen mit je acht Akkus.
An vielen Tagen reicht die Akkukapazität aus, an einigen aber leider nicht.

Nun macht es keinen Sinn sich „einfach“ noch mehr Drohnenakkus zu kaufen.
Diese sind relativ teuer und auch etwas empfindlich.
Man kann diese Akkus schlicht nicht einfach drei Monate vollgeladen halten, zwei- oder dreimal benutzen und den Rest das Jahres „in die Ecke legen“ ohne dass diese Akkus Schaden nehmen.
Weiterhin braucht man für mehr Akkus auch mehr Ladetechnik, welche auch teuer ist.

Also haben wir uns Gedanken gemacht, wie wir die Drohnenakkus auch unterwegs nachladen können.
Die Idee eines Notstromerzeugers haben wir recht schnell verworfen, da dieser umständlich zu handhaben ist und während der Fahrt beim Umsetzen von einem Feld zum nächsten nicht laufen kann.
Von den Benzindämpfen im Fahrzeug wollen wir gar nicht erst sprechen.

In der Saison 2021 haben wir eine 100Ah Bleibatterie mitgenommen und mit einem kleinen Adapter das 12V Ladegerät von DJI genutzt, um die Akkus nachzuladen.
Leider ist zumindest unser 12V Ladegerät von DJI recht empfindlich was die Eingangsspannung angeht.
So hat das Ladegerät den Ladevorgang immer wieder unterbrochen wenn die Batteriespannung unter 11,5V gesunken ist.
Das führte dazu, dass das Ladegerät den Ladevorgang alle 30 Sekunden für 10 Sekunden unterbrochen hat.
Das ist zum einen nicht gut für den Drohnenakku und zum anderen dauert das so auch zu lange.

Also haben wir uns einen Step-Up-Converter in ein Gehäuse gebaut welcher die Ausgangsspannung während des Ladevorgangs stabil auf 13,8V hält, solange die Batterie mehr als 10V Spannung ausgibt.
Das hat gut funktioniert, allerdings war das ein ziemlicher Kabelsalat - von der Bleibatterie zum Step-Up-Converter, dann zum Ladegerät der Drohne und dann musste die Bleibatterie ja auch wieder geladen werden.

Also haben wir für die Saison 2022 alles in eine Eurokiste eingebaut.
Damit ist alles zusammen und leichter zu transportieren (die Bleibatterie ist immer noch schwer).

 

Der Prototyp hat noch zwei 12V Dosen. Die Leistung, die beim Laden der Drohnenakkus fließt, verbietet aber beide gleichzeitig zum Laden von Drohnenakkus zu nutzen. Entweder die Leitungen und die Elektronik müssen größer ausgelegt werden oder eine 12V Dose muss entfallen / darf nicht genutzt werden.

Es kann von außen abgelesen werden wie voll die Bleibatterie noch ist, welche Spannung diese Batterie noch ausgibt, wie hoch der Eingangsstrom am Step-Up-Converter ist, welche Spannung ausgegeben wird und wie hoch der Ausgangsstrom ist.
Über die beiden USB QC3.0 Buchsen können die Drohnenfernbedienung, ein Handy (für Hotspot) eine Powerbank, eine Taschenlampe etc. aufgeladen werden.

Je nach Größe und Zustand der Bleibatterie können mit dieser Ladebox bei Bedarf eine entsprechende Zahl Drohnenakkus wieder nachgeladen werden.
Wir können so morgens unsere Akkukapazität von 8 auf ungefähr 12 Akkus erweitern - je nachdem wie viel Zeit man hat und wie oft man umsetzen muss.

Wir werden das in der kommenden Saison 2022 genauso handhaben wie in der vergangenen Saison 2021.
Wenn wir morgens schon wissen, dass es mit den Drohnenakkus knapp wird hängen wir den ersten Akku sobald er leer ist direkt an die Ladebox um ihn wieder aufzuladen.
Allerdings werden wir die Akkus einzeln nacheinander anschließen und nicht den DJI-Ladehub für vier Akkus nutzen. Die Erfahrung zeigt, dass die Akkus bei der Fahrt über Feldwege nicht im Ladehub bleiben…

 

Stückliste:

  • 1x Eurobox mit Deckel
  • 1x Bleibatterie (min. 75Ah, mehr ist besser, in unserem Fall 100Ah)
  • 1x Klemmleiste mit Brücken
  • 1x KFZ-Sicherungskasten für min. 3 Sicherungen
  • 1x KFZ-Batterieladegerät, welches nach Netzausfall automatisch wieder anfängt zu laden.
  • 1x 400W DC-DC Step-up-converter
  • 1x Lüfter zur Kühlung des Step-up-converters
  • 1x Abzweigdose um den Step-up-converter
  • 3x Kippschalter (12V 20A)
  • 1x Batterie-Kapazitäts-Anzeige
  • 2x kombiniertes Spannungs- und Strommessgerät
  • 1x (oder 2x) 12V Steckdose (Zigarettenanzündersteckdose)
  • 1x USB QC3.0 Doppelbuchse
  • 1x Holzbrett zur Fixierung der Batterie in der Box und zur Montage der anderen Teile
  • Kleinkram: Kabel, Flachsteckhülsen, Kabelschuhe, Aderendhülsen, Schrauben, Sicherungen, etc.

 

Man kann sich so eine Box auch mit einem Lithium Akku aufbauen, dadurch wird sie viel leichter und leistungsfähiger - aber auch viel teurer, da die Lithium Batterie und die entsprechende Ladetechnik teurer sind.

Wie jedes „Bastelprojekt“ stellt auch dieses genug Potential für Verbesserungen bereit und lässt sich natürlich auch auf die individuellen Ansprüche skalieren.

 

Disclaimer:
Dies stellt keine Anleitung da!
Jeder der sich so eine Box zusammenbaut ist für seine Konstruktion selbst verantwortlich!
Ich übernehme keine Haftung für eventuelle Schäden, welche durch den Nachbau und Nutzung dieser Konstruktion entstehen!

 

Waidmannsheil
Ralf Hustert