vR one Batterieheizung
Verfasst: Do 27. Nov 2014, 22:50
Diesen Thread werde ich nutzen, um die vorgesehene Batterieheizung für meinen vR one V2 zu dokumentieren. Zwecks Vorkonfektionierung habe ich einen leeren vR one Batteriekasten (ist aus Alu-Blech geschweißt) vom Deutschland-Importeur erhalten. In diesen rein kommen dann die 20 selektierten LiPo Tüten und das BMS. Aber erst mal zur Heizung:
Sie besteht aus 2 Paar speziell auf Größe und Heizleistung konfektionierten Silikongummi-Heizmatten von der "JIANGYIN MENGYOU ELECTRIC HEATING APPLIANCES CO.,LTD", kurz jy83.com. Das ist ein obergenialer Laden
Da ich nur die Seiten heizen möchte (die Heizleistung wäre z.B. mit einer Bodenmatte viel zu hoch für den Kasten), auch um die Außenkanten der Zell-Tüten direkt mit der Wärmestrahlung zu erreichen, haben die kleinen vorn und hinten je ca. 12W bei 13,5V, und die langen seitlichen je 28W bei 13,5V. Macht in Summe ca. 80W Gesamt-Heizleistung für etwa 23kg Batterie-Gesamtmasse.
Die Heizmatten kamen per schon vom Hersteller beidseitg aufgebrachten 3M Doppelklebeband auf den entfetteten Batteriekasten drauf. So sieht solch ein Kasten im Ausgangszustand aus:
Und so mit den Heizmatten, die außen noch die Schutzfolie des äußeren Doppelklebebandes tragen:
Dann kam eine Lage meiner schon im Fury-Thunder bewährten Trittschalldämmung mit der aluminierten Folienseite drauf. Außen ist noch das weiße 5mm Styropor zu sehen, aber das wird am Ende unter einer Alu-Klebefolie im Trittblech-Look verschwinden:
Die etwas übel aussehenden Kanten sind inzwischen mit Alufolien-Klebeband abgedeckt, aber da habe ich noch kein Bild davon gemacht.
Als nächstes ging es dann an einen ersten Test, über Nacht. Ich traue mich nicht, den haarsträubenden Versuchsaufbau hier zu zeigen, daher müssen Worte genügen:
Als Stromquelle dient das vorgesehene Meanwell Halogenbleuchtungs-Schaltnetzteil HLG-150H-12, auf ca. 13,6V einjustiert. Der Heizungsstrom geht über den für den vR one vorgesehenen Shunt, und der neue Cycle Analyst V3 dient zusammen mit dem altbewährten Analogger als Aufzeichnungsmedium mit 1Hz Auflösung. Die Netzenergie wird vom Energy Logger 4000 jede Minute einmal mitgeschrieben (wobei der nach Heizungseinschaltung immer erst gern etwas zu geringe Wirkleistungen mitgeschrieben hat...). Als thermische Masse im ansonsten leeren Kasten lag eine alte 40Ah GBs Zelle drin, und auf dieser waren die Temperaturfühler vom CA und vom Vellemann Thermostat-Bausatz per Kabelbinder festgespannt. Dennoch rutschte der CA-Fühler wohl schon bald raus und schrieb nur noch die reine Innenluft-Temp. mit, und auch der Thermostat-Fühler war wohl mehr von der Luft als von der GBs Zelle beeinflusst, was zu einem sehr häufigen ein- und ausschalten der Heizung geführt hat. Hier mal die Grafik vom ersten Test:
Zieltemperaturbereich ist zwischen 20 und 25°C, das hatte ich scheinbar ganz getroffen mit meiner schon länger zurückliegenden Warm- und Kaltwasserkalibrierung
Die "Ah Batterie" Kurve ist nur errechnet und nicht gemessen, weil dies nur ein Test mit der Netzversorgung war. Um die Temperatur konstant zu halten ermittelte ich einen Netzenergie"verbrauch" von etwa 35Wh pro h und ca. 0,328Ah pro h Batteriekapa.
Ein zweiter Test mit den Fühlern fest zwischen zwei GBs 40Ah Zellen eingeklemmt sah dann wesentlich ruhiger aus:
Aber auch hier lag der Netzenergieverbrauch zum Temperatur halten bei 36Wh pro h mit ca. 0,345Ah / h Batteriekapa. Auffällig ist bei der höheren thermischen Masse der größere Temperaturhub, der dem Aus- und Einschalten der Heizung ganz nett hinterherläuft.
Die Realität mit den Temp.-Fühlern zwischen zwei LiPo-Tüten wird wahrscheinlich zwischen diesen beiden Kurven liegen, und das Aufheizen am Anfang und Auskühlen am Ende wird bei der wesentlich höheren Masse im Innenraum wahrscheinlich auch einiges länger brauchen. Vielleicht aber auch nicht, weil die Oberflächen der Tüten natürlich recht groß sind.
Nun ja, diese ersten Tests zeigen, dass das System grundsätzlich funktioniert
Verbessert werden muss aber noch die periphere Isolierung auf den Heizmatten, die wird außen noch 18...20°C warm bei 8° außen und um die 40°C der Heizmatten...
Sie besteht aus 2 Paar speziell auf Größe und Heizleistung konfektionierten Silikongummi-Heizmatten von der "JIANGYIN MENGYOU ELECTRIC HEATING APPLIANCES CO.,LTD", kurz jy83.com. Das ist ein obergenialer Laden
Da ich nur die Seiten heizen möchte (die Heizleistung wäre z.B. mit einer Bodenmatte viel zu hoch für den Kasten), auch um die Außenkanten der Zell-Tüten direkt mit der Wärmestrahlung zu erreichen, haben die kleinen vorn und hinten je ca. 12W bei 13,5V, und die langen seitlichen je 28W bei 13,5V. Macht in Summe ca. 80W Gesamt-Heizleistung für etwa 23kg Batterie-Gesamtmasse.Die Heizmatten kamen per schon vom Hersteller beidseitg aufgebrachten 3M Doppelklebeband auf den entfetteten Batteriekasten drauf. So sieht solch ein Kasten im Ausgangszustand aus:
Als nächstes ging es dann an einen ersten Test, über Nacht. Ich traue mich nicht, den haarsträubenden Versuchsaufbau hier zu zeigen, daher müssen Worte genügen:
Als Stromquelle dient das vorgesehene Meanwell Halogenbleuchtungs-Schaltnetzteil HLG-150H-12, auf ca. 13,6V einjustiert. Der Heizungsstrom geht über den für den vR one vorgesehenen Shunt, und der neue Cycle Analyst V3 dient zusammen mit dem altbewährten Analogger als Aufzeichnungsmedium mit 1Hz Auflösung. Die Netzenergie wird vom Energy Logger 4000 jede Minute einmal mitgeschrieben (wobei der nach Heizungseinschaltung immer erst gern etwas zu geringe Wirkleistungen mitgeschrieben hat...). Als thermische Masse im ansonsten leeren Kasten lag eine alte 40Ah GBs Zelle drin, und auf dieser waren die Temperaturfühler vom CA und vom Vellemann Thermostat-Bausatz per Kabelbinder festgespannt. Dennoch rutschte der CA-Fühler wohl schon bald raus und schrieb nur noch die reine Innenluft-Temp. mit, und auch der Thermostat-Fühler war wohl mehr von der Luft als von der GBs Zelle beeinflusst, was zu einem sehr häufigen ein- und ausschalten der Heizung geführt hat. Hier mal die Grafik vom ersten Test:
- erster_Heiztest.gif (31.15 KiB) 570297 mal betrachtet
Die "Ah Batterie" Kurve ist nur errechnet und nicht gemessen, weil dies nur ein Test mit der Netzversorgung war. Um die Temperatur konstant zu halten ermittelte ich einen Netzenergie"verbrauch" von etwa 35Wh pro h und ca. 0,328Ah pro h Batteriekapa.
Ein zweiter Test mit den Fühlern fest zwischen zwei GBs 40Ah Zellen eingeklemmt sah dann wesentlich ruhiger aus:
- zweiter_Heiztest.gif (20.72 KiB) 570297 mal betrachtet
Die Realität mit den Temp.-Fühlern zwischen zwei LiPo-Tüten wird wahrscheinlich zwischen diesen beiden Kurven liegen, und das Aufheizen am Anfang und Auskühlen am Ende wird bei der wesentlich höheren Masse im Innenraum wahrscheinlich auch einiges länger brauchen. Vielleicht aber auch nicht, weil die Oberflächen der Tüten natürlich recht groß sind.
Nun ja, diese ersten Tests zeigen, dass das System grundsätzlich funktioniert
Verbessert werden muss aber noch die periphere Isolierung auf den Heizmatten, die wird außen noch 18...20°C warm bei 8° außen und um die 40°C der Heizmatten...
