AW: Lipo - Wärmekoffer
Noch mal zu Temp.verlauf, Leistungsbedarf wider die Entropie
, Einfluss der thermischen Kapazität der Akku-Befüllung (thermische Trägheit):
Dieselben irrealen Testbedingungen im Zimmer, 21 Grad C, 96W Heizleistung. Diesmal aber nicht mit leerem Innenraum: 2x 3S SLS 3200/20/30C als Stange (3 hinter 3) drin, der Boden ist vollständig bedeckt. Eingeschwungenes System (mehrere Zyklen gelaufen)...
Einschaltemp.: 28,7 Grad
Negatives ßberschwingen durch Aufheizverzögerung: kein
Heizzeit (96W): 130 Sekunden
Abschalttemp.: 35,4 Grad
ßberschwingen (Maxtemp): 39,7 Grad (leer stärkeres ßberschwingen durch doofen I-Regler und therm. Trägheit der direkt geheizten Massen, deren Temp. höher wird als die der Innenraumluft)
Auskühlzeit bis Wiedereinschalten: 37 Minuten (leer waren es 27 Min)
--> Duty-Cycle: 1:17 (--> 0,47 Ah (8A Last) pro h Betriebszeit)
Man sieht, wie die Wärmekapatität der 6 Zellen verzögernd bzw. den Temp.verlauf glättend wirkt.
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Dann wollte ich es in reality wissen:
Außentemp. 11 Grad, vollständig bedeckt, leichtes Nieseln, leichter Wind bis windstill.
Heizbombe an Kfz-Akku angeklemmt mit zusätzlichem Verlängerungkabel (2m, ingesamt 4m). "Koffer" auf den Steinboden gestellt.
Akku-Befüllung: 10x (3+3S plus 4 Einzelzellen) SLS 3200/20/30C, 8x Kokam Zelle 2000mAh/15C, Innenraumvolumen zu 2/3 gefüllt, Boden vollständig bedeckt.
Einschaltemp.: 28,5 Grad
Negatives ßberschwingen durch Aufheizverzögerung: 0,1 Grad (28,4 Minimum)
Heizzeit (96W): 4 Minuten
Abschalttemp.: 35,2 Grad
ßberschwingen (Maxtemp): 37,2 Grad
Auskühlzeit bis Wiedereinschalten: 16,5 Minuten
--> Duty-Cycle: 1:4,125 (--> 1,94 Ah (8A Last) pro h Betriebszeit)
Der nächste Test erfolgte mit nur 24 Watt Heizleistung. Erschwerendes Moment dabei ist, dass es sich nur um die Bodenheizung handelt, die vollständig durch die thermische Masse der LiPos abgedeckt ist, eine freie oder Zwangskonvektion (Lüfter) gibt es nicht:
Einschaltemp.: 28,5 Grad
Negatives ßberschwingen durch Aufheizverzögerung: 2,3 Grad (26,2 Minimum)
(Es brauchte 6 Min Heizzeit, bis die Temp. überhaupt erst mal stagnierte.)
Heizzeit (24W): Abbruch nach 30 Minuten, da waren erst 29,5 Grad erreicht.
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Im Ergebnis werde ich die Leistungsumschaltung verändern: Stufe I - 1x Seitenheizer 36W plus Bodenheizer 24W, Stufe II - beide Seitenheizer je 36W plus Bodenheizer 24W
-----
MMn haben Low-Power-Varianten (unter 50..60W) keine Zukunft.
Man stelle sich nun verschärftere Bedingungen vor:
- Außentemp. 0 Grad
- frischerer Wind
- Solltemp. höher als 35 Grad, z.B. 40..45 Grad
Dann der Zeitbedarf für das initiale Aufheizen großer Lipos (hohe thermische Kapa).. Das könnte mit kleinen Leistungen ewig dauern.
Die Entropie läßt sich eben nicht bescheissen: Das System stinkt, wenn zugeführte Energie pro Zeiteinheit (Leistung) nicht wesentlich größer ist als Energieverlust des Systems plus Energieentzug durch eine kalte/kühlere Akkumasse.
Tom
Noch mal zu Temp.verlauf, Leistungsbedarf wider die Entropie
, Einfluss der thermischen Kapazität der Akku-Befüllung (thermische Trägheit): Dieselben irrealen Testbedingungen im Zimmer, 21 Grad C, 96W Heizleistung. Diesmal aber nicht mit leerem Innenraum: 2x 3S SLS 3200/20/30C als Stange (3 hinter 3) drin, der Boden ist vollständig bedeckt. Eingeschwungenes System (mehrere Zyklen gelaufen)...
Einschaltemp.: 28,7 Grad
Negatives ßberschwingen durch Aufheizverzögerung: kein
Heizzeit (96W): 130 Sekunden
Abschalttemp.: 35,4 Grad
ßberschwingen (Maxtemp): 39,7 Grad (leer stärkeres ßberschwingen durch doofen I-Regler und therm. Trägheit der direkt geheizten Massen, deren Temp. höher wird als die der Innenraumluft)
Auskühlzeit bis Wiedereinschalten: 37 Minuten (leer waren es 27 Min)
--> Duty-Cycle: 1:17 (--> 0,47 Ah (8A Last) pro h Betriebszeit)
Man sieht, wie die Wärmekapatität der 6 Zellen verzögernd bzw. den Temp.verlauf glättend wirkt.
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Dann wollte ich es in reality wissen:
Außentemp. 11 Grad, vollständig bedeckt, leichtes Nieseln, leichter Wind bis windstill.
Heizbombe an Kfz-Akku angeklemmt mit zusätzlichem Verlängerungkabel (2m, ingesamt 4m). "Koffer" auf den Steinboden gestellt.
Akku-Befüllung: 10x (3+3S plus 4 Einzelzellen) SLS 3200/20/30C, 8x Kokam Zelle 2000mAh/15C, Innenraumvolumen zu 2/3 gefüllt, Boden vollständig bedeckt.
Einschaltemp.: 28,5 Grad
Negatives ßberschwingen durch Aufheizverzögerung: 0,1 Grad (28,4 Minimum)
Heizzeit (96W): 4 Minuten
Abschalttemp.: 35,2 Grad
ßberschwingen (Maxtemp): 37,2 Grad
Auskühlzeit bis Wiedereinschalten: 16,5 Minuten
--> Duty-Cycle: 1:4,125 (--> 1,94 Ah (8A Last) pro h Betriebszeit)
Der nächste Test erfolgte mit nur 24 Watt Heizleistung. Erschwerendes Moment dabei ist, dass es sich nur um die Bodenheizung handelt, die vollständig durch die thermische Masse der LiPos abgedeckt ist, eine freie oder Zwangskonvektion (Lüfter) gibt es nicht:
Einschaltemp.: 28,5 Grad
Negatives ßberschwingen durch Aufheizverzögerung: 2,3 Grad (26,2 Minimum)
(Es brauchte 6 Min Heizzeit, bis die Temp. überhaupt erst mal stagnierte.)
Heizzeit (24W): Abbruch nach 30 Minuten, da waren erst 29,5 Grad erreicht.
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Im Ergebnis werde ich die Leistungsumschaltung verändern: Stufe I - 1x Seitenheizer 36W plus Bodenheizer 24W, Stufe II - beide Seitenheizer je 36W plus Bodenheizer 24W
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MMn haben Low-Power-Varianten (unter 50..60W) keine Zukunft.
Man stelle sich nun verschärftere Bedingungen vor:
- Außentemp. 0 Grad
- frischerer Wind
- Solltemp. höher als 35 Grad, z.B. 40..45 Grad
Dann der Zeitbedarf für das initiale Aufheizen großer Lipos (hohe thermische Kapa).. Das könnte mit kleinen Leistungen ewig dauern.
Die Entropie läßt sich eben nicht bescheissen: Das System stinkt, wenn zugeführte Energie pro Zeiteinheit (Leistung) nicht wesentlich größer ist als Energieverlust des Systems plus Energieentzug durch eine kalte/kühlere Akkumasse.
Tom
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