Как эффективно нагреть литий-ионный аккумулятор, чтобы его можно было заряжать при минусовых температурах?

Общеизвестно и практика использования литий-ионных аккумуляторов заключается в том, что они значительно теряют емкость и не могут быть заряжены, когда их температура падает ниже 0 градусов Цельсия из-за повышенной деградации (литиевое покрытие). Я хотел бы заряжать литий-ионный аккумулятор емкостью 1,2 Ач от солнечной панели, но в зимний сезон (иногда минус 25 градусов по Цельсию) потребуется некоторый предварительный нагрев.

Литий-ионные батареи нагреваются при нагрузке, и мне интересно, можно ли разумно использовать это явление. Это обычная практика? Существуют ли какие-либо микросхемы или известные схемы, которые могли бы управлять этим процессом? Какие у меня есть другие варианты, кроме использования свинцово-кислотного аккумулятора?

«Эффективное отопление» не является допустимой концепцией с точки зрения электричества. ЕСЛИ вы используете электричество для резистивного нагрева, эффективность его составляет 100 %. Важно то, что вы делаете с теплом и где оно производится. Изоляция будет иметь большое значение. Ионный разряд саморазогрева батареи является допустимым источником тепла, но перед разрядкой батарея должна быть теплой. Свинцово-кислотные также очень плохи при отрицательных температурах. Изолируйте достаточно хорошо, чтобы для нагрева требовалось минимальное количество энергии, а затем вам может понадобиться охлаждение в другое время. Если батарея очень холодная, то направляйте все фотоэлектрические входы на обогрев до тех пор, пока она не станет достаточно теплой....
... наверное мудро. Аккумулятору может не понравиться сильный холод, даже если он не разряжается, и могут потребоваться некоторые средства ограничения минимальной температуры. | Солнечное тепловое отопление батареи было бы более эффективным, чем преобразование в электричество для отопления. Даже когда Tambient ниже нуля, вы можете получить прямой солнечный нагрев черной матовой поверхности, а блюдо или зеркало могут помочь в нагреве. Вы можете получить неуправляемый солнечный прирост 2 или 3 с зеркалами (см. коробки для солнечной плиты). Блюда нуждаются в управлении. ...
... | Предложение Спехро о повторном захоронении может сработать. Глубокая яма может служить источником тепла, даже если батарея находится близко к поверхности.
@RussellMcMahon: Даже если 100% электричества будет где-то преобразовано в тепло , эффективность — это доля энергии, которая идет куда-то с пользой .
@supercat Мы согласны :-). Надеюсь, вы знаете, что я понимаю эту концепцию. Мои комментарии сделаны в этих рамках, но, возможно, недостаточно ясно. | Я сказал: «…важно то, что вы делаете с теплом и где оно производится…» m-> Если нагрузка находится в том же изолированном пространстве, что и батарея, то тепло нагрузки полезно. Если можно добавить тепловую энергию из-за пределов электрической системы (как я предполагаю), то это «бесплатная энергия» в отношении использования батареи. || Так что да, я согласен. ||| FWIW - Я полагаю, что мы с вами очень редко расходимся во мнениях по вопросам электроники.
@RussellMcMahon: даже если тепло вырабатывается в одном и том же изолированном пространстве, это не значит, что все это полезно. Если кто-то хочет получить полезную энергию от батареи в течение 60 секунд, но внутренний нагрев сосредоточен в нескольких небольших областях, а тепловая постоянная времени батареи составляет 20 минут, то для того, чтобы батарею можно было использовать за 60 секунд, может потребоваться сброс такого большого количества энергии. что батарея в конечном итоге достигнет температуры, намного более высокой, чем необходимо. Энергия, которая не может нагреть части батареи, которые нужно нагреть, когда их нужно нагреть, бесполезна.
@supercat Там полезно и полезно, как я знаю, вы знаете. В идеале тепловая нагрузка должна находиться в нужном месте в нужное время. Обычно это касается летающих свиней. НО в ситуации, описанной в op, когда может не хватить внутреннего тепла, чтобы позволить батарее достичь безопасной температуры зарядки без дополнительных затрат ресурсов - будь то дополнительная изоляция, внешнее тепло или электрический нагрев (обычно этого следует избегать при все затраты), то любое тепло, вырабатываемое нагрузкой, полезно в целом. Затем вы можете начать добавлять, например, материалы с фазовым переходом или другие системы хранения тепловой энергии....
@supercat ... чтобы лучше использовать тепловую энергию. Теперь мы углубляемся в детали и спорим о тонкостях и даже семантике. Я сомневаюсь, что у нас особенно разное понимание общей ситуации, поэтому я не уверен, почему вы кажетесь (или я чувствую, что вы кажетесь :-)), что мы это делаем.

Ответы (2)

Не могли бы вы просто найти батарею, закопанную на пару метров (ниже линии промерзания)? Тогда было бы тепло зимой и прохладно летом, не тратя энергию на его обогрев.

В противном случае существует компромисс между поддержанием батареи в тепле (вам нужна изоляция, чтобы свести к минимуму потери энергии) и сохранением ее прохладной летом (вы хотите отводить тепло, особенно при зарядке).

Нетрудно найти что-то, что сделает то, о чем вы просите... возможно, поищите «обогрев», который будет работать от 12 В. Это саморегулирующиеся кабели сопротивления PTC, используемые для предотвращения замерзания труб.

Закопать, к сожалению, не получится, так как устройство будет работать на «чужой» земле (я не могу вмешиваться в наземную конструкцию там).

Соорудить нагреватель вокруг батареи из нихромовой проволоки. Используя какой-либо датчик температуры, когда температура ниже точки замерзания, вместо этого направьте зарядный ток на нагреватель. Утеплить емкость с учетом необходимости не перегревать летом.

Как именно им управлять, зависит от того, что у вас уже есть в качестве контроллера заряда. Вы можете использовать термистор (например, термистор NTC в аккумуляторной батарее) и компаратор на операционном усилителе. Или датчик температуры и микроконтроллер, который также позволит вам регистрировать температуру и ток заряда. Или биметаллическая пластина (неэлектронная, надежная, может быть трудно найти пластину с желаемым температурным поведением).

Как эффективно нагреть литий-ионный аккумулятор, чтобы его можно было заряжать при минусовых температурах?
СпросиСетьПолитика конфиденциальности1y, 0v