vR one Batterieheizung

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Leider wird es krankheitsbedingt morgen nix dem Einbau der Batterieheizung Schau'n wer mal...

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Danke Alfred, so ähnlich sehe ich das auch, der Körper muss schon selbst dagegen ankommen...

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Für alle, die eine wohltemperierte Batterie für Humbug halten, hatte mir heute Morgen der Cycle Analyst V3 recht bedenkliches Futter: Ich Oberdussel hatte das Wochende über den Stecker des Schaltnetzteils zur Batterieheizung aus der Zeitschaltuhr ausgesteckt, um nicht unnötig die Umwelt zu heizen. Sonntag Abend dann der prüfende Blick ins Helmfach, ob der Kippschalter auf Netzheizung stand (ja) und ob die Zeitschaltuhr korrekt auf Auto und Off steht (auch ja) und machte mich dann guter Dinge an das Zusammenlöten vom Thermostatbausatz für's Garagen-E-Pferdchen. Heute morgen erstaunte mich dann doch die unveränderte Netzheizenergiemenge von 1,5kWh für letzte Woche, und der CA3 lieferte dann prompt die Lösung des Rätsels: bei ca. 0°C Umgebungstemp. waren in der Batterie gerade mal 2,2°C versammelt Ich hatte schlicht vergessen, den Stecker wieder einzustecken...
So hieß es dann trotz voll geladener Batterie, etwas sachter mit dem Fahrgriff umzugehen. Recht bald blinkte schon die Ladeanzeige schnell ("Batterie zu kalt"), so dass ich den CA durchschaltete zur Innenwiderstandsanzeige von Batterie und Hauptsromkreis: 0,047Ohm Bei meiner noch fast neuen 20-Zellen LiPo Batterie... Bei der Arbeit angekommen hatte die Lufttemp. im Batteriekasten gerade mal auf 4,2°C zugenommen und der Innenwiederstand auf 0,043 Ohm abgenommen.

Zur Mittagszeit startete ich dann die autarke Batterieheizung, die Abends zum Heimfahren wohlige 22°C in den Batteriekasten gezaubert hatte. Problemlos kam ich mit üblichem Schwung die Neckartalsteigung hoch, auch wenn weiterhin die Ladeanzeige blinkte wie verrückt. Innenwiderstand: wieder fast normale 0,020 Ohm

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So wie ich auch: über den Spannungseinbruch X bei Strom Y, nur eben laufend und mittelnd. Mit dem CA2 musste ich das per Auswertung vom Loggermitschrieb bei Beschleunigungsorgien machen, und von Hand mitteln. Es handelt sich also um den Ohmschen Anteil vom Gesamtwiderstand des Hauptstromkreises.

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Das kalte Wetter letzte Woche hat meine vR one Batterieheizung an den Rand ihrer Möglichkeiten gebracht - sie hat die Nacht und auch tagsüber durchgeheizt und nur noch zu einem Zeitpunkt die Abschaltschwelle von ca. 23°C kurz überschritten: immer dann, wenn kurz vor Ladeende das BMS zu balancieren began, was die Platine, auf der ungeschickterweise die Temperaturesensoren angebracht sind, zusätzlich aufheizt. Außerdem sieht man hier nach dem Einschalten, dass eine der etwas kleineren 12W Heizmatten vorn oder hinten am Anfang immer einen Wackelkontakt hat und erst mal keine Power zieht, bis es etwas wärmer wird und sie wieder Kontakt bekommt, was die Anfangs-Wirkleistung vom Netz von 69 auf die korrekten 83,5W hochtreibt (drauf klicken zur vollen Größe):

Battheizung_vRone_17-22_01.gif (18.54 KiB) 361717 mal betrachtet

Die Batterieheizung kriegt also in etwa eine Deltatemperatur von maximal knapp +25K (oder °C) gegenüber der Umgebungstemp. zustande.

Zum Vergleich die wesentlich wärmere aktuelle Woche. Je wärmer, desto kürzer werden die Heizzyklen:

Battheizung_vRone_24-29_01.gif (21.97 KiB) 361717 mal betrachtet

Die zwei Spitzen am Abend des 26.01. waren während dem Zwischenladen vor der abendlichen Fahrt zur Mäulesmühle und dem dortigen E-Fahrer-Stammtisch.

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Die erhöhten Sommertemperaturen der letzten Wochen haben mich zu einem Log-Marathon bewogen, der über 1,5 Tage fast lückenlos die Batteriekasten-Temperatur, genauer die Temperatur der Schneider-BMS-Platine im Batteriekasten (linke Y-Achse), und die Batteriespannung (rechte Y-Achse) ausspuckte. Letztere, um den genauen Ladebeginn und -ende besser sehen zu können, da der Temperatureinfluss des Ladens auf die Batterie zu sachte ausfällt. Zusätzlich habe ich manuell ein paar Umgebungstemperatureckwerte notiert, um eine Ahnung davon zu vermitteln. Der Umgebungstemperaturknick am 24.06. gegen 19:00 Uhr war durch ein Gewitter bedingt.
Den stehenden Roller loggte ich mit der 1s (1Hz) Einstellung des Cycle Analyst V3, die zwei Fahrten mit 0,2 (5Hz) Auflösung, da ich die Fahrdaten für andere Zwecke genauer haben wollte.

Die zwei Temperaturzacken gegen Ladenende zeigen die Erwärmung der BMS-Platine wärhend der Balancer-Phase. Fahren selbst (jeweils ca. 12km) sorgt nur für eine Batteriekastenwerwärmung von 1 bis knapp 3K, aber es heizt nach Fahrtende durchaus noch 2 bis 3K nach. Das Laden mit 6A dagegen bleibt bei den hohen Nachttemparaturen fast wirklungslos auf die Batterie-Temperatur. Ich hatte hier den Ladebeginn von 2 Uhr morgens auf 0 Uhr vorverlegt, in der Hoffnung, dass die Batteriekastentemp. morgens etwas niedriger ausfällt. Das ist dank der geringen Batterieerwärmung durch das kleine Ladeströmchen aber eher untergeordnet.

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Was sich schon seit längerem andeutete ist nun zum Dauerzustand geworden: eine meiner vier Heizmatten heizt nicht mehr. Im letzten Winter und Frühjahr war es oft so, dass beim Einschalten mit verringerter Leistung geheitzt wurde (~55W), aber kurz nach dem Einschalten hat es sich berappelt und mit den vollen ~80W geladen.
Da in der Nacht die Batterie seit letzter Woche soweit auskühlt, das morgens trotz Ladens nur noch 16°C im Batteriekasten waren und auch deshlb gleich nach dem voll geladenen Losfahren der rote Ladestecker schon wieder das Blinken anfing habe ich diese Woche die Batterieheizung wieder in Betrieb genommen. Und dabei ist leider die verringerte Leistung zur Dauerleistung geworden:

vR_one_Batterieheizung_Heizmatte_inaktiv.gif (17.22 KiB) 236875 mal betrachtet

Anfangs war die volle Wirkleistung da, aber am 7.9. ist die Verbindung zu einer Matte dauerhaft unterbrochen worden. Eine Gesamtwiderstandsmessung und kurze Berechnung hat ergeben, dass es eine der längsseitigen Matten mit 28W Nenn-Heizleistung sein muss, die ausgestiegen ist. Die kleinen Quermatten haben nur 12W.

Da müsste ich den vR one ganz nackig machen zur Untersuchung, weil der Batteriekasten ganz unten zwischen den fetten Rahmenrohren sitzt, aber da habe ich gerade absolut keinen Bock drauf, wo er garade erst wieder zurück ist von der Motorritzelbefestigungs-Kur...

[wiewennzefliechs]

Da in der Nacht die Batterie seit letzter Woche soweit auskühlt, das morgens trotz Ladens nur noch 16°C im Batteriekasten waren und auch deshlb gleich nach dem voll geladenen Losfahren der rote Ladestecker schon wieder das Blinken anfing

Weia. Ich habe die Akkus meines Rollers auch schon über Nacht dringelassen und bin am nächsten Morgen bei ähnlichen Temperaturen (also um die 12-16° C) damit zur Arbeit gefahren. Der Roller fuhr sich exakt so, als hätten die Akkus bei Zimmertemperatur übernachtet. Spürbare Einbußen habe ich bisher nur bei Temperaturen im einstelligen Bereich bemerkt, aber auch da waren sie nicht so dramatisch, dass man nicht einigermaßen normal mit dem Roller fahren konnte oder gar das BMS anfing, Fehler zu melden. Ist LiNiCoMn unempfindlicher gegen Kälte als andere Akku-Chemien?

Gruß

Michael

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Batterieleistung bei Temperaturen unter 20°C ist von zwei Faktoren abhängig:
1. Innenwiederstand
2. C-Belastung

NMC Chemie hat wohl den geringsten Innenwiderstand aus den derzeitigen Li-Chemien, was z.B. Nissan dazu verleitet hat, die Leaf-Batterie ohne jegliches Thermomanagement auszuliefern, bis zum heutigen Tag. Mit dem bekannten Nachteil, dass bei zu heißer Batteire die Leistung sukzessive bis zur Unfahr- bzw. Unladbarkeit reduziert wird. Bei Kälte (Canada) gibt es auch Probleme, aber scheinbar nicht so sehr wie bei LiFePO4 zum Beispiel.

Was mein vR one im Bauch hat ist so hochgeheim, so dass ich nicht weiß, was ich da spazieren fahre, was mir äußert unangenehm ist
Es könnte LiCoO2 sein, mit Polymer-Elektrolyt, was dann gern LiPo genannt wird, aber eigentlich die Bezeichnung LCO tragen sollte. Eine gleich große Zelle in LCO erleidet einen Spannungseinbruch bei nur 0,5 Entladerate (d.h. ca. 21,5A) zw. 23 und 0°C noch fast nichts, aber schon bei -10°C sind gut 0,3V Spannungsabfall pro Zelle drin.

Das Problem beim vR one ist aber, dass er schon bei 60km/h etwa mit 1C entlädt, und beim vollen Beschleunigen auch mal mit über 3C. Hohe C-Rate verursacht auch entsprechend höheren Spannungseinbruch. Dann noch eine bis 3 nicht mehr wirklich volle Zellen, und die Ladesteckerblinkerei geht sofort beim "voll" geladen Losfahren los...
Bei Unterschreiten von 3,4V an einer Zelle (Gesamtspannung thoeretisch 68V) beginnt das langsame Steckerblinken. Da es aber schon bei weit höherer Batteriespannung passiert ist definitv mindestens eine Zelle schon wieder am A.

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Da vR one bei der BMS Umrüstung ist, konnte ich mich jetzt der Fehlersuche in meiner Batterieheizung widmen. Ich hatte schon aufgrund des Gesamtwiderstands ermittelt, dass die wackelkontaktige bis ganz ausgefallene Heizmatte eine der langen 28W Teile links oder rechts des Batteriekastens sein musste.
Auffällig war erst mal, dass je nach Stellung des Kabelbündels (8 Drähte) der Gesamtwiderstand wieder stimmte oder eben höher wurde (die Matten sind alle parallelgeschaltet). Das lenkte den Verdacht schnell auf die rechte lange Heizmatte, da dort das Kabelbündel austritt. Nach einigem Biegen der zwei Käbelchen (ohne besondere Wirkung) wurde klar, dass es kein Kabelbruch unterwegs war. Also mal das äußere der zwei Kabel leicht gezupft und hineingeschoben in die Silikonmatte, und es war wie ein Schalter - Bingo! Etwas stärker gezupft, und das Kabel kam ganz raus:

Unter der Lupe:

Habe dann mit den Messspitzen vom Multimeter gegraben nach der Kontaktstelle in der Heizmatte und sie tatsächlich auch aufspüren können - Hoffnung auf Repariebarkeit keimte auf
Also so sorgfältig wie möglich mit dem Messer den Kanal aufgeschnitten (das Silikon ist mit Textilfasern verstärkt und zäher als Leder!) und immer wieder mit den Messspitzen nach dem Kontakt gesucht, was zunehmend schwerer fiel. Bis es sich anfühlte, wie wenn die Messspitze durch die Matte auf den Alukasten gedrungen wäre. Die andere Messspitze an eine der Gewindebolzen gehalten, die auf den Kasten geschweißt waren, und es herrschte tatsächlich Durchgang Die Kontaktstelle habe nicht mehr zu Gesicht bekommen, sprich ich musste wieder bei der Jiangyin Mengyou Electric Heating Appliances Co., Ltd. nach Ersatz anfragen

Stellt sich die Frage, wie man am Besten das Panzerband-ähnliche 3M-Doppelklebeband wieder vom Batteriekasten abbgekommt. Wärme sollte helfen - aber die Heizmatte heizt ja nicht mehr... Es bleibt wohl nur das Aufheizen des Blechakstens von innen mit dem Heißluftfön. Vielleicht mache ich mich morgen daran.