Dogrzewania akumulatora - perpetuum mobile?

[MateuszW]

Mam taką rozkminę związaną pośrednio z astro. Jak powszechnie wiadomo, pojemność akumulatora na mrozie spada. Dla takiego akumulatora żelowego przy -10 stopni mamy około 75% pojemności (różne strony różnie twierdzą). Jak również wiemy, akumulator podczas pracy się nieco grzeje, co podnosi ciut jego temperaturę, a wiec i pojemność. Dobrym pomysłem jest wsadzenie akumulatora w coś termoizolacyjnego, dzięki czemu to jego wewnętrzne ciepło bardziej go ogrzeje. Ale o ile stopni?

 

Tu pojawia się moje pytanie. Czy dodatkowe dogrzewanie akumulatora ma sens? Czy grzałka ogrzewająca akumulator, zasilana z niego samego, spowoduje taki wzrost temperatury, że odzyskamy więcej pojemności, niż zużyjemy na grzałkę? Może jest tak, że opłaca się stosowanie grzałki o jakiejś tam maksymalnej mocy, co zapewni maksymalny wzrost pojemności, a większa moc grzałki będzie już powodować większe straty, niż zysk? A może nie ma się co zastanawiać, bo jest to perpetuum mobile? Na moją intuicję wydaje się, że istnieje taka moc grzałki, która zapewni jakiś rozsądny wzrost pojemności, po odliczeniu straty na grzałkę. Ale czy ktoś coś wie na ten temat? Ktoś widział jakieś testy, sam robił? Jeśli to ma sens, to aż dziwne, że taka technika nie jest stosowana od lat w akumulatorach narażonych na niskie temperatury. Właśnie z powodu braku takich rozwiązań na rynku obawiam się, że to jednak nie ma sensu

[ZbyT]

ja stosuję grzałki do podgrzewania akumulatorów li-ion

poniżej 5^oC ich pojemność drastycznie spada więc trzymam je w izolacji termicznej i podgrzewam by utrzymać temperaturę powyżej 7^oC

jeszcze nie było okazji sprawdzić tego rozwiązania w bardzo niskich temperaturach ale przy -3^oC działało

 

pozdrawiam

[MateuszW]

Czyli mówisz, że to wychodzi na plus?

 

A to li-ion zachowują się gorzej na mrozie, niż żelowe? Ja właśnie myślę nad zastosowaniem zasilania do aparatu z li-ion zamiast żelowego (są znacznie lżejsze). Myślisz, że to jednak zły pomysł? Z tego co znajduję w internecie wynika, że li-ion powinny się raczej dobrze zachowywać przy niskiej temperaturze, ale może bzdury znajduję?

[Iluvatar]

Tak wygląda zależność pojemności od temperatury dla akumulatorków ICR18650-26F, choć może być nawet i 50% przy -10°C.

-10°C 60%
0°C   80%
25°C  100%
40°C  90%

[Mik]

Właśnie zacząłem szukać w necie informacji o li-ionach bo chyba padł mi terenowy akumulator żelowy 40Ah :\. Czy ktoś używa takich li-ionów - z tekstów wynika że są dużo lżejsze, bardziej wydajne itp przy tych samych parametrach. Byłoby miło ale czy ktoś to może zweryfikować?

Edytowane 27 Września 2016 przez Mik

[Kajetan]

Tylko jak ci nie daj boże zwarcie pójdzie to masz ognisko nie do zgaszenia

[Mik]

No czytam, że są trochę bardziej "wybuchowe" ale w końcu ludzie ich używają masowo i nie giną

[MateuszW]

 

Tak wygląda zależność pojemności od temperatury dla akumulatorków ICR18650-26F, choć może być nawet i 50% przy -10°C.

-10°C 60%
0°C   80%
25°C  100%
40°C  90%

Dzięki za konkret! Na moje oko wygląda to porównywalnie do żelowych. Ja zamierzam użyć do zasilania aparatu zwykłego powerbanka jako w pełni "obudowany" aku li-lion.

[ZbyT]

używam zasilaczy z akumulatorami li-ion od kilku lat. Zwykle zasilacz wystarcza na 20 godzin pracy montażu ale gdy były mrozy akumulator padał nawet po 4 godzinach i stąd pomysł na izolację termiczną i dogrzewanie. Ostatniej zimy nie było dużych mrozów więc nie sprawdziłem czy to działa zgodnie z założeniem ale problemów z nadmiernym rozładowaniem nie miałem. Nie mam informacji o poziomie grzania więc nie wiem na ile pomogła izolacja, a na ile grzanie

 

akumulatory li-ion znajdują się w laptopach, telefonach, tabletach itd. Nie stanowią większego zagrożenia, pod warunkiem właściwej obsługi, a na zwarcia jest prosty sposób, który nazywa się bezpiecznik

 

część akumulatorów li-ion ma wbudowany układ tzw. PCB, który chroni przed nadmiernym rozładowaniem oraz przeładowaniem, a także przez zwarciem i przegrzaniem. Ja tych akumulatorów nie używam bo miałem kilka awarii PCB i dlatego wolę sam zadbać o właściwą obsługę akumulatora. Procesor cały czas nadzoruje pracę akumulatora i w razie potrzeby odłącza go. Przy okazji mam informację o stanie naładowania i kilka dodatkowych funkcjonalności np. grzałkę obiektywu

 

pozdrawiam

[Tayson]

Wychodzi na to że potrzebny jest kolejny aku do podgrzewania głównego aku

;-)

[Tayson]

Wychodzi na to że potrzebny jest kolejny aku do podgrzewania głównego aku

;-)

[Sebo_b]

Nie wiem jak to będzie wydajne energetycznie dla małych ogniw, ale na 100% w Tesli Model S w zimie akumulatory się podgrzewają, żeby nie tracić zbyt dużo energii. Mam sporo znajomych w Norwegii, a tam Tesle są popularne, a temperatury niższe.

 

Sent from my SM-G920F using Tapatalk

[berkut123]

A nie lepiej wsadzić akumulator do lodówki turystycznej (plastikowe pudełko ze styropianem w środku), A zamiast wkładów chłodzących wkłady z ciepła wodą (butelki pet z wodą) , niechby temperatura spadała od jakiś 30 stopni do 0, przez te kilka godzin powinno dać radę . W domu można zrobić eksperyment wystawiając na balkon , sprawdzając temperaturę co jakiś czas .

Pisze o czymś takim -może być mniejsza lub wieksza

http://allegro.pl/lodowka-turystyczna-na-wklady-35l-2-wklady-gratis-i6169799364.html

Albo po taniości , pudło tekturowe oblepić taśmą żeby się nie rozlazło , ścianki wyłożyć styropianem , i butelki pet z ciepłą wodą , musi działać .

Edytowane 27 Września 2016 przez berkut123

[astrokarol]

Lub coś w stylu termosu czyli pojemnika w którym ścinaki są "wypełnione" próżnią. Temperatura w takim czymś wolno "ucieka".

[Mik]

Czyli konkluzja jest taka, że warto zainwestować w lekki ale pojemny aku ale trzeba pomysleć o grzaniu w zimne noce?

[MateuszW]

A nie lepiej wsadzić akumulator do lodówki turystycznej (plastikowe pudełko ze styropianem w środku), A zamiast wkładów chłodzących wkłady z ciepła wodą (butelki pet z wodą) , niechby temperatura spadała od jakiś 30 stopni do 0, przez te kilka godzin powinno dać radę . W domu można zrobić eksperyment wystawiając na balkon , sprawdzając temperaturę co jakiś czas .

Policzyłem sobie, ile jest energii w takim przykładowym kilogramie wody ogrzanym do 100 stopni, zakładając oziębianie do 0 stopni. I wychodzi, że to odpowiednik 9,7 Ah! Akumulator żelowy o tej pojemności waży 2,8 kg, czyli jest 2,8x cięższy! A więc woda to najlepszy magazyn energii? Może nie najlepszy, bo litowo jonowe o tej pojemności będą ważył niecałe 0,5 kg, czyli 2x mniej.

 

Wychodzi na to że potrzebny jest kolejny aku do podgrzewania głównego aku

;-)

Pytanie jest takie, czy to ma sens. Czy nie lepiej ten drugi aku wykorzystać również do zasilania sprzętu zamiast dogrzewania pierwszego.

 

Nie wiem jak to będzie wydajne energetycznie dla małych ogniw, ale na 100% w Tesli Model S w zimie akumulatory się podgrzewają, żeby nie tracić zbyt dużo energii. Mam sporo znajomych w Norwegii, a tam Tesle są popularne, a temperatury niższe.

Dzięki! Hmm, w sumie to w moim dronie akumulator też się podgrzewa przy starcie, ale to jest lipo, czyli jeszcze co innego. Coś nie mogę znaleźć dokładnych danych, ale one są chyba jeszcze bardziej wrażliwe na temperaturę (zmniejsza to mocno pojemność, jak i żywotność).

[berkut123]

Jeszcze jest takie zjawisko że jak woda przechodzi w lód, to dostarczamy energie a temperatura stoi w miejscu, czyli w tym pojemniku z aku i wodą temperatura może się długo utrzymywać koło zera. To zjawisko wykorzystywano kiedyś w "lodowniach" brano lód z rzeki zimą ładowano do głębokich lochów, latem dopóki się lód nie roztopił było koło zera. Tu działało by to w drugą stronę. Zapomniałem nazwy tego przejścia miedzy-fazowego (tak samo jest z gotującą się wodą -dostarczamy energie , woda ma cały czas 100 stopni ale przechodzi w parę wodną).