Подогрев автомобильной свинцовой АКБ

[Санек84]

Доброго всем времени суток. Разрабатываю самостоятельный проект для постоянного (или при необходимости) подогрева автомобильного аккумулятора. Надеюсь все отнесетесь серьезно и поможете определиться в основных вопросах. Подогрев будет осуществляться от самого АКБ, то есть греть сам себя. Греющим элементом будут выступать греющие пластины или греющий кабель. В идеале подобрать так, чтобы не нагревались выше 30 градусов при постоянном включении, в качестве защиты будут установлены термореле на 30 и 40 градусов в керамическом корпусе, на случай если первое не сработает, второе разорвет цепь. Они многоразовые и стоят копейки. Для доп защиты можно поставить и термопредохранитель, они держут до 10А и есть от 45 градусов.
Вопросы такие:
Будет ли смысл, если поддерживать батарею теплой во время простоя? Ведь акб будет разряжаться, но в тоже время он будет теплый, а значит лучше отдавать и принимать заряд, после пуска.
В случае если нет смысла подогревать постоянно, рассматриваю вариант и прогрева по необходимости, то есть включить подогрев за час до пуска, чтобы акб прогрелась и после пуска сразу же заряжалась. Есть ли в этом смысл?
Какая мощность необходима, чтобы прогреть свинцовый акб массой 20кг, от минус 20 до плюс 20 градусов?
Какая мощность необходима, чтобы поддерживать температуру 20 градусов при минус 20 окружающей, если акб уже нагрета? Естественно акб будет хорошо изолирован утеплителем со всех сторон и не иметь связи с внешней средой.
Пока пожалуй хватит. Давайте рассмотрим эти вопросы и уже исходя из ответов, будем смотреть дальше. Для чего это? Частный случай, двигатель работает 5 минут времени с ноября по май каждый день, на улице холодно, акб всегда холодная, поездки короткие, он не прогревается никогда и не восполняет емкость. Есть возможность подавать внешнее питание во время простоев, от другой акб.

[Санек84]

Пока не очень соображу, как правильно посчитать нужное количество энергии для разогрева от одной температуры до другой. Нашел только готовые расчёты удельной теплоемкости аккумулятора и необходимой мощности для нагрева.
Свинцовый АКБ состоит из смеси воды и кислоты, а также свинца. Средний вес АКБ 21кг. Каждый компонент имеет разную теплоемкость, посчитав каждый компонент и умножив на его вес, получаем некую цифру на весь акб, делим на общий вес 21кг и выходит, что удельная теплоемкость свинцового АКБ, около 0.8кДж/кг*К, что примерно равно удельной  теплоемкости алюминия.
Также известно количество необходимой энергии, для нагрева свинцового АКБ.  7Вт нагреют свинцовую АКБ на 1 градус за час, 70Вт на 10 градусов за час.
Превышать мощность нагревателя выше 120Вт, нет смысла, так как ток будет уже 10А.
То есть нагреватель в 120Вт, нагреет АКБ за час на 20 градусов, за полчаса 10 градусов и за 15 минут на 5 градусов.
Если на улице -25 градусов, то за 15 минут работы, температура АКБ станет -20 градусов, а чтобы нагреть хотя бы до нуля, нужно минимум 75 минут, при этом потратиться 15Ач ёмкости аккумулятора.
Можете высказать всё что думаете...

[Piramidon]

 Санек84,

   Если на улице -25 градусов, то за 15 минут работы, температура АКБ станет -20 градусов, а чтобы нагреть хотя бы до нуля, нужно минимум 75 минут, при этом потратиться 15Ач ёмкости аккумулятора

Вы теряете в расчетах теплопроводность, она ведь не 100%, поэтому стенки АКБ, возможно, прогреются, а вот внутри температура подымется за 15минут не на 5°.

   Частный случай, двигатель работает 5 минут времени с ноября по май каждый день, на улице холодно, акб всегда холодная, поездки короткие, он не прогревается никогда и не восполняет емкость.   

Каким образом за 5 минут восполнится потраченная энергия?

  Остаётся вариант поддерживать температуру аккумулятора во время простоев, рассмотрев дополнительный АКБ, который будет всегда полностью заряжен к моменту начала простоя или от нагреваемого же.

Этот вариант у меня работает сегодня и сейчас, т.е. есть две титанатных батареи небольшого веса, я их устанавливаю поочередно, одна греет, вторая на зарядке.





 

[aviator79]

Есть ли в этом смысл?

Абсолютно нет никакого смысла как-то специально и тем более с внешней стороны разогревать АКБ его же собственной энергией.  Он сам гораздо быстрее разогреется изнутри имеющимся у него внутренним сопротивлением при первом прокруте мотора.

  двигатель работает 5 минут времени с ноября по май каждый день, на улице холодно, акб всегда холодная, поездки короткие, он не прогревается никогда и не восполняет емкость.

Чтобы АКБ полноценно успевал заряжаться будучи сильно остывшим, нужно сделать термокомпенсирующее реле-регулятор. Или поставить ручной переключатель лето-зима. Если самопалить не хочется, то можно купить реле-регулятор для северных регионов и ставить его на зимний период, а летом менять на летний.

  Есть возможность подавать внешнее питание во время простоев, от другой акб.

Если есть внешний источник, то им можно помогать при старте.

[Санек84]

Вы теряете в расчетах теплопроводность

Согласен. В самом начале будет такой эффект, потом уже будет сглаживаться, как мне кажется. А если просто поддерживать температуру, то по сути мы отсекаем холод от полностью теплой АКБ.
Восполнить чисто от генератора при таких пробегах, скорее всего не получится, даже саму прокрутку. Но внешняя батарея возможно справится.
Какие температуры, токи, есть статистика?
Примерно посчитал, сколько энергии в 2х литровой бутылке с водой нагретой до 80 градусов. Не берусь утверждать, но у меня получилось около 150Вт в переводе на электрическую. Если нет смысла греть постоянно, то возможно имеет смысл сделать двойной корпус и выносить двухлитровую бутылку с нагретой водой и выливать в этот корпус, после остывания воды, сливать. Теоретически, два литра воды 80 градусов, нагреют свинцовый АКБ на 20 градусов, если было -20, станет 0, для такого же нагрева электричеством потребуется час.

[Санек84]

Если есть внешний источник, то им можно помогать при старте.

Про то, что холодный АКБ не берёт заряд,  известно почти всем. Но на сколько сильный этот эффект. Генератор способен давать до 100А при 14В, то есть 1500Вт/ч. Если эта энергия пойдёт только на восполнение обогрева, то 10Ач, будут восполнены за 6 минут работы. По факту же не вернётся и 1Ач, так как холодная АКБ вообще не заряжается. Вроде в этом основная проблема,

[aviator79]

Восполнить чисто от генератора при таких пробегах, скорее всего не получится, даже саму прокрутку. Но внешняя батарея возможно справится

При каких "таких" ? Время известно??? ))  А внешня батарея от чего будет заряжаться, от домашней сети или тоже от генератора машины?

Про то, что холодный АКБ не берёт заряд,  известно почти всем.   так как холодная АКБ вообще не заряжается. Вроде в этом основная проблема.

Жуть какая-то! Нет никаких в этом проблем!   И откуда только берётся этот бред?!!! ))  Неужели трудно почитать учебники, а не черпать информацию из разных "Дзенов"?

[krufel]

Нет никаких в этом проблем!

То есть вы, уважаемый, утверждаете, что на морозе АКБ заряжается так же хорошо, как и летом?
Этот ваш бред откуда? Из источника покруче, чем Дзен?)

[aviator79]

То есть вы, уважаемый, утверждаете, что на морозе АКБ заряжается так же хорошо, как и летом?
Этот ваш бред откуда? Из источника покруче, чем Дзен?)

Нет, не так же. И не нужно перевирать мои слова.  -Со снижением температуры все химические процессы затормаживаются. Я лишь с уверенностью опровергаю сообщение ТС, что холодный АКБ не берёт заряд, холодная АКБ вообще не заряжается и что это есть основная проблема. 
 Это не бред я брал из советских учебников по обслуживанию и ремонту аккумуляторных батарей, когда почти год занимался ими во время службы в армии.  Ни одну собаку с ними съел.
 

[koolon]

Все же не совсем понятна цель этого проекта.
Сейчас что не устраивает?
зачем тратить энергию, когда акб и так тяжко. Можно заносить акб в самые морозы, плюс заряжать нормальной зарядкой, это и полезно будет.
есть сигнализации, заводят движок по температуре или расписанию., также всякие вебасты и т.п. авто одеяло.
переживать об акб, но не заботиться о двигателе 

[koolon]

То есть вы, уважаемый, утверждаете, что на морозе АКБ заряжается так же хорошо, как и летом?

А как миллион авто зимой работает тогда? у меня ниразу не было проблем по причине холода ни со своим, ни со служебными авто, морозы были (пару случаев, исключение, из-за старых акб, которые еще год назад поменять требовалось)

[Санек84]

При каких "таких" ? Время известно???

Максимум 15 минут работы в сутки.
Про отсутствие приема заряда холодной АКБ указывает такой факт, что ток заряда не превышает 4А, хотя генератор на 100А. Почти у всех холода начались, поэтому прям из позавчерашнего. АКБ Мутлу дата выпуска октябрь 2020, напряжение на вкл зажигании 12В, на улице -25, стартер не крутит. Заносим домой, ставим на зарядку, показывает 14.1В 4А, через 20 минут ток 2А. Ставим АКБ в таз с водой, не отключая зарядного, через 10 минут, ток поднимается на максимальные 4А с просадкой напряжения до 13.3В. Холодный АКБ, берёт максимум 4А в течении 20 минут, меньше 2Ач и полный в кавычках

[Санек84]

Все же не совсем понятна цель этого проекта.
Сейчас что не устраивает?

Машина стоит во дворе, снимать аккумулятор и заносить домой, это не выход. Двигатель работает максимум 15 минут в день. Даже после полного отогрева дома и зарядки в течении двух суток до 16.2В, через три недели стояния на автомобиле, на АКБ 12.1В. У меня имеется мобильное зарядное устройство, которое работает от внешней АКБ и через повышайку подаёт 14.5В. приношу в машину, ставлю, почти сразу показывает 14.5В, ток падает до 0.5А. держу 6 часов, снимаю заряд. Через полчаса на АКБ 12.2В. Вот это и не устраивает. Он разряженный и зарядить его нельзя, не сняв и не отнеся домой.
Думаю все замечали, что после пуска двигателя, сразу показывает 14-14.2В и тп, у кого как. Как будто полный заряд. Можно предположить, что в это время АКБ берёт большой ток и регулятор просто держит максимальное напряжение. Подключите клещи или хотя бы мультиметр и разорвите цепь через него, там 3-4А ток, АКБ не берёт заряд, пока не нагреется. При режимах работы зимой, когда двигатель и 50 градусов не набирает, АКБ естественно остаётся холодный.

[Pau62]

Или акк говно, или зарядное напряжение с генератора низкое, или при простое машины кто-то тянет лишний ток.
30 лет на машине езжу, никогда ни в каком подогреве не испытывал нужды.
Тянуть из разряженного аккумулятора ток на подогрев - верх идиотизма.
Напряжение с гены хотя бы проверил хоть раз?

[Санек84]

Тянуть из разряженного аккумулятора ток на подогрев - верх идиотизма.

Спасибо за мнение, я тоже пришёл к такому выводу. При токе в 10А, греть аккумулятор придется минимум 2ч.
Есть ли смысл греть отдельной батареей, либо после пуска двигателя, для быстрого разогрева АКБ? Сейчас такие вопросы стоят передо мной. Если с электричеством будет бред, может быть двойной корпус вокруг АКБ с возможностью заливать горячую воду. Это даст мгновенный эффект, практически как тепловой повербанк, который за минуты нагреет АКБ на 10 градусов.
Машина да, тянет, после остановки двигателя ток потребления около 5А в течении 5 минут, потом отключается главное реле и машина засыпает, при этом ток около 0.2А. Ну они все сейчас так работают, цепи полностью отключены, каждый провод подключается через реле, включаешь зажигание, релюшки подключают цепи и держат, пока машина не заснёт. Даже сами реле потребляют возможно больше, чем потребители, свет в салоне например

[koolon]

есть конечно автосовет включать фары перед запуском для прогрева, но многие не согласны с этим.
два часа наверно не требуется нагревать. продажники цветов зимой малюсенькую свечку ставят в полиэтиленовый объем, и ничего, не замерзает вода и цветы не погибают

[krufel]

Ни одну собаку с ними съел.

В Корее что-ли служили?)
Вы , как и автор, уходите в крайности, Я поправил.
И с советских времён (учебников) времени прошло достаточно много, чтобы АКБ не менялись)
Добавлено 09 Янв 2023 в 12:44

зимой работает тогда

Уважаемый, речь о заряде на морозе, а не о запуске.

[koolon]

При режимах работы зимой, когда двигатель и 50 градусов не набирает, АКБ естественно остаётся холодный.

в такой ситуации не об акб переживать стоит. его поменял раз в два-три года и все....
наверно стоит прогревать авто, или на такси ездить