Desvantagem das baixas temperaturas e possiveis soluções

[Jorge Rocha]

Para não continuar o "off topic" que decorria no DB do ICE e porque acho que há interece na partila!

Na minha é igual. Se fizer uma carga com 2 carregadores e andar de seguida, não noto diminuição em relação ao verão. Posso fazer 50 seguidos sem sentir grande desgaste no nível da tensão.
Mas se fizer 10km mesmo a velocidade reduzida e deixar umas 5 horas parada com 5graus...quando pego nela, ao fim de mais 10km parece qeu estou completamente sem carga, e apenas tenho 20km feitos.
As minhas baterias não são feitas para baixas temperaturas.
O que me vale é consigo arranjar sempre carga por perto onde quer que vá e aproveito para fazer carga mais rápida.....et voilá..

Na Noruega estão à venda vários furgões da Fiat que simplesmente no inverno com o frio....param!
O mal é de todos qdo não pensamos em ambientes frios.
A Bolloré tem feito uma coisa: autoalimentar a bateria para se manter quente.
Continuo a achar que a manta funciona melhor.

e um aquecedor destes já ajudava,tanto nas baterias ou nos pés
http://www.ebay.co.uk/itm/390681371759? ... 1438.l2649

Por acaso estou a estudar bem a matéria para o auto aquecimento de um pack de baterias (isto em motas electricas)!
Verifico que nem seria assim tanto o gasto energético para manter um unico pack devidamente isolado, a uma diferença de temperatura de uns 15ºC mais quente em relação à exterior. E claro, desligando assim que ultrapassar dos 20ºC positivos.
Um pack de 4,6KWh poderia alimentar umas resistências de 46W durante umas 100 horas.
Isto para o uso diário entre o estacionar a mota no trabalho, e 8 horas depois pegar na mota, significaria apenas 368W (menos de 5Ah) e no caso de deixar a mota ao relento da noite por umas 14 horas gastaria 644W (8Ah).
Claro que se o isolamento fosse bom, muito provável, mesmo com temperaturas com diferenças de 20ºC( entre 0º e 20ºC), poderia haver momentos em que o térmico desligaria por ter atingido a temperatura máxima de 20ºC Positivos.
Este consumo, para a situação de se ter um carregador que mantenha a tensão por alto sem desligar, seria compensado pelo mesmo, sem que diminuísse a autonomia da carga completa.

Este meu interesse começou depois de começar a andar com uma mota de 5000W e com um pack de 3KW de ThunderSky a temperaturas perto dos 0ºC, depois de estacionada durante a noite de 12 horas de trabalho.
Cheguei a fazer 18km a menos de 40Km/h pois a tensão caia a ponto de desligar o controlador por tensão baixa. Foi muito aborrecido mas tive tempo para pensar em sua resolução.
Continuarei...

[Jorge Rocha]

Pegando num único pack de baterias, devidamente preparado para este fim (que pode não ser totalmente o caso destas fotos, mas aproxima-se) poderia ser colocadas umas resistências por baixo da caixa, sendo alimentadas por um DC/DC da tensão total do pack, desligando também (*), sempre que a tensão fosse inferior a 3,20V por célula em média (aproximadamente com 30% de reserva de sua capacidade total).

* ficaria sempre associado com um termostato e com um interruptor manual

https://www.dropbox.com/sc/l9ek1wfsxvaf84n/cRI3fJjqeO

[MVS]

Em vez de alimentares o elemento resistivo através de um DC/DC converter considera eventualmente usares material para 240V AC alimentado directamente a partir do pack com elementos de protecção adequados.

Vantagens:
Não precisas da ignição ligada para ter acesso ao conversor DC/DC.
Não precisas de um segundo conversor DC/DC se for para ficar independente da ignição.
Poupas a ineficiência do conversor.
O derating da tensão facilita e escolha do material para o funcionamento suave pretendido.
Tens melhor isolamento no elemento resistivo.
Tens provavelmente melhor preço e oferta.

Desvantagens:
Isolamento e protecção da instalação eléctrica mais delicada.

[Jorge Rocha]

Sim, ainda a verificar todos os pós e contras.

Obrigado pela ajuda!

Como sei que muitas das vezes não temos uma tomada por perto, e o DC/DC para estas baixas potencias ser um equipamento acessível e sem grande risco de avaria (por não lhe ser debitado muita corrente)... suas perdas poderiam ser diminuídas se o colocasse mesmo por baixo da caixa, fazendo com que o seu próprio desperdício de calor passa-se para a caixa.

O ideal seria que o bms pudesse gerir este controlo (uma vez que até já deverá ter sensores para fazer a distinção de corte dependendo da temperatura a que as células estejam). Mas uma coisa de cada vez...

[MRider]

Se o Pack estivesse devidamente muito bem isolado termicamente.
Quase que com o calor gerado com uma pequena resistência durante o carregamento era suficiente para se poder manter boas temperaturas de utilização.
Claro que não é assim tão linear.

Mas se calhar deverá ter um sistema de arrefecimento para quando nessesario.

[marcopns]

Aqui ficam os testes de descargas a temperaturas muito baixas:

Fonte:http://gwl-power.tumblr.com/post/342191 ... c-the-test
Células de 20ah GBS, condições, -18º, 3Cs. O inicio é intermitente porque as células não conseguem dar 3Cs. Depois durante a descarga, as células aquecem e conseguem fornecer os 3Cs. Interessante constatar que atingem a tensão máxima já perto do final da descarga, possivelmente quando estão mais quentes.

Talvez, usando uma caixa fechada e com isolamento térmico, capaz de manter o calor gerado pelas próprias baterias, poderia ser suficiente para a maior parte das situações.

Actualmente eu faço uma viagem a temperaturas quase sempre negativas durante o Inverno. Mesmo saindo de casa com baterias quentes, ao fim de 4-5 kms o desempenho cai, devido a ventilação excessiva.

[Alves10]

Boas, ao ler sobre o vosso problema em aquecer e manter quente as baterias no inverno ocorreu-me uma ideia que pode ajudar. A minha ideia é enrolar fio em forma de espiral em volta das baterias e isolar as mesmas com aquele isolamento que é contituido por bolhas de ar por dentro e prata por fora. O fio era ligado em serie com a bateria e o carregador de modo que este só aquecia quando a bateria estivesse á carga, penso que desta forma a bateria iria acumular o calor durante um largo período de tempo devido ao isolamento. Durante o verão tinham de desligar este sistema. Para aqueles que já estão a pensar que o calor pode ser muito durante o carregamento eu acrescentaria um térmico com uma temperatura adequada que iria curto circuitar as pontas do fio que está enrolado nas baterias.

Isto foi apenas uma ideia inicial para debate, podendo ser totalmente adaptada e melhorada.

Critiquem à vontade.

[RJSC]

O fio em série entre o carregador e bateria tem o problema de que para aquecer alguma coisa, tem que haver queda de tensão no fio.
Então se houver queda de tensão no fio, o carregador vai começar a reduzir a corrente muito antes do fim da carga e atrasar muito o carregamento.
Depois com correntes baixas durante essa longa e última fase de carregamento, já praticamente não ia aquecer e no final as baterias já estavam frias.

É engraçado ver aqui o pessoal das LiFePO4 a discutir ideias para aquecer as baterias e pessoal dos carros no NissanLeafPT (que usam LiMn) aflitos a pensar em tudo o que podem fazer para manter as baterias abaixo de 10ºC: deixar o carro na rua de inverno, em garagens subterrâneas no verão, etc...
Com as temperaturas de cá, as baterias dos carros estão a perder 8% da capacidade ao ano, no Arizona 20% ao ano e na Noruega a perda de capacidade nem se nota.

Outra ideia para aproveitar calor sem consumo nem resitências extra nem é "canalizar" o ar que sai do ventilador dos carregadores internos em direção às baterias, mas se o carregador for eficiente pouco aquece.

[Alves10]

Nesse caso o melhor seria arranjar uma base que aquecesse e trabalhasse mesmo com os 230V. para evitar transformadores, (estava a pensar no tipo de resistência que é usado nas escalfetas (aquecedores tipo tapete que se põem debaixo dos pés) , dão um calor muito limitado e são de baixo consumo. Mas isto tinha de ser modificado para a temperatura optima das baterias.

è só mais uma ideia

Estava também a pensar que se podia usar uma outra maneira de aquecer, conhecem uma peça que é uma pastilha de silicio que quando está ligada de uma maneira aquece e se estiver com a polaridade trocada arrefece? è usada nas geleiras que se ligam nos isqueiros dos carros. Poderia ser uma hipótese tanto para o aquecimento como para arrefecimento.

è mais uma ideia.

[RJSC]

São módulos de peltier, mas um pedaço de 8 cm quadrados custa mais de 10€.
São eficientes pra aquecer e muito pouco eficientes para arrefecer.

[david_neves]

Acho que devia se aquecer em casa tipo piso radiante com isolamento a volta da mota sempre nao se perdia autonomia
no Verao cheguei a comprar um cobertor electrico fabricado na alemanha por 15 euros e tinha 80cm por 150cm consumo a volta dos 50w.
Uma ideia melhor porque conseguem maiores temperaturas apenas com o consumo de 3 a 5minutos(850w) e calor para 4horas
sao estas resistencias com areia por dentro ja abri uma no passado.

https://www.google.pt/search?q=botija+e ... B620%3B465
Este é o modelo antigo (que nao tem limite de tempo pode tanto causar incendios como podemos deixar 6 ou 8 mim para conseguir mais temperaturas e mais de 4horas de calor.

http://www.electroalmeida.com/detalhes.php?id=83
Modelo novo com limite de tempo( inicialmente e depois de estar 2horas a libertar calor nao aceita mais carga)

[O_volt]

O fio em série entre o carregador e bateria tem o problema de que para aquecer alguma coisa, tem que haver queda de tensão no fio.
Então se houver queda de tensão no fio, o carregador vai começar a reduzir a corrente muito antes do fim da carga e atrasar muito o carregamento.
Depois com correntes baixas durante essa longa e última fase de carregamento, já praticamente não ia aquecer e no final as baterias já estavam frias.

É engraçado ver aqui o pessoal das LiFePO4 a discutir ideias para aquecer as baterias e pessoal dos carros no NissanLeafPT (que usam LiMn) aflitos a pensar em tudo o que podem fazer para manter as baterias abaixo de 10ºC: deixar o carro na rua de inverno, em garagens subterrâneas no verão, etc...
Com as temperaturas de cá, as baterias dos carros estão a perder 8% da capacidade ao ano, no Arizona 20% ao ano e na Noruega a perda de capacidade nem se nota.

Outra ideia para aproveitar calor sem consumo nem resitências extra nem é "canalizar" o ar que sai do ventilador dos carregadores internos em direção às baterias, mas se o carregador for eficiente pouco aquece.

Saudades de ver os carros com capot aberto para arrefecer motor...agora para arrefecer baterias....não sei o que abrir!

[Njay]

Só uma observação "provocatória": os terminais estão ligados por metal às entranhas da célula.

[Jorge Rocha]

Só uma observação "provocatória": os terminais estão ligados por metal às entranhas da célula.

Esse é um dos pontos fortes para o arrefecimento da célula, "os seus terminais em alumínio ou cobre".
Ambos com muito boa condutibilidade termica, e na posição mais indicada, mesmo em cima da célula!
Do mesmo modo são precisamente estes terminais que deverão ser protegidos das correntes de ar frio no Inverno.

A minha ideia para a solução, e que também já o marcopns opinou, era fazer um bom isolamento para a caixa das baterias (a toda a volta), deixando uma entrada de ar pelo lado da frente e uma saída pelo lado de trás, e que se pudesse, durante as estações do ano intermédias (Outono e Primavera), fazer o fecho ou a abertura respectivamente (tal e qual podemos encontrar nos nossos colchões, de um lado Inverno e do outro Verão, virando-os)!
Claro que se poderia automatizar, mas isso já seria algo mais elaborado, com as dificuldades mecânicas, e que também seria algo mais para possível avaria. (lembro-me de um Super 5 GTD que tive, onde o sistema mecânico das entradas de ar para o habitáculo começaram a falhar com pouco mais de 200 mil km feitos, e ainda eram accionadas manualmente por nós).

Estive a fazer umas encomendas de uns termostatos: http://www.ebay.com/itm/2pcs-New-KSD301 ... 3cd11c1719
http://www.ebay.com/itm/2pcs-Brand-New- ... 3cd3cb7b39


Lanço também uma pergunta off topic, será que um termostato deste género (para 110ºC) dentro dos motores na roda não seria a solução para evitar o passar de mais um fio do térmistor pelo estreito espaço dedicado à passagem dos cabos de alimentação do motor e seus sensores hall? Este poderia ficar em série com o +5V dos sensores, que em caso de desligar, faria o controlador deixaria de fornecer corrente ao motor.

[Jorge Rocha]

Para a colocação da fonte de calor na parte de baixo da caixa das baterias, verifiquei algumas opções:
http://www.ebay.com/itm/Heat-Mat-15x28c ... 3a87e71604
http://www.ebay.com/itm/Resistencia-des ... 19dfdff8a6

Ou então poderia fazer uma resistência formada pela série de umas 20 resistências deste tipo! Sei que são ideias malucas mas em ultimo caso...http://www.ebay.com/itm/200pcs-x-Resist ... 484ff83950

[MVS]

Apesar de não ser grande adepto do sistema o que ainda poderia funcionar melhor era um sistema de BMS distribuído actuar os bleeds todas as células durante um determinado tempo para aquecer directamente os terminais das células. 7W dissipados sob a forma de calor directamente nos terminais de cada célula (2A como tem o jmal) aqueceria tudo num instante (168W em 24 células).

[MRider]

Eu acho que se deveria apostar no bom isolamento.
Assim não desperdiçava energia.

Só em casos extremos queimar energia para aquecer.

[MVS]

Como as baterias em repouso não produzem calor não há isolamento (viável neste caso - custos, atravancamento, etc.) que resista a uma noite ao relento a -5 graus Celsius. Isolamento especial de corrida obriga a fazer uma nova caixa para as baterias. Uma coisa é pensar em algo novo de raiz outra coisa será dar solução a um pack já a rolar. Em que caso estamos Jorge?

[MRider]

Mas como o carregamento normalmente é feito a noite deve de elevar um pouco a temperatura das baterias .
Ou não ?

[marcopns]

Tanto a carga como a descarga aquecem as baterias. O problema são as 10 horas ao relento a temperaturas entre os -5 e os 0 graus sem possibilidade de carga. Mas como eu disse, com uma caixa de baterias completamente aberta esse calor rapidamente se perde. A minha mota dorme na garagem fechada, eu por vezes carrego a 0,5Cs saio de casa com as baterias a 20 graus mas ao fim de 5km estão próximas dos 0 graus...

A outra opção é a usada pelo Xayu. Aumento de capacidade..