Batteritrekk, har det noe for seg?

Vi ser at noen bruker et neoprene-trekk over batteriet når de sykler i kulda. Men, har det egentlig noe for seg? Et batteri avgir ikke mange watt i varmetap. Vi forsøkte å beregne tapet og kommer frem til ca 20W hvis man trekker 250W fra batteriet. Er 20W nok til å varme opp 3,5 kg batteri i temperaturer under -10*C? Kanskje er det mye høyere motstand i et elsykkelbatteri enn i de cellene vi fant tall for. Si at batteriet utvikler 40W. Er det nok? Man kan også tenke seg at noe av varmen fra motoren ledes opp til batterikammeret.

Vi tok utgangspunkt i 0,175 Ohm motstand i en li-ion celle som holder 5*C. For et 500Wh 10S4P elsykkelbatteri blir den totale motstanden 0,44 Ohm. Vi ser for oss at sykkelen trekker 250W fra batteriet og får ca 20W (P=0,4375 Ohm * 7A^2=21,4W).

Vi bestemte oss for å teste, så vi skaffet oss et Basil batteritrekk. Vi syklet flere turer, med og uten batteritrekk. Og vi flyttet trekket mellom sykler underveis i turen. Vi greide ikke å lese av temperaturen i battericellene, så vi endte opp med å måle temperaturen i batterikammeret.

Rundt 6*C temperaturforskjell mellom omgivelsene og batterikammer. Merida eOne-Sixty med karbonramme.

Resultater

Sykkel	Batteritrekk	Utetemp	Temp i batterikammer
Merida eOne-Sixty	Nei	-12*C	-6*C
Merida eOne-Sixty	Ja	-8*C	+4*C
Trek Rail	Nei	-8*C	-3*C
Trek Rail	Ja**	-6*C	+1,5*C
Thok Mig	Nei	-12*C	-12*C (har ikke kammer)
Thok Mig	Ja	-12*C	-2*C (har ikke kammer)

**Trekket ble montert et godt stykke ut i turen. Som vi ser øker temperaturen.

Merida eOne-Sixty 5000 – innvendig batteri

Vi synes temperaturen holdt seg godt uten batteritrekk på Merida eOne-Sixty. Denne har karbonramme og innvendig batteri. Temperaturforskjellen lå jevnt på ca 6*C, helt til batteriet var tomt etter rundt 2t. Det var endel mildere når vi la ut på neste tur, men ned mot -8*C er fortsatt brukbart kaldt. Vi hadde nå montert batteritrekk på Merida eOne-Sixty, og batterikammeret holdt hele 12* høyere temperatur.

Merida eOne-Sixty med batteritrekk, vi hadde bra med plussgrader i batterikammeret.

Trek Rail 7 – innvendig batteri

Trek Rail begynte turen uten batterivarmer, og temperaturen i batterikammeret falt etterhvert under -3*C. Utetemperaturen var da rundt -7*C, batterikammeret var rundt 3,5* varmere enn omgivelsene. Etter å ha syklet i over en time, monterte vi batteritrekket på den kalde ramma. Og det tok ikke lang tid før vi så effekt. Etter noe over 10 minutter nådde batterikammeret +2*C, det må sies å være en betydelig oppvarming. Utetemperaturen hadde gått noe opp, og batterikammeret lå rundt 7,5*C over omgivelsene.

Trek Rail 7 med batteritrekk — Batteritrekket ble montert over et batterikammer som holdt minusgrader.

Thok Mig 2.0 – utvendig batteri

Thok Mig 2.0 er en sykkel med utvendig batteri. Her er det inget batterikammer som drar opp temperaturen, batteriet eksponeres altså for utetemperaturen. Vi monterte batteritrekket og la ut på tur. Etter en halvtimes tid var temperaturen bak batteritrekket ned mot -2*C, utetemperaturen var -12*C. Det var altså god hjelp i dette trekket.

Thok Mig 2.0 med batteritrekk — Batteritrekket er laget for sykler med innvendig batteri, men vi fikk det såvidt på. Det finnes egne trekk for sykler med utvendig batteri, men disse vil antakelig ikke passe Thok Mig fordi det sitter en ramme utenpå batteriet.

Observasjoner

Vi ser at det ikke blir like varmt i batterikammeret på Trek Rail sammenlignet med Merida eOne-Sixty. Vi har ikke noe bevis for hvorfor det er slik, men vi har en teori. Aluminium er bedre egnet til å lede varme enn karbon. Dermed er batteriet bedre beskyttet i Merida’en. Man kan tenke seg at dette er en ulempe om sommeren, man ønsker ikke at batteriet skal bli for varmt. Det kan redusere betteriets levetid. Merida har lufteventiler på toppen av ramma for å ventilere batterikammeret. Vi forsøkte å tette ventilene, uten at vi så noe umiddelbar effekt av det.

Batteriet beskyttes ikke like godt på Thok Mig ettersom den har et utvendig montert batteri. Vi tenker oss at det er viktigere å bruke batteritrekk på en slik sykkel.

Hvorfor bør ikke batteriet bli for kaldt?

Den innvendige motstanden i en battericelle øker når temperaturen faller. Betyr det at vi får et ekstremt høyt forbruk og dermed kortere rekkevidde? Vi syklet Merida eOne-Sixty og Thok Mig en tur på rundt 2 mil, deretter ladet vi batteriene opp igjen og målte hvor mye strøm laderen trakk. Begge syklene har et 500Wh batteri, men de har forskjellig motor. Merida’en har Shimano EP8, mens Thok har Shimano E7000. E7000 er en svakere motor som har et lavere strømforbruk enn EP8. Men Thok’en ble syklet uten batteritrekk. Merida’en hadde batteritrekk og dermed et mye varmere batteri.

Måleren viste at det gikk med 310Wh til å fullade det utvendige Thok-batteriet, mens det gikk med 350Wh for å lade batteriet i Meridaen. Det ser ikke ut til at sykkelen med det kalde, utvendige batteriet fikk et betydelig høyere forbruk.

Så hvorfor skal man bruke et batteritrekk da? Det kan være flere grunner til det. Motor-produsentene oppgir gjerne hvor lav temperatur motorsystemet tåler. Man kan tenke seg at produsenten er i stand til å lese av hvor lav temperatur systemet har vært utsatt for. De kan da avslå en eventuell garanti-forespørsel. En annen grunn er at systemet som overvåker batteriet (BMS) vil skru av motoren om batteriet blir for kaldt. Dette gjøres for å beskytte bateriet, og det kan godt være mange prosent igjen når dette skjer. Ved å pakke inn batteriet blir det mindre sannsynlig at BMS vil skru av motoren og man kan utnytte all energien i batteriet.