Temperování LiFePo4 topným kabelem.

[Ivo12s]

Zdravím,

v rámci mé sady 4x 48V LiFePo4 stavím novou izolační bednu. Detaily třeba ZDE.
Technologii jsem opět o něco vylepšil, 10 cm polystyren, hliníková folie okolo, jsem zvědavý na výsledný efekt:

Ještě tam přijde ventilovaná podložka pod baterie.

Nicméně dotaz mám jiný - Ohmův zákon = funguje pořád ještě??
Na temperování vnitřního prostoru používám topný kabel z ALI, třeba ZDE. Tenhle kablík má mít podle specifikace 33 Ohm/metr. Jestli uvažuji selsky, tak odporový drát pokud má tento odpor, tak 2 metry by měly mít 66 Ohm, atd. V pořádku. Do bedny tedy dávám cca. 5 metrů, což je 165 Ohm. Při napětí baterie 55V tedy I = U/R tedy 55/165 Ohm = 0,33A a P = 18,15 W.

Reálný změřený odpor za studena = 178 Ohm. To je +-+ dle předpokladů, ale
Reálný změřený proud = 1,3 A
To by znamenalo topný výkon 71W a to bych ty baterky uvařil, nehledě ke spotřebě. Dovedu si představit, že ten kablík mění odpor s napětím a tedy že je jiný při měření multimetrem a jiný pro napětí z baterek. Tuhle závislost jsem ale nikde nenašel... Nechal jsem to chvíli běžet, co s tím udělá zahřívání, po nějakých 10 minutách se odpor zvýšil na 207 Ohm, ale proud zůstal na 1,3A. Multimetr standardní, měřící rozsah kontrolován. Kde dělám chybu??

[Atman]

Ten odpor mne hneď padá pri ohriatí, ja mám tiež káblový ohrev ale na 230V, žerie to pri zapnutí xnásobok, po chvíli a ohriatí na teplotu, kedy to je na dotyk teplé klesne výkon na nominál. Prúdy som nemeral, iba výkon lidl wattmetrom.

[luky]

Podle fotky mi přijde, že máš nějaký drát bez izolace. Na Ali vidím červenou izolaci a to tvoje se leskne. Pak by se to asi dotýkalo té hliníkové folie...

[Ivo12s]

Vzpoměl jsem si na Muži v černém 3 - "když nemůžu najít řešení problému, jdu na koláč". Teď jsem to šel otestovat znovu a chyba byla jako obvykle když přestanou platit základní zákony = mezi drátem a měřeným výsledkem. Na multimetru jsem nechal měřící káblík ve špatné zdířce .
Má to +- správných 0,36 A.
No tak já tedy to vlákno nechám a dám sem hotovou bednu s výsledkem...

[luky]

Gratuluji. V práci tomu říkáme "trik s kafem". Když nevíš co dál, běž si dát kafe.

[Ivo12s]

Takže bedna je hotová, termostat nastaven, baterie, BMSka i balancer zapojen. Drátařina ještě neučesaná... Minule jsem zmiňoval, že to je dočasné a vydrželo to pár let. Tak snad tentokrát až bude teplo s tím něco provedu.
K izolační bedně samotné uvedu:

- základní bedna je OSB deska a pár hranolů
- izolace je polystyren 10 cm ze všech stran. Na vícku si všimněte, že jsem si vyhrál i s tím zářezem kvůli hraně
- kompletně celý povrch je potažený lepící AL folíi do kuchyně - měla by být trochu teplovzdorná.
- na dně je cementovláknitá deska - to jsem měl z minula...
- na ní je hliníková reflexní folie za topení, něco jako ZDE
- topný kabel 33 Ohm/metr, celková délka 5 m

- venku pak termostat MH1210W, který hlídá teplotu sondou uvnitř a zapíná to topení v rozmezí 2°C - 4°C
- a samozřejmě JK-BMS

Ještě zbývá nalepit tu cementovláknitou desku na víko.
==========================================
Co se provozu týče, funguje to relativně jednoduše. Raspberry 4B, prográmek v Pythonu, který cyklicky měří teplotu v místnosti. Jakmile teplota klesne k 6°C, relátkem zapnu napájení k těm termostatům. A ty už se postarají o to, aby při poklesu k 2°C to začalo topit těmi cca. 15W až do 4°C.
Zde příklad z 22. listopadu 2025.

Takže spokojenost s výsledkem. Potom jsem ještě nechal pracovat AI s naměřenými hodnotami:
- reálně naměřená doby vyhřívání z 2°C na 4°C - 3,5 hodiny
- energie potřebná pro ohřev LiFePo4 baterií za tuto dobu - cca. 147.200 J
- energie dodaná topným kabelem - cca. 189.000 J
=> Je to OK. Samozřejmě hodnoty pro výpočet potřebné energie si AI vzala bůhví kde, ale uklidnilo mě to z pohledu temperování LiFePo4 kvůli nabíjení. Typický zimní průběh teplot je větší mínus v noci, kdy nesvítí a tedy se nenabíjí. Na grafu je to někdy kolem 01:20 hod začala růst teplota. Baterie se tedy temperují v noci a přes den se teplota udržuje za předpokladu, že je stále ještě pod 4°C.

[Mex]

Bedna pěkná.
Ale logika ovládání mně nepřijde šťastná.
A o použití AI nemluvě.
(v žádném případě to není kritika ale jen tip, teda až na to použití AI)

K čemu je dobré měřit teplotu v místnosti a podle toho zapínat napájení termostatu?
Proč ten termostat nemůže být zapnutý pořád? Třeba v listopadu zapnout a v březnu vypnout.
To je proto, že má nějakou vysokou vlastní spotřebu nebo proč?

Ale ještě lepší by podle mě bylo ho tam naopak vůbec nedávat a tu teplotu a spínání řešit tím RPi.
Pak tam můžeš zavést nějakou inteligenci a topení zapínat i v době, když ještě v bedně není tak zima, ale je dost energie ze slunce.
Bedna je slušně zateplená a je v ní obrovská akumulační hmota. Ta když za zahřeje trochu výš, tak přece musí teplotu udržet snad celou noc. *)
A případné sepnutí v noci pak řešit je výjimečně, když už by k tomu poklesu skutečně došlo.

A na co proboha k tomu potřebuješ AI?
To už je opravdu tak, že bez AI si člověk ani neumyje ruce po použití záchodu, když mu to ta AI nenařídí?
A s tím souvisí ty použité jednotky.
Pohybujeme se v oblasti elektriky a baterek, tak by snad bylo mnohem logičtější používat i pro dodanou energii jednotky Wh nebo kWh než J, řekl bych.
Není to tak, že ti to doporučila právě ta moudrá AI?

*) Poznámka: slyšel jsem v nějakém testu, že třeba baterky v autech ani v zimě venku na mraze přes noc nevychladnou tak, že by se musely ráno temperovat. Že jen akumulované teplo po jízdě a jejich izolace zaručí, že do rána nepromrznou. Bylo to myslím o nějakém malém BMW.
Tady máš polyš docela tlustý, tedy izolaci ještě lepší než je v těch autech, kde tlustá vrstva být nemůže. A navíc to máš ještě v místnosti, kde snad moc nemrzne.

[Ivo12s]

Odpovím asi podle důležitosti:

A o použití AI nemluvě =>
AI jsem nepoužil pro výpočet kolik m topného kabelu. Těch 15W jako rozumný ztrátový výkon jsem měl už historicky - ZDE

K čemu je dobré měřit teplotu v místnosti a podle toho zapínat napájení termostatu? =>
To je proto, že má nějakou vysokou vlastní spotřebu nebo proč? => ANO i NE. spotřeba je cca. 3W, ale 4x3x24x7= 2016Wh a to u ostrova týdně nechci.

Ale ještě lepší by podle mě bylo ho tam naopak vůbec nedávat a tu teplotu a spínání řešit tím RPi. =>
To jsem taky uvažoval, ale jak je zřejmé z předchozí odpovědi, já ty bedny mám čtyři. Pověsit na RPi 4 relátka není problém, to už tam dokonce dnes mám. Ale měřit tu teplotu uvnitř beden by znamenalo kabeláž až na RPi a ještě k tomu 3 vodičovou GPIO x4. Asi by to šlo... Takhle spínám jeden kablík pro všechny termostaty.

Pak tam můžeš zavést nějakou inteligenci a topení zapínat i v době, když ještě v bedně není tak zima, ale je dost energie ze slunce.=>
To je pravda, to má logiku. Sice to v zimě nenastane moc často, ale když by to ovládal SW, tak se to prostě naprogramuje.

A na co proboha k tomu potřebuješ AI? =>
NA NIC. To, že tam dám 15 W jsem věděl předem. Jakou má 72 kg baterek tepelnou kapacitu bych nikdy sám od sebe nepočítal a nevadilo by mě to. Nechci si hrát na vědce který někde hledal energii v tabulkách, proto jsem napsal zdroj.

Já jsem dalek toho, abych AI považoval za všelék, přímo naopak, vždy je potřeba na výsledky koukat se skepsí a předpokladem, že si vymýšlí. Na druhou stranu zrovna v tomto případě to bylo přesně tom, co v daný okamžik a kvalitu očekávám.
A snad o tom i něco málo vím ZDE
=========================
Ale ta myšlenka řídit to rovnou z RPi a 4x teploměr... Tos mi nasadil brouka do hlavy. Protože ten 4 relátkový board já tam už mám - https://www.aliexpress.com/item/32961638909.html. Původně jsem tím spínal ještě vytěžování, to dnes řídím přes IP povel. Takže ty 4 relé jsou volné...Ještě jsem to rychle ověřil. ANO, čidlo DS18B20 délku kolem 5 m zvládne v pohodě a GPIO také. Takže to asi půjde

[TomHC]

Pomocou rpi zapínať relé... Niečo mi ušlo? Jeden maličký termostat s trimrom a relé a zapínať podľa teploty priamo v bedni?

[Ivo12s]

Současně mám v SW kontrolu na minimální napětí - abych ty baterie nevybil jen kvůli topení. Samozřejmě tu kontrolu na minimum jde udělat i HW. Každá bedna má jinou kapacitu, takže jejich topení napájím ze souhrnného napětí, ne samostatně z beden. Pokud plně RPi, tak termostaty vyřadím úplně a pak je 4x relé nutnost. Ale fakt se mi to RPi celkové řešení velmi líbí - odpadá hystereze, vlastní spotřeba termostatů, přibude jen kabeláž od teploměrů...