Batteritemperatur i kulda

[ThomasEL]

Har denne helga hatt min første litt lengre tur med hurtiglading i litt ordentlig kulde.

Jeg ble overrasket over hvor godt batteriene holder på temperaturen under kjøring når de først har blitt varme.

Startet med forvarmet bil, men med batteritemperatur i underkant av 0 grader. Opplevde at rekkevidden var ganske kort og at batteriprosenten sank fort.

Etter et par hurtigladinger kom batteritemperaturen opp i ca +20 grader. Og faktisk ble det liggende på omtrent denne temperaturen resten av turen, til tross for mellom ti og femten kuldegrader ute. Følte rekkevidden da bedret seg betraktelig.

Vet ikke om andre har liknende erfaring... Men tidligere har noen på forumet tatt til orde for fordelene med en batterivarmer som ikke bare hindret frostødeleggelser, men som faktisk varmet de opp til f eks +10 grader. Dette har blitt møtt med motargument om at temperaturen straks faller ned igjen når man kobler fra og begynner å kjøre...

Min foreløpige erfaring er derimot at batteriene under kjøring holder svært godt på varmen...

[tomrh]

Tomrh
Du virker å være en kar som søker innovasjon. Deler derfor en tanke omkring rekkevidde i kulde etter å vært tur/retur Trondheim/Stjørdal i dag, minus 6-8 grader og tre i bilen.
Nøyaktig 30 km mellom destinasjonene. Nullet forbruksmåler og LeafSpy på i begge retninger.
Forvarmet bilen grundig før avreise til Stjørdal.
Kom frem kl 16 etter 30 minutter med forbruk på bilen som fortale 1,7 kWt/mil.
Skulle tilsi at vi brukte 5,1kWt, men LEafSpy sa 5,95 kWt.
Batteriet økte 5,6 grader til 3,4 ved ankomst.

Bilen parkert i minus 8 grader i 4 timer, og batteri sank til 0 grader.
Retur i god fart til Trondheim, og 30 km og 30 min senere var batteri økt til 6,6 grader, forbruk på bilen sa 2 kWt/mil, og LeafSpy fortale at batteriet var 6,936 kWt mindre enn ved start.

Så til saken. Bilens forbruksmåler tilsier mindre forbruk enn hva LeafSpy gjør. Hvor går effekten? Jeg tror nå det er til batteriets temperaturøkning.

Videre,den indre motstand og da tap i batteriet er dobbelt så stor ved -20 som ved 0.
Et varmt batteri vil kreve mindre, og følgelig gi lengre rekkevidde.

Hva om man gjorde følgende:

Kjøpte to slike:
http://www.biltema.no/no/Bil---MC/Bil-tilbehor/Styling/Bilsetetrekk/Varmesete-2000033358/
Disse kobles så til bilens batteri, men selvfølgelig med en bryter på seg. I tillegg i serie med med en NC (Normal closed) termostat
http://www.ebay.com/itm/2pcs-Temperature-Switch-Thermostat-KSD301-KSD302-5-C-NC-/370563163010?hash=item5647492382:g:ET0AAOSwPgxVPxlW
Limt til batteripakken under bilen og med termostaten (NC) godt inntil batteripakken vil setevarmeelementene varme batteriet.
Nå tror jeg disse setevarmerne har egen temperaturbegrensning, så termostaten på 5 grader kan man  trolig la være å benytte seg av
Som alternativ til strøm fra 12V batteriet kan man ha ekstern energikilde så ikke bilens batteri gir strøm til varmepakken?
Hva tror du?

Batteritemperatur har innvirkning på rekkevidde, det er helt sikkert. Fabrikktest av trillingbatteriet viser 14% mindre kapasitet i -25 grader vs +25 grader. Regner med tilsvarende for Leaf. Teorien bak skal jeg ikke begi meg inn på å diskutere, men det er nok tap som bidrar til å varme det opp under bruk. Som ThomasEL er inne på så stiger det mye under hurtiglading. Fordelen med et varmeteppe rundt batteriet er at det kan bidra til å opprettholde og også øke batterivarme under kjøring, det er en god ide! Utfordringen er vel hvordan man skulle få til å plassere det?

Har også tenkt på klimainnovasjonen, hvordan vi lurte temperatursensor med en ekstra motstand i parallell. Leafens innebygde batterivarmer starter ved batteritemp på -20 grader i vår 1. gen Leaf (-17 for 2. gen). Og så varmer den batteriet opp til -10 grader. Kan vi finne hvor denne batteritemperatursensoren er tilkoblet og lure også denne med en motstand?

[leafnor]

Har samme erfaring.
Hadde en kjøretur i går på 2x30 km i mellom 6-8 minus. Kjøreturen tok 30 minutter. Batteriet økte temp 5 grader på første 30 km, og vi parkerte i 8 minus i 4 timer. Da var temperaturen sunket med 4 grader, ca 1 grad i timen med delta_T på grovt 10 mellom batteri og omgivelser.
Når batteriet økte 5 grader på halv time, og sank en grad i timen deretter er forholdet 1/10.
Dvs, om en fikk varmet batteriet så vil ikke temperaturen synke noe å snakke. For selv om en kjørte i en hel time og differansen var 20 grader, så skulle tamp bare synke med 2 grader. Det gjør det jo ikke, for indre motstand som da er langt lavere vil fortsatt oppretteholde temp, men kanskje ikke heve temp.

Et råtips, om en fikk til å varme batteriet til 15 grader så var vinterrekkevidden som på sommer, kun justert for økt luftmotstand (Tetthet i kald luft) og varmeforbruk.

Forbruk fra Carwings sa 2 kWt/mil, men LeafSpy viser mye mere, noe som jeg tror er energien som er gått til varme i batteriet. Med varmere batteri er indre motstand lavere, og en har mer av energien til kjøring.
Forøvrig, ser at varmeapparatet forbrukte 2 kW under turen i -8, og damene i bilen frøs ikke.

[TB]

(..)
Videre,den indre motstand og da tap i batteriet er dobbelt så stor ved -20 som ved 0.
Et varmt batteri vil kreve mindre, og følgelig gi lengre rekkevidde.

Hva om man gjorde følgende:

Kjøpte to slike:
http://www.biltema.no/no/Bil---MC/Bil-tilbehor/Styling/Bilsetetrekk/Varmesete-2000033358/
Disse kobles så til bilens batteri, men selvfølgelig med en bryter på seg. I tillegg i serie med med en NC (Normal closed) termostat
http://www.ebay.com/itm/2pcs-Temperature-Switch-Thermostat-KSD301-KSD302-5-C-NC-/370563163010?hash=item5647492382:g:ET0AAOSwPgxVPxlW
Limt til batteripakken under bilen og med termostaten (NC) godt inntil batteripakken vil setevarmeelementene varme batteriet.
Nå tror jeg disse setevarmerne har egen temperaturbegrensning, så termostaten på 5 grader kan man  trolig la være å benytte seg av
Som alternativ til strøm fra 12V batteriet kan man ha ekstern energikilde så ikke bilens batteri gir strøm til varmepakken?
Hva tror du?

Har lest om ein amerikaner som laga til noko slikt som dette. Om det faktisk gav nokon merkbar effekt er usikkert. Ser to klare ulemper med å montere det under batteriet: Varmen vil lett forsvinne ut i lufta - og utsatt for salt, og mekanisk slitasje.
Men, når bilen står parkert bør det hjelpe til ved at varmen stig opp - og dermed unngår batteri blir kjølt ned.

[Olee]

Har også tenkt på klimainnovasjonen, hvordan vi lurte temperatursensor med en ekstra motstand i parallell. Leafens innebygde batterivarmer starter ved batteritemp på -20 grader i vår 1. gen Leaf (-17 for 2. gen). Og så varmer den batteriet opp til -10 grader. Kan vi finne hvor denne batteritemperatursensoren er tilkoblet og lure også denne med en motstand?

Dette har jeg såvidt nevnt før, uten noe særlig respons. Hvis man ikke roter til noe annet ved å lure denne tempsensoren, må jo dette være en genial måte å øke rekkevidden på, og i tillegg redusere ladetiden noe. Man slipper jo å montere noe ekstra varmesystem som faktisk er der allerede, det må jo være greit? 

[tomrh]

Kunne det være en ide å plassere 12V varmetepper under filten under setene og på gulvet mellom fremre og bakre seter? Vil varmen kunne trenge nedover mot batterikassa? Da ville løsningen ikke være så utsatt for elementene.

[TB]

Dette har jeg såvidt nevnt før, uten noe særlig respons. Hvis man ikke roter til noe annet ved å lure denne tempsensoren, må jo dette være en genial måte å øke rekkevidden på, og i tillegg redusere ladetiden noe. Man slipper jo å montere noe ekstra varmesystem som faktisk er der allerede, det må jo være greit? 

Bør vere ein smart måte. Spørsmål er om det motstanden er praktisk å nå? Den mest naturlige måten dette er løyst på er å måle temperatur inne i pakka via BMS. Om BMS rapporterer låg temperatur blir varmen aktivert. Dvs, det er ikkje berre ein sensor som må bli lurt, men mange - og alle er inne i batteripakka?
Ville vere unaturlig å ha ein eigen måler for å aktivere varmen?

Dvs, vil nok vere "enklare" om grensa for når varmen skal bli aktivert kan bli endra. Dette ligg i programvaren, og kan i teorien bli endra.

[TB]

Kunne det være en ide å plassere 12V varmetepper under filten under setene og på gulvet mellom fremre og bakre seter? Vil varmen kunne trenge nedover mot batterikassa? Da ville løsningen ikke være så utsatt for elementene.

Godt poeng.
Men, varm luft vil stige opp - og mellom bil og batterikassa er det vel litt avstand - der det er luft?
Faren er at når det er kaldt vil dette luftlaget vere så god isolasjon at lite av varmen vil trenge igjennom?
Luft som står i ro isolerer som kjent godt.

[leafnor]

(..)
Videre,den indre motstand og da tap i batteriet er dobbelt så stor ved -20 som ved 0.
Et varmt batteri vil kreve mindre, og følgelig gi lengre rekkevidde.

Hva om man gjorde følgende:

Kjøpte to slike:
http://www.biltema.no/no/Bil---MC/Bil-tilbehor/Styling/Bilsetetrekk/Varmesete-2000033358/
Disse kobles så til bilens batteri, men selvfølgelig med en bryter på seg. I tillegg i serie med med en NC (Normal closed) termostat
http://www.ebay.com/itm/2pcs-Temperature-Switch-Thermostat-KSD301-KSD302-5-C-NC-/370563163010?hash=item5647492382:g:ET0AAOSwPgxVPxlW
Limt til batteripakken under bilen og med termostaten (NC) godt inntil batteripakken vil setevarmeelementene varme batteriet.
Nå tror jeg disse setevarmerne har egen temperaturbegrensning, så termostaten på 5 grader kan man  trolig la være å benytte seg av
Som alternativ til strøm fra 12V batteriet kan man ha ekstern energikilde så ikke bilens batteri gir strøm til varmepakken?
Hva tror du?

Har lest om ein amerikaner som laga til noko slikt som dette. Om det faktisk gav nokon merkbar effekt er usikkert. Ser to klare ulemper med å montere det under batteriet: Varmen vil lett forsvinne ut i lufta - og utsatt for salt, og mekanisk slitasje.
Men, når bilen står parkert bør det hjelpe til ved at varmen stig opp - og dermed unngår batteri blir kjølt ned.

Løsningen bare i bruk når man lader/er parkert, og varmen går inn i batteriet.
Med en akrylplate eller lignende som "lokk", en tube med silikon, så laminerte man setevarmer enkelt og forseglet til batteriet mellom bunnen på batteriet og akrylplaten.
Bare flatene på batteriet er rengjort grundig, så sitter silikon som støpt.

Det enkleste var om det gikk å lure det som styrer batterivarmen som er i bilen, gjennom å manipulere temperaturføler i batteriet. Men jeg tipper det er i selve batteripakken dette sitter, følerne er der, og BMS ligger i batteriet, så temmelig omstendelig. Neppe ikke "kjøkkenbordsteknikk" å få gjort noe med, men kanskje jeg tar feil.

Men med to-tre setevarmere fra biltema, silikon og akrylplate så er mye gjort.

1 stk: http://images.biltema.com/PAXToImageService.svc/article/xlarge/262111
2 eller 3 stk: http://www.biltema.no/no/Bil---MC/Bil-tilbehor/Styling/Bilsetetrekk/Varmesete-2000033358/
2 stk: http://www.biltema.no/no/Bygg/Kjemikalier/Silikon/Silikon-hoytemperatur-2000017141/

+ litt ledning og en bryter.
På GEN 1 er   

[tomrh]

Om BMS rapporterer låg temperatur blir varmen aktivert. Dvs, det er ikkje berre ein sensor som må bli lurt, men mange - og alle er inne i batteripakka?
Ville vere unaturlig å ha ein eigen måler for å aktivere varmen?

Holder på å google litt. Det er visst tre stk sensorer som må bli lurt.

[leafnor]

Om BMS rapporterer låg temperatur blir varmen aktivert. Dvs, det er ikkje berre ein sensor som må bli lurt, men mange - og alle er inne i batteripakka?
Ville vere unaturlig å ha ein eigen måler for å aktivere varmen?

Holder på å google litt. Det er visst tre stk sensorer som må bli lurt.

4 på generasjon 1.

[Electrix]

Dette er et interessant emne!

På samme måte som at batteritempen gjerne stiger 20 grader over utetemp, gjerne 40 grader batteritemp med 20 grader ute, så vil batteriet kunne stige til +10 med -10 utetemp bare med samme kjøring og hurtiglading.

Det viktigste er egentlig å øke varmen på batteriet før man kjører, da gjør man det med "landstrøm" og det går ikke ut over medbrakt strøm, det å heve temperaturen på hele batteripakka med 20-30 grader krever en god del energi. Klarer man å gjennomvarme batteripakka fra -10 til +20 grader før man drar på langtur så tipper jeg at man med kjøring og  hurtiglading opprettholder 20-30 grader over utetemp.

Men man må også være obs på at Leaf ikke har noen aktiv kjøling av batteriet, det kjøles hovedsakelig av luftstrømmen under bilen. Hvis man kler batteriet med et ekstra varmeteppe og så en akrylplate så vil dette ha en tilleggsfunksjon som isolasjon, også om sommeren. Er du på langtur om sommeren så kan dette bety at batteriet i stedet for å nå 45 grader havner på 55 grader. I tillegg må man være klar over risikoen for at man kommer borti bryteren for varmeteppet eller at andre som kjører bilen setter den i feil stilling, en ekstra temperaturøkning på 20-30 grader i tillegg om sommeren kan forkorte levetiden på batteriet en god del.

[ThomasEL]

Som flere av dere har vært inne på, og som også var utgangspunktet for mitt innlegg:

Under kjøring ser det ut til at temperaturen i stor grad opprettholdes når man først har fått den opp, f. eks p.g.a. hurtiglading. Kjøring i seg selv er ikke nok til å heve temperaturen voldsomt i batteriet, men nok til å opprettholde.

Det ser derfor ikke ut til at behovet for isolering rundt batteriene eller et varmeteppe som er aktivt UNDER kjøring, er påkrevd. Det hadde hjulpet ENORMT bare å få varmet opp batteriet FØR avreise, altså mens man likevel (ofte) står tilkoblet strøm...

[Electrix]

Sånn jeg ser det er det to måter å løse dette på.

1 Bruke eksisterende varmeelement ved å "lure systemet", hvis man kan gjøre dette på lignende måte som med vannvarmeren så kan det bli både billig og enkelt bare vi finner ut en god måte å lure systemet. Er det noen som vet hvordan disse varmeelementene er montert og koblet? Jeg har lett litt på nettet, men finner ikke noen god tegning/forklaring.

2 Legge til ekstra varme, her kan vi  f.eks bruke en frostsikringskabel og legge i sløyfer under batteriet og la kaldenden av kabelen med støpsel ligge i motorrommet. Man kan da ta denne ut og plugge i en vanlig kontakt ved behov, obs! denne kursen må ha jordfeilbryter! Man kunne ha koblet seg inn på 230V fra ladekladden, men da får man problemet med at varmen kun er på under lading.

En slik kabel kan f.eks. være 10 meter og gi 340W ved -10 grader og 220W ved +20 grader. Ved +40 grader vil effekten være nede i 140W men denne temperaturen vil man nok ikke klare å oppnå pga varmetapet blir blir større enn tilført effekt. Denne kabelen vil jo også kun plugges i når det er kaldt.

[kodalse]

Punkt 1 å lure systemet ved å legge inn ekstra motstand går nok ikke.
En ekstra motstand gir som resultat at du lurer systemet til å tro at det er varmere enn det faktisk er, ikke kaldere.

Skal dette fungere må man nok gå for ettermontering av varmeteppe når bilen står på lading for å få opp temperaturen.