elektrische Akkuheizung

Beiträge
3.023
Ort
22043 Hamburg
Velomobil
Milan
Trike
ICE Vortex
Ja so eine Akkuheizung ist der letzte Schrei.
Ein must have, aber bitte nur über Solar.
Für große Akkus kann man eine Heizdecke von einem IBC Wassertank nehmen.

Aber echt im Ernst es wird wärmer und wärmer wer braucht denn ne Akkuheizung.
Ein Bierkühler am Trike das ist viel sinnvoller.
Dann mal was aus der Praxis:

Normale Akkureichweite bei 15-30°C ca 60-70km. Temperatur 1°C. Durch den Schnee hab ich ziemlich genau 30% mehr Strom pro Km verbraucht und nach 29,5km schaltete der Controller den leeren Akku (2,9V/Zelle) ab. Die restlichen 300m war die Unterstützung weg.


das war übrigens am 29.03.2018. Am Stadtrand, abseits der Straßen, lag teilweise über 10cm Schnee.

Schnacker. :rolleyes:
 
Zuletzt bearbeitet:
Beiträge
161
Und mit Akkuheizung kommst du jetzt weiter? Erheblich weiter ... ?
Ich geh ja noch mit das Teil schön warm einzupacken ....... So ein Häkeldeckchen von Mutti das wär's doch.
 

Reinhard

Team
Beiträge
21.033
Ort
48599 Gronau-Epe
Temperatur 1°C. Durch den Schnee hab ich ziemlich genau 30% mehr Strom pro Km verbraucht und nach 29,5km schaltete der Controller den leeren Akku (2,9V/Zelle) ab.
Wie war denn Dein Akku isoliert? Bzw. mit welcher Temperatur am Akku bist Du losgefahren?

Es ist durchaus unstrittig, dass ein ausgekühlter Akku weniger Leistung hat. Allerdings ist es auch so, dass sich der Akku beim Betrieb selbst heizt und wenn der gut eingepackt wird, gibt es nach meiner Erfahrung bei Temperaturen um den Gefrierpunkt nicht so krasse Leistungseinbrüche. Allerdings ziehen/zogen meine Antriebe auch nur moderat Leistung. Das ist bei Dir wohl anders.
 
Beiträge
665
Ort
Saint Jean de Luz, Basque Country
Trike
Azub T-Tris 26
My battery is in an Ortlieb pannier bag, on both pedelec and trike, that takes care of wind chill I think. I use it at "normal" 15-17 Amp controller power which means between 540 and 700 Watts peak at assistance level 5. Battery sag is greatly increased below 5 degrees C and the battery "colapses" in negative temperatures (-3 is extreme cold where I live).

The battery is stored in my apartment so 19 degrees C. When I was working it spent the night in a garage so temperature on the LCD indicated 10-11 degrees before hitting the road. My bike garage downstairs is about the same temperature of 11-12 degrees C.

There was much talk about battery insulation on the English pedelecs forum, mostly centered around the use of the Bosch battery sleeve. I think foam and reflective foil insulation is a strict minimum to keep battery generated heat inside the battery.

Then we have the case of those rental bike batteries catching fire in California (?) because the bikes were left in the sun ... Here the rental bikes are often protected from the sun by a solar roof over the parking space. So you want to protect your battery from temperatures over 40 degrees C as well during the summer here in the south - I never leave the bike parked in the sun.
 

JKL

Beiträge
2.230
Ort
53773 Hennef
Velomobil
Sunrider
Allerdings ist es auch so, dass sich der Akku beim Betrieb selbst heizt und wenn der gut eingepackt wird, gibt es nach meiner Erfahrung bei Temperaturen um den Gefrierpunkt nicht so krasse Leistungseinbrüche
Hallo Reinhard,
wie stark sich ein Akku im Betrieb aufwärmt, hängt von den Zellen ab.

Bei den hochohmigen, hochkappazitiven Zellen (um 10A max), die heute eigentlich in jedem Standart Pedelec-Akku eingebaut werden, klappt das Recht gut, wenn sie nicht ein paar Stunden in der Kälte waren.
Dafür werden sie im Sommer schneller heiß, ein Risiko, das man bei geringen Leitungen pro Zelle eingehen kann.

Bei den niederohmigen, hochstrom Zellen (Sony V3, 30A max) die Marc benutzt, funktioniert das nicht mehr.
Da reicht die Verlustleistung der Zellen oft nicht mehr, um die Temperatur in der relativ kurzen Betriebszeit, spürbar zu erhöhen.
Wenn man dann noch einen großen Akku hat, wird die "Heizleistung" der Zellen immer "schlechter"

Beispiel Verlustleistung mit 10s5p, bei 15A
LG MJ1, 3500mAh ~ 18W Verlustleistung im Akku.
Sony VTC5, 2600mAh ~ 6W Verlustleistung im Akku.

Beispiel Verlustleistung mit 10s10p, bei 15A
LG MJ1, 3500mAh ~ 9W Verlustleistung im Akku.
Sony VTC5, 2600mAh ~ 3W Verlustleistung im Akku.

Der kleine 5p Akku mit den LG Zellen wird sich, mit 15A, auch im Winter noch so weit erwärmen, das man einen Kapazitätsverlust kaum bemerkt.
Den großen 10p Akku mit den Sony Zellen, bekommt man, mit 15A, nicht auf Betriebstemperatur.

Gruß Jörg

Edit:
Ich habe nur die Daten der LG MJ1 und der Sony VTC5/6 in meiner Exeltabelle.
Die Sony V3 und VTC5 haben aber einen ähnlichen Innenwiderstand.
 
Beiträge
3.023
Ort
22043 Hamburg
Velomobil
Milan
Trike
ICE Vortex
Wie war denn Dein Akku isoliert? Bzw. mit welcher Temperatur am Akku bist Du losgefahren?
Der alte Akku ist in mehrere Lagen geschlossenzelligem Schaumstoff verpackt und wurd auch im letzten Sommer bei über 30°C und "ausreichender" Belastung, nicht wirklich warm. Bei kaltem Wetter unter 10°C kühlt der Akku nach Fahrtbeginn relativ schnell aus und verliert deshalb merklich Kapazität und Reichweite.
Bei der Abfahrt hatte der Akku Zimmertemperatur, also ca 20°C. Verpackt in Ortlieb Zusatztaschen und die Zwischenräume wurden mit 10mm Schaumstoff ausgefüttert.

Es ist durchaus unstrittig, dass ein ausgekühlter Akku weniger Leistung hat. Allerdings ist es auch so, dass sich der Akku beim Betrieb selbst heizt und wenn der gut eingepackt wird, gibt es nach meiner Erfahrung bei Temperaturen um den Gefrierpunkt nicht so krasse Leistungseinbrüche. Allerdings ziehen/zogen meine Antriebe auch nur moderat Leistung. Das ist bei Dir wohl anders.
Schau dir noch mal diese Grafik von der vorherigen Seite an:



3A pro Zelle entspricht einem 36V/14Ah (10s/5p) Akku aus 2.800mAh Zellen an einem 15A Controller. Das ist Pedelec-Territorium, kein Moped.

Den Einbruch der Leistungsabgabe kann ich (am Trike) zwar so ab 5°C merklich spüren aber das ist nicht das Problem. Die Sinnhaftigkeit einer <50g/€20 Akkuheizung in Frage zu stellen, die 20% verminderte Akku-Kapazität bei 1°C Aussentemperatur verhindern kann, find ich dagegen schwer nachvollziehbar. Bei 40-60% verminderter Akkukapazität bei -10°C macht es sogar noch viel mehr Sinn.
 
Zuletzt bearbeitet:
Beiträge
6.267
Ort
8010 Graz
Liegerad
Staiger Airbike
Ich habe mir jetzt den Energiebedarf um einen eingepackten Akku warm zu halten ein wenig angeschaut.

Eine sehr gut isolierte Fernwärmeleitung hat bei 20 K Temperaturdifferenz ca. 7 Watt pro Meter Leitungslänge Wärmeverlust.
(Broschüre Isoplus)
Man kann also auch bei einem sehr gut eingepackten Akku (z.B. als Vergleich rundherum 2-3 Lagen Isomatte, ohne Kältebrücken verklebt und luftdicht eingepackt) von einem Wärmeverlust in der Größenordnung einiger Watt ausgehen.

Ohne Heizelement ist nun die Frage, wie viel Wärme der Akku im Betrieb abgibt. Dies hängt extrem vom eingesetzten Akkutyp (Innenwiderstand des Akkus) und der Belastung des Akkus ab. Dies streut so weit, dass es auch für eine grobe Abschätzung nicht allgemein beantwortbar ist.

Es wird also beide Fälle geben: Akkus, die zu kalt werden, und solche, die mit mehr oder weniger Isolierung die Betriebstemperatur halten können.

Am einfachsten ist wohl für das eigene Setup ein paar Temperaturmessungen in der Praxis zu machen und dann entweder zu heizen oder besser zu isolieren (oder nichts zu tun, weil's passt wie's ist).
 

JKL

Beiträge
2.230
Ort
53773 Hennef
Velomobil
Sunrider
Die Sinnhaftigkeit einer <50g/€20 Akkuheizung in Frage zu stellen, die 20% verminderte Akku-Kapazität bei 1°C Aussentemperatur verhindern kann, find ich dagegen schwer nachvollziehbar.
Das kann ich schon verstehen.
Wer einen Standart Pedelec-Akku (möglichst viel Wh pro €) fährt, kann sich das einfach nicht vorstellen, das es bei einem Hochleistungsakku <5°C Reichweitenverluste gibt.

Darüber welcher Akku länger lebt, brauchen wir Zwei uns ja nicht mehr unterhalten.
;)

Gruß Jörg
 
Beiträge
3.023
Ort
22043 Hamburg
Velomobil
Milan
Trike
ICE Vortex
Ohne Heizelement ist nun die Frage, wie viel Wärme der Akku im Betrieb abgibt. Dies hängt extrem vom eingesetzten Akkutyp (Innenwiderstand des Akkus) und der Belastung des Akkus ab. Dies streut so weit, dass es auch für eine grobe Abschätzung nicht allgemein beantwortbar ist.

Es wird also beide Fälle geben: Akkus, die zu kalt werden, und solche, die mit mehr oder weniger Isolierung die Betriebstemperatur halten können.

Am einfachsten ist wohl für das eigene Setup ein paar Temperaturmessungen in der Praxis zu machen und dann entweder zu heizen oder besser zu isolieren (oder nichts zu tun, weil's passt wie's ist).
Mein Akku ist (am Trike) schon isoliert und luftdicht verpackt (siehe oben).
Einen Temperatursensor im Akku und harte Zahlen zum Temperaturabfall kann ich zwar nicht liefern, aber den vom CAv3 ermittelten Innenwiderstand:
-im Sommer bei 30°C hatte der Akku 0,112 mOhm Innenwiderstand
-bei 10°C hatte der Akku 0,144 mOhm Innenwiderstand
-bei 1°C hatte der Akku 0,177 mOhm Innenwiderstand (siehe Post 41 oben)
 
  • Like
Reaktionen: JKL

Gear7Lover

gewerblich
Beiträge
7.478
Ort
CH-4556 Steinhof
Velomobil
Milan SL
Liegerad
HP GrassHopper
Was hier noch nicht angesprochen wurde ist die Nutzung von Abwärme. So könnte man den Controller mit hineinpacken oder gleich den Motor (Kopenhagenwheel).
Und noch einer. Die Temperaturdifferenzen sollten nicht grösser als 5K sein (gängiger Wert) damit die Zellen nicht zu sehr aus der Balance laufen. Das spricht gegen eine einseitige Heizung.
Es gibt da einen wissenschaftlichen Artikel von einem Chinesen (Link versemmelt, googelt selber) der empfiehlt den Akkupack in zwei Hälften zu teilen und über einen hocheffizienten Spannungswandler abwechselnd die eine mit der anderen Hälfte zu laden und dabei hohe Ströme hin und her zu schaufeln. Wenn die Pulse kurz genug sind ist sogar das Laden bei Minusgraden ok. Mit der Methode bekommt man mit 3% Verbrauch die Zellen in 2 Minuten gleichmässig von -20 auf +20°C ohne Schaden anzurichten. Andere Heizmethoden brauchen wesentlich mehr Strom und sind langsamer. Die Entwicklung ist natürlich für fette Autoakkus gedacht. Die haben dasselbe Problem aber mehr Geld.
 

JKL

Beiträge
2.230
Ort
53773 Hennef
Velomobil
Sunrider
Hallo @einrad
Es wird also beide Fälle geben: Akkus, die zu kalt werden, und solche, die mit mehr oder weniger Isolierung die Betriebstemperatur halten können.
Das dreht sich im Sommer wieder, dann muss die Wärme aus dem Akku.
Eine kleine, einfache Heizung die niederohmige Zellen auf (nur) 20°C hält, macht da Sinn.
;)

Konstante 20°C ein einem so kleinem Raum, kosten nicht viel Energie.
Wieviel habe ich allerdings noch nicht durchgerechnet.
Das hängt von zu vielen Faktoren ab.

Ich denke aber nicht, das eine 8W Heizung, mit 6°C Hysterese mehr als 1/2 der Zeit heizen wird.
Das wären dann 4Wh pro Stunde und die auch nur, wenn die Aussentemp. <15°C ist, in einer Wohnung kommt das eher selten vor.

@Marc
Ich habe für meine Akkus eine Kontroll-LED geplant.

Gruß Jörg
 
Beiträge
3.023
Ort
22043 Hamburg
Velomobil
Milan
Trike
ICE Vortex
Nebenbei, den Rest deines Postings find ich natürlich auch interessant ;)
Und noch einer. Die Temperaturdifferenzen sollten nicht grösser als 5K sein (gängiger Wert) damit die Zellen nicht zu sehr aus der Balance laufen. Das spricht gegen eine einseitige Heizung.
Überlege grad, den neuen Akku in je zwei 10s/4p Blöcken fertigen zu lassen und den Anfang der Heizfolie zwischen die Akkus zu legen, bevor die Folie dann einmal um beide Akkublöcke "rumgewickelt" wird. Das kostet mich dann zwar zwei weitere €55 BMS, aber so bekomm ich den Akku auch auf ein kompakter Maß das genau in die vorhandenen Tenba-Fototaschen (siehe Post 1) passt.
-ein 10s8p Akkublock = ca 210x168x70
-zwei 10s/4p Akkublöcke zusammengeklebt = 210x140x86

Zwei Klappen mit einer Fliege! Oder so... :D
 

JKL

Beiträge
2.230
Ort
53773 Hennef
Velomobil
Sunrider
Hallo Wolfgang,
Und noch einer. Die Temperaturdifferenzen sollten nicht grösser als 5K sein (gängiger Wert) damit die Zellen nicht zu sehr aus der Balance laufen. Das spricht gegen eine einseitige Heizung.
Da hast du natürlich Recht.
Das würde @Marc mit seiner angedachten 8W Flächenheizung, die dauerhaft läuft, umgehen.
Die Entwicklung ist natürlich für fette Autoakkus gedacht.
Und wir reden hier über Akku's mit Wh, die ausreichen um einen PKW 3km rollen zu lassen.
;)

Gruß Jörg
 

JKL

Beiträge
2.230
Ort
53773 Hennef
Velomobil
Sunrider
Überlege grad, den neuen Akku in je zwei 10s/4p Blöcken fertigen zu lassen und den Anfang der Heizfolie zwischen die Akkus zu legen,
Da würde ich aber noch eine Isolierfolie, gegen die dauerhafte mechanische Belastung, um die Zellen machen.
Heizfolien sind hart und können auf Dauer die Isolierung der Zellen beschädigen.

Gruß Jörg
 
Beiträge
3.023
Ort
22043 Hamburg
Velomobil
Milan
Trike
ICE Vortex
Da würde ich aber noch eine Isolierfolie, gegen die dauerhafte mechanische Belastung, um die Zellen machen.
Heizfolien sind hart und können auf Dauer die Isolierung der Zellen beschädigen.
Dachte an 2mm dicken schwarzen, geschlossenzelligen Schaumstoff (Akku/Schaumstoff/Heizfolie/Schaumstoff/Akku) und aussenrum erst 2mm dicken grau/silbernen Schaumstoff (Akku/schw. 2mm Schaumstoff/Heizfolie/grauer Schaumstoff), das dann eingepackt in 1-2 Lagen schwarzen 5mm Schaumstoff und das Ganze mit 2 Lagen 100mm breitem Nitto PVC-Klebeband wasserdicht abgeklebt.
 
  • Like
Reaktionen: JKL
Beiträge
3.023
Ort
22043 Hamburg
Velomobil
Milan
Trike
ICE Vortex
Na gut, damit kommt ein Tesla immerhin schon 10km weit. :ROFLMAO:
Aber nur ganz, ganz langsam... Wenn der Teslafahrer ein mal beherzt Gas gibt, macht der Akku "Puff!" :eek:
Also 10s16p.
Laut meiner Tabelle (VTC5) sind das dann noch ~2W in Beiden, ergo 1W Verlustleistung in einem Akku.
Da erwärmt sich nichts mehr.
(y)
Öhm... potentiell eher 20s8p, aber mit max 20A vom Controller wird sich am Ergebnis nicht viel ändern.
Ach so: Die Samsung INR21700-50E Zellen (35mOhm) vertragen nur max 10A. Das ist ne andere Akkuklasse als die VTC5 Bomber (13mOhm/28A).
 
Zuletzt bearbeitet:
  • Like
Reaktionen: JKL

JKL

Beiträge
2.230
Ort
53773 Hennef
Velomobil
Sunrider
Dachte an 2mm dicken schwarzen, geschlossenzelligen Schaumstoff (Akku/Schaumstoff/Heizfolie/Schaumstoff/Akku) und aussenrum erst 2mm dicken grau/silbernen Schaumstoff (Akku/schw. 2mm Schaumstoff/Heizfolie/grauer Schaumstoff), das dann eingepackt in 1-2 Lagen schwarzen 5mm Schaumstoff und das Ganze mit 2 Lagen 100mm breitem Nitto PVC-Klebeband wasserdicht abgeklebt.
Das reicht.
Meine Bedenken waren auch nicht für dich gedacht, sondern an die gerichtet, die hier still mitlesen.
;)
 
Oben