Elektrische Sitzheizung für "Bürostuhl"

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Tank-Like
Inventar
#1 erstellt: 26. Jul 2023, 09:31
Hallo werte Mitforisten,

das ist hier bestimmt eher eine Nischenanfrage, aber ich bräuchte mal bitte ein oder zwei Denkanstöße zu meinem Problem.
Vorweg: Ich hab einen guten Kumpel, der studierter E-Techniker mit Elektrikerausbildung ist und im Sondermaschinenbau arbeitet, mit dem ich das Projekt schlussendlich bauen werde. Aber a) hat der gerade keine Zeit dafür und b) kommt der jobbedingt immer auf die absurdesten und teuersten Ideen und mein Budget ist ohnehin schon weit überschritten

TL;DR: Gibt es eine einfache Möglichkeit, eine Art Heizcontroller mit zwei Schaltstufen zu bauen? So ne Art Relais, dessen Ausgangsstrom über den Schaltstrom geregelt wird?

Der Hintergrund:
Ich hab einen Ledersitz aus einem Audi TT, den ich schon eine Weile als Bürostuhl auf einem Holzgestell benutze. Und genau so lange spiele ich mit der Idee, die Sitzheizung und die verstellbare Lordosestütze gängig zu bekommen. Vor etwa 2 Jahren hatte ich schonmal so ne Phase, wo ich das Problem mal angehen wollte, und hatte diverse Teile (LSS, Sicherungskasten, Schalter usw.) gekauft. Aber da waren günstige 12V Netzteile mit entsprechender Leistung durch Corona einfach nicht zu bekommen. Und ein ATX-Netzteil wollte ich aus diversen Gründen nicht verwenden.

Mein Plan sieht bisher so aus: 230V Kaltgerätekabel in eine entsprechende Buchse mit Sicherung, eingebaut in ein (metallisches) Netzteilgehäuse, in dem ein Chinakracher 12V 20A Netzteil wohnt. Sofern ich recherchiert habe, ist die Sitzheizung im TT mit 25A abgesichert - und die sichert beide Sitze gleichzeitig ab. 20A sollten also locker reichen.
Vom Netzteil mit 12V über einen Leistungsschutzschalter auf eine Neutrik PowerCon-Buchse. Hintergrund ist der, dass ich nicht 230V Netzspannung zu meinem (rollbaren) Sitz durch den Raum liegen haben wollte.
Dann ein PowerCon-auf-PowerCon-Stromkabel zum Stuhl. Da sitzt dann ein klassischer Sicherungskasten, der einen Eingang (PowerCon) und zwei Ausgänge für Kabelbäume hat: Einer nach oben zum Schaltpanel und einer zum Kabelbaum des Stuhls.
Am Schaltpanel sitzen dann einmal der Einschalter, der den Schaltstrom für das Hauptrelais freigibt, inkl. entpsrechender Status-LED, der Schalter für die Sitzheizung und ein Schalter für die LED für den hinteren Fußraum an der hinteren Unterkante des Sitzes.

Bei der Suche nach geeigneten Schaltern sind mir (On)-(Off)-(On)-Schalter vor die Flinte gelaufen und da dachte ich mir, dass ich so einen benutzen könnte, um die Heizleistung zu regeln.
Natürlich könnte ich auch einfach einen Widerstand benutzen, um die Leistung der Sitzheizung zu regeln. Aber erstens setze ich ja die gleiche (Wärme-)Leistung um, nur halt an anderer Stelle und zweitens ist das irgendwie unelegant.
Die zweite Idee war, mal bei 3D-Druckern zu schauen. Die können ihre Heizbetten ja auch irgendwie regeln. Aber mittlerweile haben die alle 24 (oder sogar 48) Volt und ich hab auch nicht wirklich verstanden, wie die Steuerung bei denen funktioniert, bin mir aber ziemlich sicher, dass die meisten, externen Regler ein PWM-Signal verwenden.

Fällt euch vielleicht noch eine (elegante) Möglichkeit ein?

Bin auch für sonstige Anregungen offen

Vielen Dank und Grüße aus Dresden
Tank


[Beitrag von Tank-Like am 26. Jul 2023, 09:49 bearbeitet]
analognerd
Stammgast
#2 erstellt: 26. Jul 2023, 09:56
Sowas kaufe ich doch fertig, TÜV abgenommen, da kann mir nichts passieren.
Der Hersteller des Selbstgebastelten ist denke ich persönlich haftbar wenn was passiert.
Uwe_Mettmann
Inventar
#3 erstellt: 26. Jul 2023, 10:36

Tank-Like (Beitrag #1) schrieb:

Die zweite Idee war, mal bei 3D-Druckern zu schauen. Die können ihre Heizbetten ja auch irgendwie regeln. Aber mittlerweile haben die alle 24 (oder sogar 48) Volt und ich hab auch nicht wirklich verstanden, wie die Steuerung bei denen funktioniert, bin mir aber ziemlich sicher, dass die meisten, externen Regler ein PWM-Signal verwenden.

Hallo Tank,

es gibt z.B. so etwas: Klick mich (in einem anderen Shop auch günstiger)
(Über die Qualität des Dimmers kann ich nichts sagen)

Davor brauchst du natürlich noch ein 12 V DC Netzteil.

Weiterhin solltest du auch eine Schutzschaltung vorsehen, dass der Sitz nicht überhitzen kann, also ein Temperatursensor im Sitz, über den eine Abschaltung bei Übertemperatur gesteuert wird.

Eventuell sind ja entsprechende Sensoren im Sitz vorhanden, nur die Steuerung und Abschaltung fehlt.

Es ist sicherlich ein interessantes, aber für einen Elektroniklaien leider nicht sehr einfaches Projekt.


Gruß

Uwe


[Beitrag von Uwe_Mettmann am 26. Jul 2023, 10:38 bearbeitet]
Tank-Like
Inventar
#4 erstellt: 26. Jul 2023, 15:59
Ich baue es ja nur für mich. Und ich bin auch nicht vollkommen unbeleckt. Bin selber Ingenieur und schraube auch an Autos rum. Insgesamt bin ich bei dem Projekt recht entspannt, weil es alles nur 12V sind und ich das Ding ohnehin komplett vom Netz trenne, wenn ich die Heizung nicht benutzen möchte. Aber man will es ja auch ordentlich machen und sich nicht dafür schämen müssen, wenn doch mal jemand mit mehr Ahnung drauf schaut. Deshalb hab ich meinen ET Kumpel mit ins Boot geholt.

Die Idee mit der Überwachung ist gut, mal schauen, wie ich das implementiert bekomme. Brauche ich halt irgendeinen thermoschalter, den ich in den Steuerstromkreis des Heizrelais (oder des Hauptrelais) hänge, der beim Überschreiten einer definierten Temperatur den Stromkreis unterbricht.
An dem verlinkten Teil stört mich eher, dass man es scheinbar nur per Fernbedienung steuern kann. Aber prinzipiell geht das schon in die richtige Richtung und da wird es ja auch andere Varianten geben. Danke.


[Beitrag von Tank-Like am 26. Jul 2023, 16:01 bearbeitet]
Uwe_Mettmann
Inventar
#5 erstellt: 26. Jul 2023, 16:15
Das mit dem verlinkten Teil war nur ein Beispiel. Bei der Suche habe ich auch eins ohne Fernbedienung und nur mit extern anzuschließenden Poti gesehen. Das war allerdings nur für 20 A geeignet. Du muss halt ein bisschen suchen.

Ich vermute aber auch, dass im Sitz schon Temperaturfühler sind. Über diese könntest du dann eine komfortable Temperaturreglung aufbauen.


Gruß

Uwe
Mimamau
Inventar
#6 erstellt: 26. Jul 2023, 18:39
Ein Netzteil mit begrenztem Strom, so dass es nicht wärmer werden kann, als die maximale Solltemperatur. Und ein einfacher Temperaturschalter mit Relais. Vielleicht reicht das schon?

PWM-Temperaturregler-Schaltungen (mit µC) gibt es doch zuhauf. Die Leistungs-MosFETs müssen halt passend dimensioniert werden.
Rabia_sorda
Inventar
#7 erstellt: 26. Jul 2023, 19:15

Ein Netzteil mit begrenztem Strom, so dass es nicht wärmer werden kann, als die maximale Solltemperatur.


Dem Strom wird die Temperatur des "Poppes" wohl kaum interessieren.

@TE:

Interessantes Projekt.
Ich wusste, dass es elektrische Stühle irgendwann auch in DE geben wird

Aber wie wurde die Reglung im Auto umgesetzt? Gab/gibt es da kein Steuergerät, welches man dazu auch nutzen könnte?
Z.B. kenne ich es von meinem 2er Golf, wo sich unter dem Sitz ein Relais mit einer internen Temperaturregelung befindet. Diese wird über das manuelle Poti im Armaturenbrett und über einen Fühler im Sitz geregelt, was demnach dann "gepulst" schaltet.
Tank-Like
Inventar
#8 erstellt: 26. Jul 2023, 23:01
Genau. Ohne Temperaturüberwachung könnte man für genau den Zweck wohl auch einfach PWM-Motorcontroller benutzen, den man über ein Poti steuert oder einfach zwei feste Spannungen mittels Widerstand über den Wechselschalter vorgibt.
Mit Temperatur-Überwachung oder Temperaturvorgabe per Analogsignal wäre natürlich noch besser. Ich muss mal schauen, was es da am Markt gibt

Danke jedenfalls schon mal für alle Hinweise. Ich muss mit dem Projekt mal fertig machen, damit ich aufhöre, ständig potentielle Komponenten zu kaufen. Heute hab ich ein Halbleiterrelais bestellt, weil es leiser sein soll Ist aber auch nicht schlimm, Nutze ich halt das bis dato dafür vorgesehene Eltako R12-100-12 DC zum Einschalten meines PA-Racks über das 12V Triggersignal meines Yamaha AVR. An Ideen für elektrische Basteleien mangelt es mir nicht

Bezüglich der Originalsteuerung aus dem TT: Auf die Idee bin ich tatsächlich nie gekommen. Aber erfahrungsgemäß ist an solche Komponenten nicht so einfach ranzukommen oder sie sind absurd teuer. Hatte eigentlich versucht, die OEM-Stecker des Sitzkabelbaums zu finden, damit ich die Seite am Sitz nicht abschneiden muss, aber habe keine Quelle für sowas gefunden.


[Beitrag von Tank-Like am 26. Jul 2023, 23:06 bearbeitet]
Rabia_sorda
Inventar
#9 erstellt: 27. Jul 2023, 00:10

Heute hab ich ein Halbleiterrelais bestellt, weil es leiser sein soll


Ein SSR?
Ja, die sind absolut still.


Aber erfahrungsgemäß ist an solche Komponenten nicht so einfach ranzukommen oder sie sind absurd teuer. Hatte eigentlich versucht, die OEM-Stecker des Sitzkabelbaums zu finden, damit ich die Seite am Sitz nicht abschneiden muss, aber habe keine Quelle für sowas gefunden.


Preislich waren meine Erfahrungen auf Kfz-Friedhöfen (fast) immer positiv.
Tank-Like
Inventar
#10 erstellt: 02. Aug 2023, 13:35
Hallo,

kleines Update: Hab jetzt noch mal rumgegoogelt und der Heizcontroller des TT 8J ist im Klimabedienteil eingebaut, welches groß und teuer ist.
Es gibt aber universelle Heizcontroller für sehr schmales Geld bei Amazon. Ich würde heute mit meinem ET-Kumpel mal versuchen herauszufinden, welche Art von Temperatursensor in der Heizmatte im Sitz verbaut ist, dann einen universellen Heizcontroller kaufen, der genau diese Art von Sensor verwendet und dann anstelle des beim Controller mitgelieferten Sensors einfach den im Sitz verbauten anschließen. Bei der Gelegenheit kann ich ihn auch nochmal übers Gesamtprojekt schauen lassen...

Weiterhin habe ich recherchiert, dass die Heizmatte maximal 9 A zieht, so dass ich mit dem 20 A Netzteil locker hinkommen sollte. Das hatte ich ja vorher schon überschläglich berechnet aber es ist schön, dass jetzt blau auf weiß (VCDS Screenshot während des Heizens) gelesen zu haben.

Davon abgesehen bin ich jetzt komplett weg davon, Sicherungskasten, Leitungsschutzschalter usw. für den Heimbereich zu verwenden, sondern werde komplett auf dedizierte 12V-Komponenten (Sicherungsbox, Flachsicherungen, Controlpanel für Wohnmobile, KFZ-Relais usw.) gehen. Das ist deutlich günstiger, genau für diesen Anwendungsfall designt und die Heimnetzkomponenten, die ich schon gekauft habe, werde ich einfach in unserer Scheune verbauen. Da müssen wir eh mal die Verkabelung modernisieren...

Ich halte euch auf dem Laufenden.

Viele Grüße
Tank
vVegas
Inventar
#11 erstellt: 03. Aug 2023, 12:50
Statt eines "dummen" 2-Punkt Reglers könnte man natürlich auch nen PID Regler nehmen. Hält dir dann den Allerwertesten genau auf Wohlfühltemperatur.
Tank-Like
Inventar
#12 erstellt: 12. Aug 2023, 22:06
Hi

So, das Problem Regler hab ich noch nicht gelöst, aber ich brauchte ja so oder so erstmal das Netzteil, also habe ich mich erstmal daran gemacht. Mein Kumpel der E-Techniker war leider nicht da, aber es waren auch so zwei Ingenieure im Raum, wie schlimm kann es da schon werden

Hier mal ein Überblick über alle Komponenten, die ich momentan geplant habe zu verwenden.
Komponenten Sitz
Wie gesagt: Der Regler fehlt noch...

Zuerst haben also die Ausschnitte für die Kaltgeräte- und PowerCon-Buchse sowie für die beiden Lüfter gemacht. Da die Wandstärke des Gehäuses etwas zu dünn erschien, um eventuelle Biegekräfte der Buchsen ohne Verstärkung aufzunehmen, hab ich von einem Kumpel entsprechende Rahmen drucken lassen, die die Auflagefläche vergrößern. Danach die Position und Ausrichtung des Netzteils festlegen und befestigen.
Als alles montiert war, haben wir dann die Kabel konfektioniert und zum Schluss geschaut, ob auf dem Ausgang des Netzteils 12V heraus kommen und irgendwas bitzelt. Hat es nicht. Sollte also hoffentlich funktionieren.

Und hier die Bilder vom fertigen Netzteil:
Netzteil offenNetzteil zu
Ich brauche irgendwie noch einen Aufkleber/Label, damit jeder sieht, was das Ding macht.
Oder ich schreibe es einfach mit Edding drauf

Einige Dinge werden dem geneigten Beobachter auffallen:
1. Die Sicherung des 12V-Zweigs findet über eine Stecksicherung aus dem KFZ-Bereich statt.
Tatsächlich hat das Netzteil eine kleine Glassicherung eingebaut. Da ich aber nicht genau wusste, was die tut, hab ich diese Sicherung zusätzlich noch verbaut. In Anbetracht der doch recht knappen Platzverhältnisse hatte ich mich für die Stecksicherung entschieden.
2. Wir haben den PE der Kaltgerätebuchse aufs Netzteil gezogen und dann nochmal mit der Masse der DC-Seite verbunden.
Das hatte mir mein Kumpel so empfohlen. Eigentlich sollte das Netzteil das intern sowieso machen, aber bei dem Chinakracher bin ich lieber auf Nummer sicher gegangen.
3. Ich hab keine Status- bzw. Power-LED
Das Netzteil wird vermutlich irgendwo wenig prominent stehen, so dass man die LED wahrscheinlich nicht sehen würde. Ich baue einfach eine gut sichtbar an den Sitz.
Sollte sich das mal als Problem erweisen und ich mekren, dass ich regelmäßig vergesse, das Netzteil nach der Benutzung wieder auszuschalten, kann ich jederzeit noch eine nachrüsten und das Netzteil besser sichtbar hinstellen. Ich hab noch 12V-LEDs rumliegen.
4. Die Lüfter sind nicht abgesichert.
Wir hatten kurz drüber nachgedacht und dann beschlossen, dass a) die Lüfter nagelneu und von Noiseblocker sind und hoffentlich ne Weile halten. Und b) selbst zwei davon so wenig Strom ziehen, dass ich eine lächerlich kleine Sicherung bräuchte.

Die nächsten Schritte werden etwas länger dauern, da ich erst das neue Sitzuntergestell aus Vierkantrohr "konstruieren", danach das Material bestellen und dann mit meinem Schwager fertigen muss.
Wie ihr auf dem ersten Bild seht, hab ich sowohl klassiche KFZ-Relais (30A max) als auch das (25A max) SSR. Vermutlich werde ich doch das SSR verbauen. Ich hab es ohnehin da und warum nicht das geilere Zeug verbauen. Ich hatte auch noch mal passive Kühlkörper bestellt, um einer übermäßigen Erwärmung entgegenzuwirken.

Soweit erstmal von mir

Viele Grüße
Tank


[Beitrag von Tank-Like am 12. Aug 2023, 22:12 bearbeitet]
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