So, nach vielen Monaten des Hirnens, Recherchierens, Rechnens und Malens ging es jetzt in der Weihnachtspause endlich gehörig zur Sache mit der wahren Wintertauglichmachung von meiner Batterie. Sie besteht aus 24 LiFEPO4-Zellen von GBS mit 40 Ah Kapa und Balancern auf jeder Zelle samt Kommunikation mit einem BMS, das sowohl bei Überspannung einzelnder Zellen den Ladevrogang zwecks entladen der zu vollen Zelle unterbricht als auch bei zu tiefer Entladung einzelnder Zellen den Batteriestrom unterbricht.
Je vier Zellen sind auf den Längsseiten per 3 Stahlspannbändern zu einem Block zusammengeschnürt, und an den Enden des Blocks gibt es Endplatten aus stranggepressten Aluminiumprofilen:
6 solche Blöcke residieren hintereinander im Batteriekasten und sind am Boden mit drei Streifen doppelseitigem Schaumklebeband gesichert. Längs füllen sie den Kasten komplett aus, lediglich quer ist insgesamt zwischen 20 und 30mm Luft. So war recht schnell klar, dass eine Batterieheizung nur in diesen 10 bis 15mm auf jeder Seite in Längsrichtung unterzubringen wäre und auf die Alu-Endplatten einwirken würde.
Die üblichen Heizfolien gibt es nicht in passenden Größen, so dass ich gezwungen war, mir selber eine zu basteln. Zumindest etwas ähnliches...
Ich entschied mich für dieses 8m Heizkabel von RAK mit insgesamt 115 bis 120W Heizleistung (ich hatte meins bei Conrad bestellt), weil es mit Schutzleiter ausgestattet ist, im Falle mal doch was durchgescheuert würde:
Als Träger und Isolator habe ich mir im Baumarkt (die mit der verrückten Fernsehwerbung
) ein Rolle (VIIIIEL zu viel!!!) Selitflex® 5mm Trittschallbremse besorgt:
Das ist 0,5 mm dicker Polystyrolschaum (besser bekannt als Styropor) mit einer Dampfsperrfolie, die alubeschichtet ist. Wärmedurchlasswiderstand sei 0,125 m²K/W nach DIN 4108, und die Folie ist unter Belastung bis 60°C einsetzbar. Erste Versuche der Verheiratung von Heizkabel und der Trittschallbremse ergaben Heizkabeltemperaturen, die immer anfassbar waren und somit auf jeden Fall unterhalb von 60°C lagen.
Zum Fixieren von Kabelmäandern auf der Isolierschicht wurde selbstklebende Alufolie vorgesehen, die auch die Wärme gut leitet.
Nach viel Berechnung und Skizzierung mit Excel sowie Studium der Endplattentopographie von den Zellblöcken wurde eine Mäanderform gefunden, welche die insgesamt 8m Heizkabel so gut wie möglich über die Schraubenkopffreie Fläche der insgesamt 12 Endplatten verteilt. Eine Länge von ca. 220mm würde jedoch die wärmemäßig wirkungslose Verbindung quer über den vordersten Akkublock bilden müssen. Hier ein Bild der fertig konfektionierten linken Seite, darüber Anschlussleitung und zweite Hälfte des Heizkabels, darunter die noch nicht konfektionierte rechte Seite. Die Mäander habe ich mit einer Pappschablone draufgemalt:
- Batterieheizmatte "Eigenbau"
Ich wollte die linke Matte von hinten reinschieben und die Batterieblöcke dazu komplett nach rechts im Batteriekasten schieben, doch nur die zwei Hinteren und der Vorderste ließen sich durch geduldiges Quer-Wippen vom Doppelkelebeschaum lösen. Bei den Zwischenblöcken brachte alles hin-und herschaukeln nichts, da der Kastenboden sich dort mit verformen konnte. So musste ich die zwei hinteren Blöcke abklemmen und rausnehmen, um dann eine Reihe nach der anderen nach hinten abkippen zu könen, um sie loszueisen. Wo dann die verbliebenen 4 Reihen erfolgreich nach rechts verschoben waren konnte ich die linke Matte problemlos von hinten reinschieben. Links gehen die Haupt-Batteriekabel weg, und auch weitere Verkabelung ballte sich dort, so dass mir nur das Einschieben in Längsrichtung blieb. Vorher musste aber noch das Restkabel nach vorn durchgeschoben werden. Nach dem Einschieben setzte ich die Batterieblöcke ganz nach links, um rechts noch eine brauchbare Lücke zu schaffen für die rechte Matte.
Richtig anstrengend wurde dann das Konfektionieren dieser rechten Matte von vorn nach hinten mitten im Batteriekasten, in der 6°C kalten Garage. Das 220mm lang Querverbinder-Kabelstück ließ mir gerade noch genug Spielraum für diese Übung. Aber meine Lendenwirbel schmerzen von dem vielen Kauern immer noch... Ich habe beim Konfektionieren das Heizkabel mittels Dimmer mit ca. 70Watt beheizt, um es geschmeidig genug zu machen.
Etwas hässlich war es dann, die rechte Seite auf voller Länge von oben in den Spalt zu schieben, und dabei darauf zu achten, dass alle Kabelei wie auch die Halteschlaufen der Batterieblöcke auf der richtigen Seite blieben. Da war die Elastizität von dem Trittschallzeugs von großem Vorteil.
Auch ein bisschen knifflig war es noch, die zwei hinteren Blöcke zwischen die Matten wieder reinzusetzten - aber mit zwei seitlichen Führungen (die Bedienungsanleitungen von Roller und Ladegerät...) ging das dann doch recht flott. Rechts wurden dann noch 1 bis 2 Zusatzlagen der Trittschall-Bremse in kleineren Einzelsegmenten zwischen Heizmatte und Kastenwand gequetscht, um eine bestmögliche Anpressung der Heizkablemäander an die Alu-Endplatten der Batterieblöcke zu gewärleisten, aber auch um der Batterie einen guten Halt in der Box zu geben, weil ja nicht mehr unten verklebt.
Unten habe ich nichts rein, da sind ja immer noch die Reste der Schaumstoffkelebebänder, und für den Sommer sollte die Batterie vielleicht doch nicht ganz so gut isoliert sein...
In einem ersten Test über insgesamt 3,5h brachte dieses Konstrukt bei 6,8°C Außentemp. die Batterie von 9,4 auf 16,3°C. "Verbraucht" wurden dabei jedoch 0,4kWh an elektrischer Heizenergie. Ganz so viel werde ich wohl nicht täglich investieren wollen im Winter.
Wenn ich die Karre wieder zusammen habe kommt auf jeden Fall nochmals ein Aufheiztest, der dann etwas besser ausfallen dürfte, weil die Karosse oben drüber sitzt. Werde hier dann nochmals berichten...
