Ну, 7.4 кг массы. Теплоемкость примем 0.5, потом можно уточнить или сейчас прямо на столе уточните.
Все эти площади поверхностей можно пока отбросить. разность температур мизерная и теплообмен будет пренебрежимо мал.
Имеем замкнутый объем, массу и подводимое тепло. Ардуину тоже обязательно выбросить, как совершенно бесполезное.
Что еще нужно чтобы определить время подогрева? на 10 С нужно 7400 г * 0.5 калории = 7400*2 дж = 14800 ваттсекунд.
Ваши 8 ватт будут пыхтеть примерно полчаса.
Ну это с задней парты спросонья. Можно что-то уточнять, но порядок величин таков.

Вы немного не верно понимаете задачу. Основные потери тепла у нас не на нагрев батареи, а теплопередачей от батареи к окружающему воздуху. Поэтому скорость нагрева и теплоемкость батареи волнует меня не так сильно.
Пару часов назад закончил первый эксперимент. Температура батареи установилась на 15.7С при наружной температуре воздуха 5.3С
То есть t1=15.7C
t2= 5.3C
Отсюда Q= KF(t1-t2), K=Q/(Fx(t1-t2))= 16/(0.1928x(15.7-5.3))=16/(0.1928x10.4)= 2.00512 Вт/(м2·C) или
2 Вт/(м2·К)
Получается, в состоянии покоя (без обдува) на каждый 1С разницы температуры нужно 2Вт энергии, и 17Вт позволят получить максимум 9С разницы между температурой батареи и окружающей средой.
В случае обдува дело будет обстоять ещё хуже, и потому мощность нагревателя нужно увеличивать.

Сейчас перечитал и сам понял, херня какая то получилась, почему тогда температура установилась на 15.7С при наружной 5.3С?
Всё, по моему разобрался. Батарея стояла на каримате, и дно в теплообмене не участвовало! Потому температура стала выше, чем теоретически возможная!

16/(0.1928x10.4)=7.9795 или грубо 8Вт/м2с вот в чем ошибка, не правильно подсчитал.

Ну, если батарею нагревать и обдувать одновременно, то.... названия этому нет пока. Нагревать так чтобы не нагреть или как же задача ставится?
А в целом.... ну нагрели на 5 минут раньше или на 2С больше? Существенная разница есть?,
Так, краем уха, в неких автономных светильниках батарея 45Ач, 12В литиевая в стальном ящике. Подогревают мощностью 8 Вт, очень неумело, и хватает.
Не придумывайте себе лишних сущностей. Особенно тех, в которых мало что понимаете. Вроде теплоемкости, теплопередачи, динамики нагрева.
А есть еще и вопросы по конструкции. Как сделать удобный нагреватель, как сделать датчик температуры, как всем этим управлять. Ну не ардуинкой же?
Впрочем, тема мало кого заинтересовала. Наверное о подогреве мало кто думал и хочет думать вообще.

ну почему же...
Просто при большой емкости электромобилей обогрев целесообразен, ибо тратишь 0.5кВтч, а выкачать удаётся 2-3кВтч.
Обогрев ячеек у меня в гараже для оборудования зимой целесообразен, но там энергозатраты от сети не имеют значения.
А подогрев мини-аккумуляторов лёгкого транспорта? Это сложно, не надёжно, и относительно дорого.... Проще либо всю батарею (даже с транспортом) держать в тепле, либо добавить 15-40%

Я для себя стараюсь, чтоб сделать нормальную, долговечную батарею, и самому не заржаветь.
Можно было потратить на изготовление батареи пол часа, уложить её в коробку из под обуви и обмотав изолентой, но это не мой стиль.
Сложность обычно на стадии разработки, в процессе внедрения устройство получится дешевле 150грн.
Про экономичность пока сложно судить, разрабатывается для комфорта. На великах аккумуляторы с большим запасом, 1000Втч, 960Втч и 580Втч на педелике и даже если потратить 10% на подогрев, высадить за день зимой я его не смогу никак.
По поводу Ардуинки Ваш скептицизм не обоснован. Это Attiny 85 с операционной системой. Разница только во времени первичной загрузки. Не кому же сейчас не придёт в голову сносить виндоус с ПК чтоб программировать в MS DOS? Зато удобства разработки и отладки феноменальные. Просто подключил к USB и твори!
По поводу "не хочет думать" это общая тенденция, делать ещё меньше хотят.

Я год назад занялся разработкой подогрева для батареи. В основном из пакетов. Делал эксперименты, есть контроллер для автоматического поддержания температуры. Осталось сделать опытный образец и запустить в серию.
Кстати, нагрев у меня получился 0,8-1 градус в минуту. За 15 мин разогрев на 12-15 градусов.

_________________
Кто ищет - тот всегда найдет. Кто хочет - тот всего добъется.

Не, ну кому-то же приходит в голову вместо забить гвоздь молотком покупать станок с ЧПУ?
Устройство элементарное. Никаких вычислений не требует, предельно просто реализуется простой аналоговой схемой.
Кому в здравом уме интересны эти операционные системы, USB, заумные интерфейсы, упаковка массивов, алгоритм Брезенхема и прочая программистская чепуха?
Схемотехника это вовсе не написать пузырьковую сортировку на С++.

voraks с удовольствием почитал бы о Ваших разработках, если конечно это не коммерческая тайна.
Микроватт Вы как всегда утрируете и упрощаете. Раньше, до эпохи Ардуино я тоже пытался решить задачи аппаратно, но на определённом этапе задачи эти стали сложней, чем дискретная логика.
Когда мне понадобилось собрать хронограф для пневматики, аппаратно задача оказалась неподъемной. Просматривая возможные самодельные решения, случайно наткнулся на ардуино, тогда ещё мало популярное. Две недели изучал работу, принцип действия и был поражен возможностями этой платки. Это новый уровень возможностей, для домашнего проектирования.
Там, где для испытаний, наладки и настройки нужны часы и дни, в ардуино это занимает считанные секунды. Попробуйте, и Вам понравится.
А пока к делу.
Запилил подогреватель к призматикам, решил взять мощность побольше, её потом можно уменьшить программно.
Сам нагреватель сделал из керамических резисторов, теплопровод из меди, чтоб поле нагрева было равномерным.


Набросал граничные условия и прикинул режимы работы.
1.По напряжению.
а. Напряжение > 40В - заряжен полностью
б. Напряжение 33<V< 40 В рабочий режим
в. Напряжение растёт, подключена зарядка
г. Напряжение < 33В аккумулятор разряжен
д. Напряжение < 30В полный разряд.

2. По температуре.
а. Температура аккумулятора > 12C готов к работе
б. Температура аккумулятора 7< Т <12C условия подогрева
в. Температура аккумулятора T <7C подогрев
г. Температура аккумулятора Т <5C нет заряда
д. Запас тепла 12 < T < 15C
е. Перегрев батареи Т > 40C

3. Индикатор синий.
а. Горит когда работает подогрев.
б. Мигает когда что то происходит


4. Сигналы Зуммера
а. Устройство включено
б. Нагрев включен
в. Нагрев выключен
г. Температура < 8C
д. Температура < 0C
е. Напряжение ниже 33В
ж. Напряжение ниже 30В
з. Зарядное подключено

5. Временные интервалы
а. Напоминания
б. Время подогрева
в. Время ожидания
г. Время непрерывной работы.

Ума не приложу, как решить это аппаратно

Нагреватель, радиатор, плату увидел. А вот как определяется требуемая температура нагрева - не понял.
Откуда знаем, что подогрели до нужной температуры?

это не нагреватель.
Это портитель ячеек.
Обогрев нужно было закладывать на этапе сборки батареи.
Как это сделано у пром батарей .
А именно, класть нагревательную пленку на всю плоскость пакетика , по типу сэндвича, чередуя пакетик\пленка\пакетик\пленка итд.
Только в таком случае батарея будет прогреваться равномерно , не будет градиента , и местных очагов перегрева,
А то что вы нагородили , это бред человека абсолютно не разбирающегося в этом,
И ардуина не спасет ситуацию.

_________________
Э-вел,3 кВт Quanshun,Келли 200А,ли-ион,3.2кВтЧ,(LG 48АЧ, 21S) , max 75 км\ч, > 60 000 км

Датчик температуры, обычный терморезистор советский,
Можно было поставить современный или цифровой I2C но эти не нужно покупать, их целая коробка, не помню откуда.
irde кто бы сомневался, у Вас за плечами сотни подобных устройств? Может подскажете, как по изменению напряжения определить подключенную зарядку?
Плёнка нагревательная сама по себе достаточно дорогая, а найти нужной мощности/напряжения/размеров не представляется возможным.
Поэтому я сделал сепаратор из фольгированного стекло текстолита, а проволоку наклеил на медный слой термоклеем. Здесь о конструкции чуть подробнее http://xt.ht/phpbb/viewtopic.php?f=2705&t=438144&start=60.
Мощность нагревателя и тепловой поток ничтожны по сравнению с теплопроводностью батареи, и потому градиент температур предельно мал.
В промышленных батареях электротранспорта задача стоит нагреть быстро, у меня задача поддержать минимальную рабочую температуру с минимальными затратами энергии батареи.

Ладно, в порядке исключения попробую помочь в работе над ошибками.
1. Задача по-прежнему туманно сформулирована. Вы не совсем точно представляете что же хочется сделать.
Думаю, хочется сделать устройство для автоматического подогрева батареи. И НИЧЕГО БОЛЬШЕ.
2."напряжение 40В полностью заряжен" - это еще что такое? Вы подогреватель делаете или зарядник? Лишнее это.
И далее бвгд - надуманные излишества. Согласиться можно только с тем, что если там 30 или 33 вольта, то батарея разряжена и подогревать смысла не имеет. Потому единственное - "подогрев работает при напряжении батареи выше 30 вольт ( или сколько там нужно)"
По температуре.
1. Подогреватель греет батарею до температуры 8С ( ну или 20С, 40С - то уже как вам захочется)
2. "Перегрев батареи" - полная чепуха. Вы же ее подогреваете до 8С и если она почему-то сама собою перегреется до 40С, то это уже сигнал для охладителя, к подогреву это отношения не имеет. Он при 8С выключится сам.
3.То же самое по "запасу тепла". В технике это называется гистерезис. Подогрели до 8С выключились. Упало до 7С - опять включились. Гистерезис 1С. Хотя, это так называемое, релейное регулирование, может быть и пропорционально-непрерывное, но в реализации оно сложнее.
Индикация.
"Мигает, если что-то происходит" - особенно умиляет. Полный перечень чего-то происходящего не пробовали составить?
Подобная индикация никому на практике не нужна. Единственное - "Подогрев включен" (не сам нагреватель, а система подогрева в целом). Это для забывчивых полезно.
Временные интервалы , Зуммер.
Соершенно бесполезное, надуманное
Вам никак не удается понять, что если уж решили включить подогрев, то таки включили. Неважно есть на данный момент зарядное, нету, какова температура в Париже и цены на дрова в Лондоне. Единственное - не разрядить батарею подогревом ниже какого-то порога. А сопровождать все это зуммерами и цветомузыкой - баловство, несерьезно.
-----------
Это по исходным данным для проектирования.
Если разберетесь и продумаете, тогда можно перейти к вопросам конструкции.
Если не удастся понять - делайте дальше цветомузыку с медными радиаторами и дюжиной мелодий.

Не знаю, не знаю, мне как бы все функции кажутся полезными. Нельзя же всё сводить к утюгу. Тем более в свете последних тенденций утюг должен как минимум включаться по блютусу и делать селфи, в перспективе прошиваться на большую мощность и экономичность.
У меня 16Mhz быстродействия 1 раз в минуту контролируют температуру, получается не современно.
Уже писал, что при полной зарядке батареи и подключенном зарядном будет нагрев батареи до большей температуры, это замечательное решение позволит экономить батарею и от него нельзя отказываться.
Параметр "Перегрев батареи" нужен для самодиагностики. Например оторвался термометр или пробило транзистор и нагрев не отключается.
Для этих же целей нужно знать время подогрева. Если в определённом временном интервале температура не растёт, значит есть проблема с нагревателем или его управлением.
Не знаю, зачем я это Вам рассказываю, это ведь азы проектирования и автоматического управления.
Тем более затрат материальных на эти функции никаких, просто ещё пару строчек кода.
То же самое могу сказать про индикацию и сигнализацию.
Устройство установлено внутри батареи, каждый раз щупать тёплая батарея или нет, не представляется возможным, да и врядли на ощупь можно отличить 5С от 8С.
Если всё прекрасно, и устройство работает замечательно, то про него можно забыть. Но тогда в тёплое время оно будет просто медленно разряжать батарею. Для автоотключения или перехода в сон тоже нужен таймер.