Beheizung von LiFePos?

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Rainmaker

Rainmaker

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Hallo,

der Zufall spült möglicherweise demnächst einige günstige LiFePo-Zellen in meine Werkstatt, so dass sich der Bau einer neuen Stromversorgung mit 12V und 60 oder möglicherweise 75Ah wohl nicht vermeiden lässt. ;) Eigentlich habe ich mit dem Bau einer solchen Akku-Box auch keine Probleme, schließlich habe ich eine solche ja schon gebaut. Die Frage ob es sinnvoll ist die Akkus bei sehr tiefen Temperaturen zu beheizen lässt mir aber keine Ruhe, schließlich soll die Kapazität ja schon bei -10°C auf 50% einbrechen. Hier im Flachland wäre das eher kein Problem, aber da ich auch ab und an in den Alpen unterwegs bin und auch irgendwann eine Fahrt in den hohen Norden angedacht ist, mache ich mir da schon ein paar Gedanken, denn bei -10°C ist da ja nicht unbedingt schluss und die Kameras und ihre Heizungen müssen ja die ganze Nacht durchhalten.
Ich habe an eine mit Styropor (20-30mm) isolierte Multiplex-Kiste gedacht, die mit einer Temperatursteuerung und einem Heizelement (10-15W?) ausgestattet ist um die Temperatur bei etwa 5°C zu halten. Beim schnellen Laden mit 20A dürfte die Isolierung aber ein kleines Problem werden. Hier müsste vielleicht der Akku entweder zwangsbelüftet oder entnehmbar gebaut werden damit er nicht zu warm wird.
Hat jemand sich schon mal so eine beheizte Akku-Box gebaut und wie sind die Erfahrungen damit?


MfG

Rainmaker
 
Moin,

die Zellen musst Du nicht heizen. Wir setzen die an verschiedensten Stellen in der Infrastruktur (Schaltkästen) ein, die verlieren im praktischen Betrieb bei Temperaturen derb unter -10°C bemerkbar Leistung, vorher ist denen das relativ egal.

Wenn Du Tieftemperaturbeobachtungen planst kannst Du über Styropor nachdenken, sonst leg einen Handwärmer oder - auch sehr praktisch - ein Wärmepflaster (die halten ca. 8 - 12h) dazu und die Sache ist fit.

Für die Heizung der Akkus Akkuleistung zu verballern ist Unfug. Dann bräuchtest Du einen größeren Akku, der wieder mehr Heizung - die Wärmepflaster nehme ich seit Jahrzehnten z.B. für die Fototasche im Winter damit sich das alles nicht so kalt anfasst und natürlich die Kameraakkus - perfekt.

Die Pflaster kann man sich auf die Haut kleben, sie werden also nicht zu warm. Tip - für die Funktion reicht es, die luftdichte Verpackung aufzureißen, rausnehmen muss man sie nicht. Und klar, die Abdeckstreifen der Klebefläche bleiben auch wo sie sind.

-> SOS WÄRME-PFLASTER - DOPPELPACK ( 2X2 Stk) - medikamente-per-klick.de

CS
Jörg
 
Zuletzt von einem Moderator bearbeitet:
Ich habe Seinerzeit mit USB heizmanschetten experimentiert.
Habe mein Projekt immer noch nicht umgesetzt werde dabei aber auf Kontaktwärme setzen, anstatt auf Raumwärme.
Ist einfach sparsamer.
Mir ging es auch nicht darum die Leistung möglichst in die Länge zu ziehen, sondern darum das meine Powerbänke bei Kälte nicht down dropen.
Habe dazu aber auch genug Kapazität und keine argen Minusgrade.

Aber am günstigsten ist eine Isolierte Box und Kontaktwärme am Akku.

Manschetten(3).jpg


Das war komplett ohne Isolierung.
Also nur die Manschetten um Powerbank gewickelt und auf den Balkon gelegt.

Gemessen mit Kabelfühler eines einbautermometers.

Die letzten 3 Werte der rechten Tabelle war nach einer Pause.
Da waren es dann nur noch 6° Außentemperatur.
Auch ungeschützt.

Gruß Markus
 
Zuletzt bearbeitet:
Hallo,

@ Jörg,
bei den Wärmepflaster machen mir zwei Dinge Bauchschmerzen. Die ungeregelt ablaufende Reaktion führt dazu, dass die Länge der Heizzeit und die Temperatur davon abhängen wie gut der Hersteller den Prozess im Griff hat. Im schlimmsten Fall werden wohl Temperaturen von bis zu 80°C erreicht und die Heizzeit ist entsprechend kurz. Außerdem müsste man die Box auf die durch die Wärmepflaster abgegebene Wärmemenge optimieren. Nicht unmöglich, aber im schlimmsten Fall muss man eine neue Box bauen, weil dem Akku zu warm oder zu kalt wird.
Dein Einwand mit der zusätzlichen Akkuleistung ist natürlich korrekt, aber es kommt auf die benötige Wämemenge an und über die weiß ich im Moment noch nichts, deshalb ja auch die Frage. Es ließe sich natürlich auch der Akku kleiner konstruieren, aber dann bräuchte ich auch noch ein neues Ladegerät, denn sonst verschlucken sich die Akkus, da sie nur mit 0,33C geladen werden wollen.

@ Markus,
Kontaktwärme ist natürlich toll, aber ich weiß nicht wie ich die gleichmäßig an die recht dicken Zellen bekommen soll. Einmal müsste ich zwanzig schwache Heizmanschetten für die nicht gerade kleinen Oberflächen basteln, was mir ein klein wenig viel ist, wichtiger aber noch dürften die durch die Zellenhalter vorgegebenen Abstände sein. So wie es aussieht wird das nicht für zwei aneinander vorbeilaufende Heizmanschetten ausreichen, es dürften nur 2mm Abstand sein.
So wie es aussieht wird es also in meinem Fall auf eine unter dem Akkupack liegende Heizfläche hinauslaufen, sei sie nun elektrisch oder chemisch erwärmt.


MfG

Rainmaker
 
ich muss ehrlich sagen, bei den angedachten 60...75Ah würde ich mir keine Gedanken um eine Akkuheizung machen.
Ich vermute mal, es wird wie bei mir sein, der größte Stromfresser wird wohl eine Kamera sein.
Und da wird es Sommer/Winter zum Nullsummenspiel: Sommer hohe Akkukapazität, aber auch hohes zu bewältigendes TempDelta - im Winter umgekehrt.
Bei mir wird allerdings der Laptop bei Bedarf über einen normalen handlichen Lipo19V-Akkupack versorgt.
 
Moin,

das sind Medizinprodukte zur direkten Applikation auf der Haut. Ich muss die Dinger selbst nutzen, die werden gut handwarm, aber nie unangenehm. Damit bleiben die weit unter 60°, das ist unsere Toleranzgrenze. Was sichereres gibbet nich. Ich glaube die haben zur Zulassung mehr investiert als der Skywatcher-Konern in den letzten zehn Jahren in die Produktentwicklung gesteckt hat...

CS Jörg
 
Hallo,

@ Ronald,
mit 60Ah werde ich bei -10°C vielleicht gerade noch so über eine Nacht kommen, wenn ich den Akku auskühlen lasse. Das bedeutet aber auch, dass der Akku am nächsten Tag nicht rechtzeitig geladen werden kann, denn bei den Temperaturen wachsen einem Dendriten durch die Separatoren. Es wäre also vor Ort nur jede zweite Nacht nutzbar, was mir etwas wenig wäre.

@ Jörg,
Medizinprodukte bedingen aber auch den Kauf zu Preisen die ein wenig teurer sind. O.k., das wäre bei so wenig Einsätzen noch vertretbar, aber wie viel Wärme genau abgegeben wird und über welchen Zeitraum genau weiß ich immer noch nicht. Es wird wohl auf einen Versuch hinauslaufen.
Vielleicht auch eine Kombination aus elektrischer und chemischer Heizung. Wobei, wenn ich die für einen elektrisch beheizten Schuh benötigte Energiemenge sehe, dann habe ich drei mal mehr zur Verfügung als ein Schuh auf höchster Stufe in 15h verbraucht. Es könnte also vielleicht auch allein Elektrisch funktionieren.

Ideal wäre natürlich den Akku nur als 2S auszuführen, aber da wird es dann echt schwierig ein BMS zu bekommen, vom Ladegerät ganz zu schweigen.


MfG

Rainmaker
 
Hm...

wenn ich einen elektrisch beheizten Schuh bräuchte gäbe es nur einen Ort an dem ich Astronomie betreibe...

... den heimischen Bildschirm.

CS Jörg
 
Hallo Jörg,

na so weit kommt es noch. Bis -15°C kann man noch recht anständig draußen im Schlafsack übernachten. Von daher fotografiere ich auch bei solchen Temperaturen. Beheizte Schuhe habe ich aber glücklicherweise nicht nötig, denn die Moonboots sind schon nicht so ganz schlecht, außer natürlich um längere Strecken zu laufen.


MfG

Rainmaker
 
Hallo Jörg,

das habe ich früher immer auf Übungsbegleitung gemacht. Aber das war anstrengend, denn nach einer Nacht im KrKw war man total durchgeschwitzt und die durchgefrohrenen Soldaten schauten einen beim Verlassen der Kabine wegen der massiven Schweißränder im Unterhemd immer so böse an. :ROFLMAO:


MfG

Rainmaker
 
Tsssss - Schwingfeuerheizung :ROFLMAO: :ROFLMAO: :ROFLMAO: - die hatte ich bei einer meiner Muselbahnen als Waggonheizungen, die ausführliche Vielzahl origineller Fehlfunktionen ist legendär. Wenn ich daran zurückdenke kriege ich heute noch das breite Grinsen... Das macht man doch heute klimaintegriert mit warmem Wasser ,,,

Ok, genug geweicheiert ...

CS
Jörg
 
Du kannst gucken ob du Zubehör (DC-DC-Wandler, Pis usw.) wärmetechnisch ankoppeln kannst.
Zieh doch auch mal die warme Seite eines Pelztierelement in Betracht, etwas mehr warm als joulisch vom Akku entnommen würde. Consider le Kondenswasser and Kühlkörpergröße/Gewicht außen. Kein PWM,

Gruß
HD
 
Was treibt Ihr da für einen technischen Aufwand? Unsere Backupsysteme für alle möglichen Behördensachen draußen stehen einfach da rum. Seit die Bleiakkus raus sind sind alle Heizungen, Lüfter usw abgeklemmt. Ausreichend großer Akku und gut. Ihr schießt mit taktischen Atomwaffen auf Paranoia-Mücken.

CS Jörg
 
Ich habe mir eine ähnliche Box gebaut mit derzeit 50Ah, danach aber noch 2 Akkus habe, plane ich noch 2 weitere zu holen und auf 75 Ah upzugraden.
Da die Akkus bei voller Ladung ja 4*4,2v haben was über 16v sind, habe ich mir einen Festspannungsregler für 13,8v eingebaut.
Der wird gut handwarm bei rund 5A Entnahme (was mein setup zieht)

Ich habe die Box außen mit 16mm Siebdruckplatte, dann 10mm Styropor und innen noch einmal aus 8mm Multiplex gebaut zur Isolation.in die innere Kiste kam der Regler der den Innenraum indirekt heizt.
Bislang klappt das wunderbar.
Vielleicht wäre das eine Lösung für dich.
 
Hallo,

@ Hendi,
zwar hat jede Kamera einen kleinen LM 2596, aber der bringt nicht wirklich Wärme. Weiteres nutzbares Zubehör ist nicht wirklich vorhanden. Von Peltierelementen werde ich garantiert die Finger lassen. Zwar könnte ich damit Strom verbrennen, aber dann kann ich auch gleich aus Konstantandraht eine Heizfläche bauen die auch noch günstiger ist.

@ Patrick,
meine Zellen haben eine Ladeschlussspannung von 3,65V und nach kurzer Zeit stellen sich ungefähr 3,3V ein, ich brauche also keinen Wandler und habe somit auch keine Wandlerverluste die ich zum Heizen einsetzen könnte.
Was die Box angeht, so wird sie wohl außen aus 9mm Multiplex bestehen, darunter aus 20 oder eher 30mm XPS Dämmplatte und innen aus 4mm Multiplex. Das sollte locker stabil genug sein. Das einzige Problem ist nur, dass ich nicht die genaue benötigte Heizleistung und die Wärmeverluste kenne.


MfG

Rainmaker
 
Eine USB Haustiermatte als Fußbodenheizung in der Box?

Mit Isolierung sollte das gehen.

Oder widerstandsdraht nehmen.
Damit kann man Heizdraht individuell verlegen.

P.S. Die heizmanschettentabelle sollte nur einen Anhaltspunkt zur benötigten Leistung für verschiedene erreichte Temperaturen darstellen.
Liefen auf 5,2 v.

Einfach formelrad der Elektrotechnik hernehmen und mit den Werten jonglieren.
 
Hallo Skybob,

ich werde wohl wieder was aus Konstantandraht und Klebeband basteln, denn so kann ich die Fläche voll ausnutzen und die Auflagen für das Akkupaket aussparen. Bei meinen ganzen Objektivheizungen bin ich damit schon gut gefahren und gekostet hat es fast nichts. Bei USB gäbe es außerdem noch das Problem mit den Wandlerverlusten.
Was die Tabellen für solche Manschetten angeht, so beziehen die sich meines Wissens alle auf die Anwendung als Tauschutzband, also Anwendung im freien und gegen den klaren Himmel. Das ist in diesem Fall ja eher weniger der Fall. Falls Du aber eine andere Tabelle hast, dann bitte ich dringend um einen Link, denn das könnte genau das sein was ich suche.


MfG

Rainmaker
 
Hallo Rainmaker

Ich würde den Akku in eine isolierte Kiste packen die ein Fach oder Schublade unter dem Akku für einen oder mehrer Taschenwärmer aufweist.
Man sollte darauf achten, daß man Akku und Taschenwärmer der Kiste zum Aufladen ( Wärmeentwicklung ) leicht entnehmen und wieder einfügen kann.
Der Taschenwärmer sollte mindestens 10000 mah aufweisen dann wärmen die Teile mehrere Stunden. Man kann die Dinger auf drei verschiedene Temperaturen einstellen. Auf 40° eingestellt heizen sie bis zu 10 Stunden am längsten.
Die Dinger sind auch im Winter recht angenehm damit man sich nicht bei Kälte in der Pampa die edelsten Körperteile abfriert.

Gruß Peter
 
Zuletzt bearbeitet:
Zitat von Patrick87:
Ich habe mir eine ähnliche Box gebaut mit derzeit 50Ah, danach aber noch 2 Akkus habe, plane ich noch 2 weitere zu holen und auf 75 Ah upzugraden.
Da die Akkus bei voller Ladung ja 4*4,2v haben was über 16v sind, habe ich mir einen Festspannungsregler für 13,8v eingebaut.
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Hi, LifePo4 Akkus werden nur bis 3.6V Volt geladen! Du setzt anscheinend LiPo oder Lion ein. Die verhalten sich etwas anders.

Gruß Markus
 
Zitat von Rainmaker:
Falls Du aber eine andere Tabelle hast, dann bitte ich dringend um einen Link, denn das könnte genau das sein was ich suche.
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Die Tabelle die ich gepostet habe (Bild oben), sind selbst GEMESSENE Werte.

Gemessen habe mit:
- Einbau Volt/Ampere Meter für Strom
- Einbauthermometer mit Drahtfühler für entstehende Temperatur

Geregelt habe ich mit einem einfachen pwn Regler.

Ziel war es, herauszufinden wie viel Wärme bei wie viel Ampere bzw. bei wie viel Watt entsteht.

Den Rest errechne ich immer mit dem formelrad der Elektrotechnik.

Geht soweit ganz gut.

Wie erwähnt waren alle Messwerte ungeschützt ohne isolierte Box.

Die rechte Tabelle zeigt dabei die Temperatur die an der Powerbank ankam.
Dazu habe ich die Powerbank in der Manschette eingewickelt und den Fühler zwischen Manschette und Powerbank geschoben.

Außentemperatur war anfangs 8° und die 3 unteren Werte der rechten Tabelle bei 6°.
Die Powerbank war nur mittig umwickelt.
Oben und unten ragten ca 3cm der Bank heraus.
 
Noch eine Anmerkung/Idee.

Bei 5,2V - 0,4A - 2w kommt man bei 10std. auf 4Ah oder 20w Std.
Für eine Eigentemperatur von 20°C.
Vielleicht findet sich ja noch Platz für eine kleine separate 5Ah Powerbank in der Box.

Würde dann auch nicht die Leistung deiner LiFePo Akkus belasten.
 
Moin,

deswegen hatte ich ganz am Anfang auch mal die Handwärmer angesprochen, die kann man, wenn der Hauptakku an der Ladung hängt mit aufladen und dann bei Bedarf aktivieren, ohne dass sie die Energiebilanz des Hauptakkus belasten, und da die Teile eine definierte Endtemperatur haben ist auch die Sicherheit gegeben. Mit wie vielen Milliamperestunden man sich so eine Wärmequelle dann zulegt, ist vmtl. eher Abschätzungssache.

CS
Jörg
 
Hallo,

@ SkyBob,
natürlich hast Du gemessen, aber was hast Du eigentlich gemessen? Sorry, das soll jetzt keine fiese Kritik werden, aber die Größe deiner dürfte auch einen nicht ganz unerheblichen Einfluss haben, genau wie die Dämmung, die ja in gewissen Teilen aus der Heizmanschette bestanden haben dürfte. Das lässt sich leider nicht so ganz einfach skalieren. Ich hatte um einen Link gebeten, da ich fälschlicherweise annahm Du hättest in den Tiefen des Netzes was für Behälter einer bestimmten Größe und Ausfertigung gefunden.

@ Jörg,
mit den Handwärmern haben wir uns dann falsch verstanden, denn ich kenne nur die mit Salzlösung gefüllten oder die Teile die Kohle oder Sprit verbrennen und ich denke die sind nicht unbedingt die beste Wahl für die Verwendung auf einem Haufen Akkus, zumindest wenn die Akkus länger halten sollen. ;)


Mit etwas Glück habe ich inzwischen eine halbwegs realistische Lösung gefunden. Im Netz finden sich ja glücklicherweise Wärmeleitfähigkeiten für verschiedenste Stoffe. Testweise habe ich die Kantenlänge der XPS-Box mit 50cm, die Wanddicke mit 3cm und die Temperaturdifferenz mit heftigen 30K angenommen. Falls ich richtig gerechnet habe, wovon ich im Moment noch nicht wirklich überzeugt bin, dann kann die Box für 14h diese Temperatur halten. Da die Kantenlänge Akkubox aller Wahrscheinlichkeit deutlich kürzer als 50cm sein wird und die geplanten 13mm Holz noch nicht in die Dämmung mit einbezogen wurden sollte es mit einer maximalen Aufnahmezeit von bis zu 16h eigentlich keine Probleme geben. Bei einer Nachttemperatur von bis zu -20°C sollte es dann am nächsten Morgen kein Problem geben den Akku in 5-6h komplett aufzuladen und sich auch in der folgenden Nacht kräftig den Hintern abzufrieren. Eine dritte Nacht unter solchen Bedingungen plane ich im Moment gar nicht erst ein, denn die verbringe ich dann unter der heißen Dusche in einer geheizten Unterkunft. ;)

Falls das alles wirklich so klappen sollte, dann gibt es demnächst meine bisherige LiFePo-Akku-Box mit 36Ah im Biete-Bereich. :D


MfG

Rainmaker
 
Erwärmen sich die Akkus nicht bei Benutzung selber? Ich habe auch LiFePo Akkus im Einsatz. Bisher aber nur bis vielleicht minus 5 Grad ohne Probleme.
Die Akkus sind in einer selbstgebauten Holzkiste mit verschiedenen Anschlüssen, Spannungsreglern etc. Der Akku selber ist mit dünnen Lagen einer "Schaumfolie" umgeben. Hintergrund dafür war aber eher das er schön stramm sitzt.
 
Zitat von Rainmaker:
Hallo,

@ Hendi,
zwar hat jede Kamera einen kleinen LM 2596, aber der bringt nicht wirklich Wärme. Weiteres nutzbares Zubehör ist nicht wirklich vorhanden.
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Bei 5V mömpst der bei so ungefähr 80% Effizienz herum. Was braucht die Kamera, 500 mW? Unter der Isolation wären dann so 100 mW mehr.
Zitat von Rainmaker:
Von Peltierelementen werde ich garantiert die Finger lassen. Zwar könnte ich damit Strom verbrennen, aber dann kann ich auch gleich aus Konstantandraht eine Heizfläche bauen die auch noch günstiger ist.
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Der Gedanke war du könntest Gegensatz zu ohmischer Heizung gleichzeitig noch Wärme von außen nach innen pumpen und der Wirkungsgrad >1 würde beim Strom sparen helfen. Aber ja, teurer sind sie, mit etwas Glück würde es der Akkulebensdauer gut tun.

Gruß
HD
 
„HEIZEN“ ? Ihr Energieverschwender… (Scherz)

Lg

Mario
 
Hallo,

@ Sonixx,
ja, Akkus erwärmen sich beim entladen, aber bei der geringen Last ist das nicht wirklich viel Wärme die da über den Zeitraum abgegeben wird.

@ Hendi*,
ja die Effizenz ist nicht die Beste, auch wenn sie bei 8,xV etwas besser ist als bei 5V. Eigentlich hatte ich mir schon vor einiger Zeit schon ein paar effizientere Wandler angesenen, aber dann kam ein massiver Preissprung und so ist es im Moment etwas sinnvoller auf einen größeren zweite Akku zu setzen und erst später die Wandler zu tauchen um dann auf eine Effizienz von irgendwas um 92-95% zu kommen.
Wenn Du Wärme aus der Umgebung in den Akku pumpen willst, dann bräuchte es aber noch einiges mehr als nur ein Pelztierelement. Zwei Kühlkörper, von denen einer doch relativ groß und möglichst aktiv belüftet sein sollte machen die Ausrüstung nicht unbedingt leichter und platzsparender. Außerdem gäbe es dann noch das kleine Problem, dass die Wärme vom Peltierelement irgendwie in das innere der Kiste kommen muss. Es wird als ein mehr oder weniger großer Metallblock benötigt. Das bringt ein klein wenig mehr Gewicht, aber vor allem ein ziemliches "Wärmeleck", wenn die "Wärmepumpe" nicht läuft. Der Akku kühlt also im schlimmsten Fall recht fix aus, was dann möglicherweise einem schnellen Aufladen im Weg steht.

@ Mario,
wer verschwendet denn hier die Energie. Das ist doch wohl in diesem Fall eindeutig die Natur. Die entzieht meinem Akku einfach so die Wärme und tut absolut nichts dafür. Einfach nur ein fauler Nassauer den ich mit durchfüttern muss. ;)


MfG

Rainmaker
 
N'Abend,
LiFePo4 Akkus heizen wird erst bei unter -15 / -20°C interessant, vorher würde ich mir keine Gedanken machen. Bei Bleiakkus stimmen die Anmerkungen, bei LiFePo4 definitiv nicht.
 
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