铁锂电池加热器的设想

(原)yuxunjun137

实战派，支持……………………

(原)shouldbe

今天终于腾出手测试。首先测试24V电池组。充电器最高输出电压30.6V。先在电池组的充电端正极处串联一组并联在一起的4个1N5408二极管。然后将4块12V电热膜分为两组。两串一组，然后并联在一起。再用布基胶带缠绕紧贴在电池垂直面的四壁上。电热膜透明膜一面朝向电池壁。所有接头都用热缩套管绝缘。串联50度常闭温控开关后串联电流表加载测试。发现以下几个问题。
1. 4块电热膜中有一块温度较高，迅速升温到50度左右。有些烫手。经过检查这块电热膜背后的电池壁有凹陷的地方。电热膜靠胶带无法紧贴电池壁。后来找到一块0.8mm厚的铜箔垫在电热膜与电池壁之间后这块电热膜温度大幅度改善。但对端串联的另外一块有开始有点过热。看来每块电热膜与电池壁之间都应该加上大块的铜箔。帮助均匀的传递热量。否则在串联的情况下容易造成两块电热膜加热不均
2. 温控的位置开始不合理，放在电热膜的上缘，夹在电热膜和电池壁之间。造成电热膜不能紧贴电池壁。容易导致这块温度过高。后来将温控贴在电热膜朝外的一面。用布基胶带一起固定。这样就不会妨碍电热膜传热。而且控制温度非常好。经过测试50度温控开关效果很好。起控温度50度。恢复温度45度。温差较小。
3. 温控应该是一块电热膜一个。这样比较安全。而温控之间应该串联在一起。有一个温控过热，所有电热膜同时切断电源。电热膜可以先并联，然后温控串联在一起，最后将电热膜、温控和开关串联在一起。这样一旦温控有问题，可以将温控断开便于检查排除故障

经验：
1. 电热膜与电池壁的是否紧密贴合至关重要。热量是否能够快速有效的传递到电池中不仅关系到加热效率，还关系到串联的两组电热膜是否能够均匀负荷，某一块电热膜没有紧贴电池壁，极容易造成这块电热膜过热。而串联在一起的另外一块不热。如果是48V或者60V整组电池用48V/60V电热膜。所有电热膜都并联在一起，不会出现某一块过热的问题。紧贴的问题仍旧很重要。我认为必要的情况下，电热膜、铜箔、电池壁之间加热导热硅脂最好。特别是24V这样的小电池组。外包覆比较薄，电池之间凹陷的地方很明显。容易造成电热膜不能贴近。应该在电热膜背后与胶带之间加阻燃填充物。我用的是电热把套配套的热缩管，垫在电热膜背后一来可以隔热，二来也可以给电热膜施加向内的压力使其与电池壁紧贴。
2. 只要串入二极管，同口、异口保护板都无所谓。关键在于二极管要串联在外接的充电线的正极于电池正极之间。二极管正极接充电器正极，负极接电池正极。加热器正极接二极管正极。因此48V电池不用换保护板了。这是个好消息。另外出于安全考虑，二极管应该尽量多并联几个，且应该安装在电池盒外边，以利于散热。我并联了4个。5.8A的充电电流下还是有些热。毕竟加热器在春夏秋可以通过开关关断。但这个二极管总是串在电路中。

下一步：

1. 购买2套48V电热膜，增大48V电池的加热功率的同时扩大加热面积。使加热更均匀
2. 购买大块铜箔，为所有电热膜加大散热面积
3. 购买导热硅脂备用。是否用导热硅脂我还在犹豫。主要是担心太脏
4. 温控多买几个。保证每块电热膜都有一个温控
5. 购买12V电热膜一套备用。避免某一块过热。有可更换的备件

(原)shouldbe

外接开关主要用来人工强制关断加热器。外接开关一共三根线、一根来自充电器（二极管正极），一根来自串联的温控的一极，一根来自充电线的负极。这样连接的目的是方便增加充电指示和加热指示。利用电热把套原配单刀双掷开关。可以将充电线接中间一极。左侧一极接温控，同时对地并联一个红色发光二极管+限流电阻。右侧对地并联一个绿色发光二极管+限流电阻。这样这个开关可以同时在控制加热器的同时兼做充电器电源指示。解决了之前充电器藏在角落中无法看到电源是否接上的问题。合理选择限流电阻还可以利用二极管的亮度来判断电池是否接上。以后如果需要做更精确的温控，例如将电池温度控制在30度以内；或者想控制电池在某一温度之上才开始充电（这是我很想做的）。那么可以将控制电路接在开关背后，留在电池盒外部。以后改装和调测都会会方便。

(原)shouldbe

起始电流1.5A左右。最初有电热膜没有贴紧电池是电流很快下降到0.8A左右。后来重新安装电热膜后，电流维持在1A左右。电压没有测。应该在28-29V左右。因为电池本来就是接近充满的。这样来看，4块电热膜在接近室温时（23度左右，电池已经在屋里放了6、7个小时）的功耗大约在42W左右。基本与标称功率相当。如果放在室外，没有足够好的保温的情况下，功率应该接近60W。所以在室外需要有更好（同时也需要安全、阻燃）的保温。而这个功率对充电器来说还是可以接受。24V电池最大功率大约接近200W。电流5.86A。分流1.5A后相当于4A的充电器。充电时间要延长大约50%。不过这也是可以接受的。

另外我自己做了一个EXCEL表格。根据加热功率、时间计算出产生的热量。同时假设保温极好，充电10小时，根据磷酸铁锂的比热，推算温升有多少。因为EXCEL表格在单位。无法计算。明天再来验证一下看看吧。这个措施是一个保险措施。主要是为了避免自己发呆忘记拔电源时，避免电池过热。

(原)enlaixiangyu

其实没有那么费劲，我帮别人的铅酸做过，就是一个三十块的可调温度电热毯，我们北方都是知道的，就是电褥子，插220v的，包裹好电池，底部不包，只包其余三面，充电的时候和充电器一起插上，平时开车当棉被了，不发热只负责保温。

很简单的，呵呵

(原)enlaixiangyu

他那样做，效果不错，冬天车子还是比较有力气，充电也比较满，我自己的车没有这样做，因为是双电，没有地方了

(原)shouldbe

电热毯包裹电池的主意确实简单很多。面积够大，热量也够。就是车内电池仓空间有限。电热毯有一定厚度。安装有难度。其二电热毯温度是否可控？其三怎么保证不会漏电？铅酸比锂电耐操的多。锂电因为有安全性问题。所以心理上多少有点障碍。

(原)shouldbe

昨天白天买了0.5mm的薄铜板。剪裁好后将电热膜与铜板安装在电池上。注意绝缘。48V电池前后面上下各两块电热膜。取样点在最热的那块（这块电阻最高，分压大约40V左右，很热另外一块分压只有20V，微热）。放在鞍座下的不锈钢电池仓中。24V电池四面各有一块电热膜。取样点在最热的那块（取样点在电池上方。基本可以认为就是电池的温度。电热膜附近温度肯定更高）。24V装在不锈钢盒子中，再放入鞍座下的不锈钢电池仓中。晚上十点完工上车。48V电池取样点温度16度。24V电池温度28度左右。环境温度-7度。10:30第一次试车跑了25.2公里38分钟。去程电压一直稳定在72V左右。回程半路上跌落到70-71V左右。车子在车棚里充电。我回家洗澡。收拾一地的杂物。大约1:25完成。将近2:00出发。出发前48V电池温度大约40.8度。24V电池温度32度。大约骑了12.5公里20分钟左右。全程车子电压在74V左右。回来后48V电池取样点温度6度。24V电池温度32度。

问题：首先电热膜电阻不同，分压不均，造成温度不均匀。其次靠环境的低温来拉低电热膜温度不现实。特别是电阻大的电热膜，温度直接奔着50度去。只能靠50度温控开关来关断电热膜。这很不安全。

解决：等新的电热膜到货，挑选阻值一致的电热膜配对。所有电热膜阻值尽量接近。串联的两块要基本一致。应该用12V DC-DC加装热敏电阻后来控制温度。将温度控制在30度左右。否则靠天吃饭是不可能安全做隔夜充的。还好串联了单刀双掷开关。也可以在阳台上充完电后断开充电电源的方法来保证安全。当然就是比较麻烦一点。

要想办法买到热敏电阻。阻值还是个问题哟。

(原)shouldbe

之前没有电热膜加热、电池温度为环境温度时放电电压在68-70V之间。升温后电压提升很明显。当然温度达到40多度也比较危险。要加快调整。

(原)shouldbe

早晨6:30。担心电池温度过高。睡了3个小时后挣扎着爬起来去车棚看电池的情况。电池电压90.1V。与之前91.9V相差1.8V。排除两组二极管大约1.4V的压降和两组电池零点几A和一点几A的电流拉低的电压，基本可以认为电池已经充满。48V电池检测点温度39.9度。24V电池温度31.3度。环境温度-9度。可以认为这就是加热、散热平衡后的温度。心里的石头终于暂时落地！

估计上午到办公室后地库温度应该在3-6度左右。和现在温度相差12-15度。推算48V电池温度应该在45-50度。而24V电池温度在45-46度左右。中午再看结果吧！