Batterivarme

[turfsurf]

Vi alle, uansett biltype, hadde satt pris på et batteritermometer og en knapp for batterivarme før hurtiglading i bilene våre.

Ja, det hadde vært så enkelt. Gjerne med en estimert tid og energiforbruk på å varme det opp.

[Contango]

Har dessverre ikke tilgang til temperatur. Kan ikke noe annet enn å anta at etter 2 1/2 og 7 timers kjøring så er batteriet så klart for lading som det kommer til å bli...

Batteriet krever høyere temperatur enn det du klarer å kjøre driftsvarmt på denne tiden av året med mindre du driver med en masse aggressiv aksellerasjon og bremsing (ved regnerering) før ladestart. Det gjør ikke noe om du klager til Audi om manglende kontroll over batterivarme. Hvis mange nok klager....

[Tellus]

Har dessverre ikke tilgang til temperatur. Kan ikke noe annet enn å anta at etter 2 1/2 og 7 timers kjøring så er batteriet så klart for lading som det kommer til å bli...

Kun hvis du kjører motorvei. I hvert fall gjelder det min egen I-Pace. Det har vist seg at batteriene (LG NCM 622) har ganske lav indre motstand og du skal gjøre relativt hardt for å kunne holde temperaturen oppe. Dvs. medmindre bilen selv driver og varmer batteriet. Det skjer i hvert fall ikke med I-Pace.

[Helt grei Sørlending]

Det fremstår jo tydelig at så er tilfelle, og i så fall er det jo veldig uheldig av Audi/Møller å markedsføre aktiv batterivarme og optimal ladekurve.

Dette var utelukkende kjøring på E-18 mellom Sørlandet og Oslo, så relativt høyt forbruk hele veien (lå stort sett på 30-32 kw/100 km, litt lavere på returen.

[Contango]

Du kan se på videoene til denne typen. https://youtu.be/5psMnuywo2k

Mht markedsføring så tøyer alle merkene sannheten enten på rekkevidde eller på lading, eller begge deler. Noen tøyer sannheten veldig langt. Audi er blant de bedre. Det er bedre å be forhandleren konkret om batteristyring enn å klage generelt om at bilen ikke leverer det du trodde. Den klagen har vedkommende hørt hundre ganger og går inn det ene øret og ut det andre.

[Orbit]

Skrev et innlegg på iX3-delen av forumet, men den kan nok også tas med her:

e-tron har varmepumpe med kompressor (V470 i figuren under), men av det jeg har funnet av informasjon (spesielt fra SSP 675), er det bare to evaporatorer (som er der en varmepumpe kan hente energi) :

• Kjøleanlegg/AC for kupé, for å pumpe varme ut av bilen selv om det er varmere på utsiden. Blokk A i figur. Denne kan derfor ikke hente varme til kupé.
• Væskesløyfe for batteri/motorer, for å hente overskuddsvarme herfra til kupé (selv om disse er kaldere enn ønsket kupétemperatur). Blokk E i figur.

Det er da ingen mulighet på e-tron til å bruke varmepumpe til å hente energi fra direkte uteluften. Ved normal kjøring bruker drivverk 20-30 kW, hvor 5-10% er varmetap i motorer og batteri. Selv om ikke alt dette fanges opp i kjølevæsken, er det omtrentlig 1-2 kW som kan hentes til kupé (dvs nok til å dekke de fleste behov for vedlikeholdsvarme). Varmepumpen gjør at temperaturen kan løftes godt over ønsket kupétemperatur selv om drivverket er kaldere enn dette. F.eks kan +10C i drivverket løftes (via varmepumpe) til +40C i varmeregisteret (som må ligge en god del over ønsket kupétemperatur når det trengs varme).

Ulempen her er at det er lite spillvarme å hente på småkjøring (pga lave effektuttak i drivverk, og dermed lave varmetap), samt ved start med kaldt batteri. Det forklarer hvorfor e-tron ser veldig høyt totalforbruk ved den slags kjøring (så lenge en setter klimaanlegget på full komfortinnstilling).

Fordelen er at dette varmepumpeoppsettet fungerer helt ned til utetemperaturer på -20C (hvor utilsiktet luftkjøling av drivverket stjeler det meste av varmetapet, så det er ikke noe å hente) - dvs vesentlig kaldere enn hva luft-til-luft varmepumper i andre biler klarer.

Det som mangler, er muligheten til å forhåndsvarme batteriet før avreise til +20-30C mens en er tilkoblet AC-lader. Alt av væskesløyfer er på plass, men det støttes ikke av dagens programvare i bilen. Det vil nok øke totalt strømforbruk noe, men en får lenger rekkevidde da en kan ha med seg ganske mye varmeenergi som underveis kan brukes til kupé, i stedet for å hente denne energien fra batteriet. Bare for å gjette på et tall, kunne det gitt 5%-10% lengre vinterrekkevidde, men mer energiforbruk fra laderen - selv om forbruket underveis ville vært lavere. Ekstra forhåndsoppvarming av batteri, samt varmelekkasje før avreise og underveis koster.

 [ You are not allowed to view attachments ]  

_{(Og dette ble mye lengre enn jeg hadde tenkt......)}

[tromsø]

Takk Orbit, endelig har vi en forklaring på hvordan varmesystemet på etron fungerer! Og ja, det ser ut som at det kun er noe programmering som trengs for å få til forvarming av batteri (når tilkoblet lader) og dermed få en lenger rekkevidde på vinteren. Sen er det spørs om en slik programmeringsjobb noesinne vil bli ordnet.

[ThomasEL]

@Orbit:

Så bra du har funnet ut dette :-)

Et par spørsmål:

1) Hvis evaporator A utveksler varme med uteluften, hvorfor kan den da ikke også hente termisk energi fra utelufta her? De fleste varmepumper kan jo kjøres invers, slik at kondensator og evaporator/fordamper bytter plass...?

2) Har du oversikt over hva de ulike delene av tegningen illustrerer, i tillegg til de du har nevnt?

[Orbit]

1) Evaporator A utveksler varme med væskesløyfen for kupé (lyserød sløyfe "Heating circuit"). Den er ikke i kontakt med uteluft. Det er ingen luftradiator som også inneholder en evaoprator, så jeg ser ikke noen mulighet for å hente energi fra uteluften med varmepumpe. Radiator (1) som er i kjølemiddelsløyfen (R1234yf-gass) kan bare levere varme ut av anlegget (fra AC og motor/batterikjøling i varmt vær). Det er ingen ekspansjonsventil på denne, som er en forutsetning dersom en skulle kjøre anlegget i revers.

2) Se link til SSP 675, og side 123 og utover i PDF'en. Der er det også vist flere eksmpler på hvordan ventiler og moduler stilles inn for forkjellige operasjonsmodi. Her er forklaring til figuren ovenfor:
1 Condenser
2 Non-return valve in refrigerant circuit
3 Internal heat exchanger
4 Thermal expansion valve
5 Evaporator
6 Service connection for low-pressure side
7 Service connection for high-pressure side
8 Heat exchanger for heater
9 Non-return valve
10 Low-temperature radiator
11 Restrictor
12 Thermostat
13 Coolant expansion tank 2 (for high-voltage system)
A Heater and air conditioning unit
B Valve block
C Front axle
D Rear axle
E Heat exchanger for high-voltage battery (chiller)
F Heat exchanger for heat pump operation with condenser (iCond)
AX2 High-voltage battery 1
AX4 Charging unit 1 for high-voltage battery
AX5 Charging unit 2 for high-voltage battery
G32 Coolant shortage indicator sender
G395 Refrigerant pressure and temperature sender 1
G826 Refrigerant pressure and temperature sender 2
G898 Coolant temperature sender 1 for high-voltage battery
G899 Coolant temperature sender 2 for high-voltage battery
G902 Coolant temperature sender 1 for thermal management
G903 Coolant temperature sender 2 for thermal management
G906 Coolant temperature sender 5 for thermal management
G907 Coolant temperature sender 6 for thermal management
G968 Coolant temperature sender 8 for thermal management
N541 Refrigerant shut-off valve for heater and A/C unit
N632 Coolant changeover valve 1
N633 Coolant changeover valve 2
N634 Coolant changeover valve 3
N635 Coolant changeover valve 4
N637 Refrigerant expansion valve 2
N640 Refrigerant shut-off valve 2
N641 Refrigerant shut-off valve 3
N642 Refrigerant shut-off valve 4
N643 Refrigerant shut-off valve 5
J1234 Electric drive control unit for front axle
J1235 Electric drive control unit for rear axle
V7 Radiator fan
V470 Electrical air conditioner compressor
V590 Coolant pump for high-voltage battery
V618 Thermal management coolant pump 2
V620 Thermal management coolant pump 4
V662 Electric drive motor for front axle
V663 Electric drive motor for rear axle
Z115 High-voltage heater (PTC)
Z190 High-voltage heater 2 (PTC)

[ThomasEL]

Takk, Orbit!!! Da fikk jeg større klarhet i hva de ulike komponentene er :-)

Det er da relativt enkelt å se hvordan batterisløyfen KVITTER seg med varme. Man har en varmeutveksling mellom lilla og grønn sløyfe i varmeveksler E, og så kvitter systemet seg med denne varmeenergien blant annet i radiator (1)

Men hvordan blir det da med tanke på å varme opp batteriet i stedet? Sagt på en annen måte: Hvordan kommer "varmen" produsert av PTC-elementene seg til batteriet? Hvis man ser på pilene for retningen til væskeflyten, så kan det neppe skje gjennom det (i tegningen) vertikale lilla røret.. Det eneste jeg kan se som mulig er at grønn sløyfe blir varmet opp via varmeveksler A og/eller F, og at denne utveksler varme til lilla sløyfe i varmeveksler E.

Enig, eller har jeg oversett noe?

(Hvis det er overskuddsvarme i motorene, så ser det ut til å kunne nå batterisløyfen via blå sløyfe, men her snakker jeg om varme fra PTC-elementene)

[Orbit]

Her er sløyfen for å varme batteriet via PTC(Z115/Z190). Fra PTC går sløyfen først til varmeregisteret (A) for å også kunne varme kupé, mens batteriet (AX2) får det som er igjen etter dette. Den vertikale lilla koblingen er returstrømmen til PTC for ny runde.
 [ You are not allowed to view attachments ]  

[turfsurf]

Kun hvis du kjører motorvei. I hvert fall gjelder det min egen I-Pace. Det har vist seg at batteriene (LG NCM 622) har ganske lav indre motstand og du skal gjøre relativt hardt for å kunne holde temperaturen oppe. Dvs. medmindre bilen selv driver og varmer batteriet. Det skjer i hvert fall ikke med I-Pace.

Holde varmen greier den vel. Kjørte 15 mil på landevei går etter hurtiglading for så å hurtiglade igjen, og da startet den ihvertfall lading på 95kW. Småglatte veier, så det gikk ihvertfall ikke veldig fort. Temperaturen ute varierte mellom -8 og -15.

[turfsurf]

Sen er det spørs om en slik programmeringsjobb noesinne vil bli ordnet.

Helt sikkert. Det kommer i 2022 utgaven av etron.

[Tellus]

Kun hvis du kjører motorvei. I hvert fall gjelder det min egen I-Pace. Det har vist seg at batteriene (LG NCM 622) har ganske lav indre motstand og du skal gjøre relativt hardt for å kunne holde temperaturen oppe. Dvs. medmindre bilen selv driver og varmer batteriet. Det skjer i hvert fall ikke med I-Pace.

Holde varmen greier den vel. Kjørte 15 mil på landevei går etter hurtiglading for så å hurtiglade igjen, og da startet den ihvertfall lading på 95kW. Småglatte veier, så det gikk ihvertfall ikke veldig fort. Temperaturen ute varierte mellom -8 og -15.

Hmm,
Dette har ikke jeg observert på min bil. Husker du hvor mange prosent du hadde igjen ? Har vært en del snakk om at man må ganske lavt i SOC for å få bra ladehastighet med batteri under 20 grader.

[turfsurf]

Hmm,
Dette har ikke jeg observert på min bil. Husker du hvor mange prosent du hadde igjen ? Har vært en del snakk om at man må ganske lavt i SOC for å få bra ladehastighet med batteri under 20 grader.

7% var det vel.