In cosa posso inserire un kilowatt? (Oppure: aiutami a salvare i miei asciugacapelli)


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TL; DR: Ho bisogno di qualcosa per scaricare all'incirca 160 A a 14 V o 2,24 kilowatt. Qualsiasi commento, o risposta, con a) qualcosa in cui posso scaricare un chilowatt, b) in qualche modo posso modificare un oggetto comune per prendere 2kW DC a 160A, o c) un altro modo per misurare la corrente massima di scarica continua della batteria sarebbe notevolmente apprezzato.

Sfortunatamente, un gran numero di altre persone su Internet che hanno questo problema hanno a che fare con molti meno amplificatori (160A è piuttosto pazzo.) Pertanto, qualsiasi commento a "basta google" o che è simile alle domande poste in precedenza non lo sono apprezzato.

Di recente ho acquistato una batteria di grandi dimensioni, una batteria LiPo Hobbyking Multistar 16000mAh a 4 celle. Sfortunatamente, HobbyKing è noto per gonfiare le specifiche dei suoi prodotti. L'uscita continua massima è variamente indicata come 15C (che sarebbe 15C * 16000 mAh = 15C * 16Ah = 240 amp) e 10C (che sarebbe 160A). La tensione della batteria dovrebbe variare da 4,0 V a 3,2 V per cella durante l'uso, quindi da 16 V a 12,8 V.

Spero che l'uscita continua sia di almeno 10 ° C o 160 A, ma non ho idea di cosa sia. Le persone riportano in vari modi che le uscite effettive delle batterie Multistar vanno da 10 ° C a 3 ° C e mancano i dati dei test effettivi e troppi dati aneddotici. Spero di provarlo da solo scaricando 2kW in qualcosa e misurando la corrente per tutto il tempo.

Fondamentalmente, ho bisogno di qualcosa per scaricare circa 160 A a 14 V o 2,24 kilowatt. Ho cercato cose che consumano energia nel raggio di un chilowatt e ho scoperto che microonde (~ 1kW), forni (~ 1,5kW), utensili elettrici (~ 500W-2kW), proiettori (400W-4kW) e asciugacapelli (~ 1-2kW) sono le mie migliori scommesse. Non sono esattamente sicuro di come collegare la mia batteria a nessuno di questi. Ovviamente la batteria emette ~ 2.2kW DC a 160 ish amp. Non ho idea di cosa voglia il mio asciugacapelli o di come ottenerlo per prendere DC, senza una grande quantità di lavoro. Capisco anche che questo sarebbe molto lontano dalla portata dello scienziato pazzo e probabilmente provocherebbe una bella esplosione.

C'è un modo più semplice per testare la capacità della mia batteria? A portata di mano ho un caricabatterie LiPo (sfortunatamente la massima velocità di scarica 1A), un Fluke decente, molte apparecchiature domestiche, un numero di alimentatori, un proiettore da 400 W e un'officina con un discreto numero di elettroutensili / apparecchiature elettriche.

Qualsiasi modo di testare la mia batteria sarebbe molto apprezzato, compresi i modi per convincere i miei asciugacapelli a prendere corrente continua, i modi per scaricare due chilowatt in qualcosa che non è un apparecchio, e qualsiasi altro modo per testare le caratteristiche di scarica della batteria.

[modifica] So che inserire un kilowatt negli elettrodomestici è piuttosto poco pratico e pericoloso se sei stupido. Ora so anche che è anche dannatamente difficile. Ora sono passato a voler fare o acquistare un resistore di grandi dimensioni.Per la polizia di sicurezza, so quanto possano essere pericolosi 2kW. Ho sempre inteso che qualsiasi test - che si trattasse di un resistore collaudato che dovrebbe funzionare bene o di un elettrodomestico - sarebbe stato condotto all'esterno, su un terreno non infiammabile, con estintori, dove se qualcosa dovesse scoppiare potrei fare un bel video e condividilo con Internet invece di morire per folgorazione e bruciare la mia casa. So anche come 2kW possono sciogliere le cose e aver gestito l'energia su questa scala prima. Non sono un elettricista e conosco i miei limiti, ma so come gestire 2kW al punto in cui il peggio che potrebbe andare storto è qualche centinaio di dollari di roba e un bel video di esplosione su Youtube.Sono profondamente consapevole che esiste un'alta probabilità che la batteria, o qualunque cosa io stia attaccando 2kW, possa esplodere e condividerò il video con tutti voi quando (se) lo farà.


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Il pericolo sarà Robinson! 16 Ah è molta energia e 160 A è una corrente enorme. Devi sapere esattamente cosa stai facendo per a) ottenere risultati significativi e b) non farti del male. La tua domanda suggerisce che non è così.
Dampmaskin,

5
Il problema è che la batteria può probabilmente esaurirsi un po 'più di una delle sue classificazioni, ma potrebbe diventare davvero calda. Non è che tu abbia raggiunto il loro rating C e la potenza si interrompe, un buon esempio sono le celle Turnigy Nanotech, ho raccolto una delle celle da 3,7 V 6600 mAh, la corrente di cortocircuito ha colpito ~ 750A, quindi per ottenere una migliore misura del fatto che il la batteria può fare 10 ° C o 15 ° C, potresti voler mettere una sonda di temperatura su di essa e vedere quanto è caldo sotto carico, se rimane freddo a 10 ° C, potresti essere in grado di spingerlo più forte.
Sam

5
Si noti che il modo in cui si saprà di aver superato la massima corrente di scarica continua è che la batteria prenderà fuoco o la struttura di sicurezza da sovrapressione disabiliterà permanentemente la batteria. Quindi considera questo come test distruttivo.
jpa,

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@OwenVersteeg "Ho una buona conoscenza dell'elettricità in generale e so come essere al sicuro con la quantità di energia che sto gestendo." Entrambe queste affermazioni sembrano essere direttamente contraddette dal piano suggerito di inserire 160 ampere in apparecchiature elettriche domestiche.
David Richerby,

Risposte:


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Per dissipare a 14 V è necessario un resistore con una resistenza di R = V 21kW14V. È possibile acquistare unresistore da0,25Ω1kWsu Digikey per $ 54,95 (codice FSE100022ER250KE).R=V2W=(14V)21000W=0.196Ω0.25Ω 1kW

Utilizzando due o 3 di loro in parallelo sarebbe dissipare che è all'interno 5 % del suo obiettivo di 2,24 k W . Se si utilizzano resistori da 0,25 Ω, la corrente sarà di 14 V.2.35kW5%2.24kW0.25Ω. Quindi avrai bisogno di un filo da 8 AWG o più grande per ogni resistenza.14V0.25Ω=56A

In alternativa, potresti avvolgere del filo Nichrome attorno a un nucleo ad alta temperatura (come un blocco di cenere) per creare la tua resistenza di potenza. Questo PDF fornisce alcune informazioni sul filo NiChrome. 14 AWG NiCr Un filo ha una resistenza di per piede. Nicromo-Un filo ha un punto di fusione di circa 1800 ° F . Se passiamo circa 29 A attraverso il filo, il filo si riscalda a circa 1400 ° F, il che lascia un margine di 400 ° F.0.1587Ω1800°F29A1400°F400°F

Se si esegue 5 fili a ciascun avrete 160 A ed essere da qualche parte nel 1400 ° F gamma. Per fare 32 A abbiamo bisogno che la resistenza del filo sia di 14 V32A160A1400°F32A. Per ottenere0,4375Ωè necessario che la lunghezza del filo sia0,4375Ω14V32A=0.4375Ω0.4375Ω(2 piedi 9 pollici). 2.76ft5fili paralleli=13.8ft. Avvolgere ciascuno dei 5 fili attorno al blocco di scorie in modo che non si tocchino o in alternativa utilizzare 5 blocchi di scorie separati.0.4375Ω0.1587Ω/ft=2.76ft2.76ft5 parallel strands=13.8ft

Cablare ogni trefolo alla batteria in parallelo usando almeno 12 AWG per ogni connessione. Non effettuare il collegamento con qualcosa che potrebbe fondere, come i cavi jumper con maniglie in plastica. Inoltre, il filo di rame deve essere eseguito fisicamente separato nell'area vicino al NiChrome perché è probabile che parte dell'isolamento si sciolga.

Puoi acquistare una bobina da 21 piedi con filo NiChrome 14 AWG da McMaster per $ 19,13. (Codice 8880K11 ) In alternativa è possibile acquistare una bobina da 20 piedi da Jacobs Online per $ 15,00 .


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Per le correnti elevate di solito è più pratico usare filo di acciaio. È molto più economico.
Dmitry Grigoryev,

@ Dmitry Grigoryev Concordo sul fatto che l'uso del filo di acciaio funzionerebbe anche se si trovassero le informazioni sulla temperatura e sulla resistenza adeguate da un fornitore specifico.
user4574

3
Vale la pena ricordare che il nicromo ha un coefficiente di resistività termica relativamente basso - 0,0004 / C. Ciò significa che se si riscalda il filo di 500 C, la sua resistenza aumenterà di circa il 20%. Che è piccolo rispetto ad altri materiali, ma influisce sul calcolo.
Floris,

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Il problema è duplice: è necessario un dispositivo in grado di fornire il carico appropriato ed è necessario gestire il calore.

Per i miei soldi, farei quanto segue (ma vedi l'avvertimento importante sulle batterie di corto circuito di seguito !!):

Prendi un filo sottile (ad esempio, il filo "avvolgimento magnetico" che puoi acquistare su Radio Shack per circa 9 dollari - https://www.radioshack.com/products/magnet-wire-set?variant=5717684613 ). Questo set contiene circa 100 piedi ciascuno di rame calibro 22, 26 e 30. La resistenza di questi fili è rispettivamente 53, 134 e 339 Ohm / km.

Per ottenere una corrente di 160 A da una sorgente di 14 V richiede una resistenza di carico totale di 14/160 = 88 mOhm. Ciò significa che un po 'più di 1 metro del più spesso di questi fili fornirebbe il giusto carico, ma non c'è modo di riuscire a far fuoriuscire il calore. Hai bisogno di una superficie sufficiente - quindi ti consiglio di usare il calibro più sottile, raddoppiare i fili, in modo da finire con un numero di fili in parallelo che fornisce il carico. Potresti quindi saldare le estremità insieme (devi raschiare un po 'di smalto per poter saldare a questi fili) e mettere un pezzo di calore foderato con adesivo attorno alla giunzione. Usa un filo molto spesso (più trefoli di 6 AWG) per fornire la connessione alla batteria, altrimenti otterrai perdite enormi dove non le volevi.

Ora immergi il tutto in un grande bagno d'acqua. L'acqua costa poco e ha una capacità termica notevolmente elevata. L'isolamento sul filo assicurerà tutta la corrente che fluisce attraverso il rame e ora hai un'area sufficiente per dissipare il calore nell'acqua circostante. Se hai una batteria da 16000 mAh, dovrebbe essere in grado di fornire 160 A per 0,1 ore o 6 minuti. In quel momento, in linea di principio dissiperesti un totale di 160 * 14 * 360 = 806 kJ, o circa 200 kCal. Se si immerge questo aggeggio in 5 litri di acqua (un secchio), si riscalda di circa 40 ° C; è gestibile.

Si noti che le batterie in corto circuito sono estremamente pericolose: queste sostanze hanno una chimica fragile e possono esplodere. Assicurarsi di disporre di attrezzature antincendio adeguate e di protezione personale.

Infine, di quanti fili hai bisogno se hai una lunghezza totale di 100 piedi?

Se assumiamo che tu taglia N fili di lunghezza tale che la resistenza finale sia R , allora per una resistenza per unità di lunghezza ρ scriviamoRρ

ρN=R

Sappiamo anche che la lunghezza totale è , che è data come 100 piedi ( L ). Ora possiamo risolvere per :NL

ρL=R=RLρ

Con i numeri sopra, si vorrebbe tagliare il filo da 30 calibri in 11 pezzi con una lunghezza di 92 cm ciascuno; questi 11 fili in parallelo ti darebbero una resistenza di 84 mOhm, molto vicino al valore che ti serve. E sono sicuro che avrai qualche mOhm in più di perdite altrove.

Infine, ricarichi la batteria, determini la quantità di acqua nel secchio, colleghi tutto e rimani libero. Quando la corrente smette di fluire sarai in grado di misurare l'aumento di temperatura nel secchio e saprai quanta energia sei riuscito a trasferire dalla batteria all'acqua.

Se il peso del secchio vuoto è E e del secchio pieno è F, la massa d'acqua è F - E e se l'aumento di temperatura (in ° C) è , l'energia totale è F - EΔT

FEΔT4200 J

Dove il peso è in kg e differenza di temperatura in gradi Celsius.

Dividi l'energia per il tempo in secondi e avrai la potenza media.

Non ho un buon suggerimento per misurare direttamente correnti così grandi a meno che tu non abbia lo strumento appropriato (vedi ad esempio questo articolo per alcuni suggerimenti). Un normale Fluke non lo farà ... Non vuoi mettere nulla direttamente sul percorso della grande corrente.

AGGIORNARE

Alla domanda - "un filo così sottile può dissipare questo calore" si può rispondere analiticamente.

Secondo questo documento , un filo sottile in acqua (dove l'acqua è permesso di ebollizione) può dissipare . Se supponiamo che il tuo filo magnetico sia valutato fino a 180 ° C e l'acqua sia a 30 ° C, hai un gradiente termico di 150 ° C. Per dissipare 2 kW, l'area di cui abbiamo bisogno è2105 W/m2/C

A=PhΔT=7.3105 m2

Il filo da 30 AWG ha un diametro di 0,254 mm, quindi una superficie di per metro di lunghezza. La lunghezza totale di 30 m gli conferisce un'area di 2,4 10 - 2 m 2 ; questo è molto più di quello di cui avevamo bisogno. Quindi, anche se il coefficiente di conducibilità termica è molto più basso (diciamo, il valore "non bollente" di 8 10 3 W / m 2 / C dallo stesso articolo) è comunque sufficiente per ottenere il calore.8104 m22.4102 m28103 W/m2/C

Si noti che due fili che trasportano corrente nella stessa direzione attireranno: ciò potrebbe comportare una riduzione dell'area disponibile per la dissipazione del calore. Potresti voler sperimentare un po 'con questo (forse stringere piccole perline sui fili per separarli).


Poteva usare uno shunt e un po 'di matematica per determinare la corrente.
DIYser,

2
La probabilità che questo non funzioni è considerevole. Minuscoli fili magnetici e correnti enormi sono la ricetta per un guasto molto veloce, persino inserito nei dissipatori di calore e immerso in acqua. Non l'ho calcolato, ma mi aspetterei che la densità di energia fosse semplicemente troppo alta - che non potevi allontanare il calore abbastanza velocemente attraverso la piccola superficie che offre un filo così sottile.
J ...

1
@J ... - Preoccupazione valida. Ho aggiornato la mia risposta con un calcolo del trasferimento di calore. I tuoi input sono benvenuti.
Floris,

1
Questa è la stessa soluzione utilizzata da Mikeselectricstuff. Ha realizzato un video su una configurazione simile qui: youtube.com/watch?v=WECW88rJYrE
grahamparks

@grahamparks che è quasi esattamente quello che avevo in mente - grazie per aver trovato quel link, conferma che questo approccio funziona in pratica!
Floris,

9

Sto scegliendo di rispondere a questa parte della tua domanda che è stata trascurata da altre risposte "Esiste un modo più semplice per testare la capacità della mia batteria?" Sì, hai già i mezzi per testare la capacità della batteria con la funzione di scarica sul caricabatterie LiPo a una velocità di 1A (segui le istruzioni mfr). O scarica solo alla velocità di 1A e cronometra con un cronometro. Dovrebbe essere vicino a 16000 mAh a basse velocità di scarica e significativamente inferiore a velocità più elevate.

Misurare prima la capacità, a bassa velocità, per assicurarsi di disporre effettivamente di un pacchetto da 16000 mAh.

La velocità di scarica massima 10C, 15C, ecc. È specificata in questo modo per un motivo. Non è un valore Amp fisso, dipende dalla capacità e dalle condizioni del pacchetto specifico in quel momento. È una specifica "fuzzy" che viene scelta per sicurezza e affidabilità, non misurata. Ecco perché non vedi mai una velocità di scarica massima di 11,2 ° C.

Solo perché puoi scaricare a un certo ritmo, non significa che dovresti. È del tutto possibile scaricare a una velocità molto elevata una volta senza che accada nulla di apparentemente terribile. Tuttavia, il calore e lo stress avrebbero potuto creare un punto debole che causerà un incendio violento la prossima volta che proverai lo stesso test.

Tutti i carichi non sono equivalenti. Un vero tester per il carico di pali di carbonio per autoveicoli (che consiglierei se si esegue il test) è un carico puramente resistivo, ma i motori sono carichi altamente induttivi con punte EMF posteriori e altri componenti complessi che possono o non possono essere riportati nella batteria sull'ESC a seconda di come viene filtrato.

In conclusione, probabilmente non è necessario eseguire il test che si stava pianificando. Scopri quanta corrente la tua applicazione effettivamente disegna nel caso peggiore. Se è inferiore a 32A, sei bravo. Se è di più, potresti essere ok, ma il test migliore è solo provarlo sull'hardware reale e vedere per quanto tempo dura. Nelle vicinanze di 160A, questo prossimo avvertimento NON è solo una piastra di cottura. In nessun caso dovresti superare la corrente nominale di qualsiasi cablaggio, connettore o componente. Prova su una superficie non infiammabile lontano da tutto ciò che non puoi permetterti di aver bruciato.

Se vuoi davvero "c) un altro modo per misurare la corrente di scarica continua massima della batteria" (non una corrente di scarica sicura) e non sei disposto o in grado di fornire parametri aggiuntivi come l'impedenza di carico, allora c'è davvero solo un modo. Un corto morto in un corto cavo o sbarre. Misurare la corrente con un morsetto sul misuratore induttivo fino a quando non si scioglie. Qualsiasi metodo con resistenza di carico, anche una resistenza di shunt di corrente molto piccola non raggiungerà il massimo reale.

Questo è quasi certamente un test distruttivo e il valore di qualsiasi risultato è dubbio. Se sappiamo di più su quali informazioni stai provando eseguendo questo test, possiamo darti risposte più utili.


1
Come fai a sapere quali caratteristiche ha il suo caricabatterie? Puoi aggiungere alcune interruzioni di paragrafo alla tua bacheca di testo? Non penseremo che ti stai sfoggiando. ; ^)
Transistor

@transistor grazie, ho provato (senza successo) ad aggiungere interruzioni di riga all'originale con shift-return. Mi hai spinto a cercare nel modo giusto (doppio ritorno). OP ha dichiarato "A portata di mano ho un caricabatterie LiPo (velocità massima di scarica 1A purtroppo)" Se il caricabatterie LiPo ha la modalità di scarica, molto probabilmente esiste come conseguenza della modalità di misurazione della capacità. Una volta installato l'hardware di scarico, è necessario solo il firmware per implementare la misurazione della capacità.
slomobile,

Non sono preoccupato per la valutazione Ah, ma piuttosto per il massimo cont. valutazione di scarico. Sfortunatamente, fintanto che la valutazione di Ah è superiore alla metà del suo valore nominale, starò bene. In genere nessuna azienda gonfia così tanto il rating Ah per il tipo di batteria che ho, e se lo facessero sarei scioccato. La valutazione massima di scarico continuo è ciò di cui sono preoccupato, in quanto è un numero molto più gonfiato.
Owen Versteeg,

Pensaci un attimo. Se un mfr gonfia il rating Ah (capacità), il tempo di esecuzione è leggermente più breve e forse alcune persone sono deluse. Se gonfiano il livello massimo di scarica continua e qualcuno effettivamente si scarica a quel ritmo, il branco prende fuoco, brucia una casa, forse uccide qualcuno. E la sig.ra ha detto che era sicuro, quindi sono responsabili per danni in tribunale. La valutazione massima di dimissione continua è determinata dagli avvocati, non dalla fisica. È un massimo teorico, non una garanzia.
slomobile,

Se rivendicano una velocità di scarica massima di 15 c per le celle e costruiscono in un resistore di limitazione della corrente di pacchetto che limita la scarica effettiva a 10 ° C, hanno il diritto di aggiungere un dispositivo di sicurezza. Sembra che la tua applicazione vada bene, sei solo arrabbiato perché potresti non ottenere il massimo pubblicizzato. Non lo capirai. e questo perché la velocità di scarica massima sarà limitata dall'applicazione, non dal pacco batteria. mAh viene regolarmente gonfiato, prepararsi a essere scioccato.
slomobile,

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Google per "resistenza di frenatura dinamica". Non sono economici, ma sono disponibili fino a un ohm o due e fino a chilowatt. Sono fondamentalmente grandi riscaldatori, ma la cosa bella è che puoi specificare la resistenza, la corrente e la potenza di cui hai bisogno.


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Questi possono essere recuperati gratuitamente se non ti dispiace visitare una discarica vicino a un deposito di ferrovia / tram / metropolitana. Oh, e i modelli più grandi con raffreddamento forzato vanno bene nella gamma dei megawatt.
Dmitry Grigoryev l'

Beh, non toglierle dalle unità che vedi in disuso. Molti di questi sono conservati o pezzi da museo in attesa del loro turno al restauro. Parla con un cantiere di demolizione che effettivamente scarta unità (mi viene in mente Larry's Truck & Electric) ma, fai i compiti in base alle dimensioni o otterrai un componente di valore incredibilmente sbagliato. Personalmente dico che "farlo uscire da steelwire" è il piano migliore per un resistore di potenza così piccolo.
Harper - Ripristina Monica il

I negozi / magazzini di surplus elettronici sono un posto ragionevole per cercare resistori di potenza con un budget inferiore rispetto al nuovo suggerito da Digikey.
user2943160

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È possibile utilizzare un tester di carico. Questi dispositivi sono progettati per testare batterie e alternatori di veicoli e sono destinati a gestire centinaia di amplificatori nella gamma di tensione. Sono fondamentalmente una grande resistenza a pile di carbonio in una scatola con un amperometro e un voltmetro. Uno 500A può essere avuto per circa $ 50 (esempi 1 2 ).

L'unico problema è che andresti molto più a lungo del ciclo di lavoro previsto. Sono progettati per gestire quel carico per circa 30 secondi (avvio del motore della corrente di picco) anziché per 4-6 minuti per i quali dovresti misurare, anche se queste unità sono progettate per 6KW, quindi puoi eseguirlo per un minuto o quindi, lascialo raffreddare per un po 'e ripeti finché la batteria non si scarica.


Oppure metti una ventola ad alta potenza sulle pile di carbone per aiutarle a dissipare il calore. :)
DIYser

@DIYser: quelli con capacità più elevata fanno proprio questo, ma costano circa il doppio della batteria che sta testando. Certo, potresti sempre giurare qualcosa.
Compro01

Sono sicuro che hai ragione! Non si sa mai, a volte gli hacker hanno fan turbo inutilizzati in giro. Non fa mai male dare un suggerimento.
DIYser,

6

I tuoi apparecchi alimentati a rete (asciugacapelli, ecc.) Non sono davvero adatti per una batteria da 14 V. Sono progettati per una potenza di 120 V (o 240 V) e consumeranno <10% della loro potenza nominale a 14 V.

Quando ho controllato Ebay qualche minuto fa, sembra che ci siano un sacco di quelle resistenze di potenza da 100 W in belle custodie in alluminio che potrebbero essere imbullonate a un grande dissipatore di calore. Potresti ottenere 25 di queste cose e collegarle in parallelo. Scegli una resistenza che sarà parallela a 0,0875 Ohm. Non so se questo vale la spesa?

Oppure potresti provare a trovare un posto che vende parti di riparazione per elettrodomestici e ottenere un rotolo di filo Nichrome pesante e realizzare il tuo resistore da 0,0875 Ohm.

Ma, come altri hanno già detto, scherzare con 160A non è un posto per i dilettanti. Potresti ucciderti E bruciare la tua casa allo stesso tempo. L'ESTREMA ATTENZIONE È ESAMINATA ESCLUSIVAMENTE!


Se si utilizza il filo di nicromo, è possibile immergerlo in un grande contenitore di acqua (ad esempio, un grande cestino). A 10 o 15 ° C, non lo farai funzionare abbastanza a lungo da consentire all'acqua di scaldarsi così tanto. Quindi l'unica cosa di cui devi preoccuparti è la batteria che prende fuoco.
mkeith,

1
L'uso di una tensione 10 volte inferiore a quella nominale non influisce sul consumo energetico 10 volte inferiore. Sarà 100 volte più basso. Questo perché Potenza = Tensione * Corrente e corrente = Tensione / Resistenza quindi Potenza = Tensione ^ 2 / Resistenza.
Jakub,

1
@jms, quanto è veloce il processo? L'OP sarebbe in grado di eseguire il test una volta senza che il filo si guasta completamente? Sospetto che il rame sia così conduttivo che l'OP avrebbe bisogno di usare un filo molto fine. O un filo molto lungo.
mkeith,

1
@mkeith Hai ragione, Nichrome avrebbe funzionato bene per alcuni test che impiegano solo pochi minuti in totale. Non sono un chimico, quindi non posso dire quanto durerà il filo, tuttavia non vorrei occuparmi dei fanghi di cromo elettrolizzati risultanti. Per quanto riguarda la magrezza del filo, 160 A a 14 V implicano una resistenza di soli 87 mΩ, quindi l'elevata conduttività del rame è effettivamente una buona cosa in questo contesto. 4,1 m di filo di rame smaltato da 1 mm avrebbero la resistenza corretta e funzionerebbero perfettamente immersi in una vasca d'acqua.
JMS

1
@RichardCrowley, jms sta parlando di nicromo immerso nell'acqua. Ci sarebbe sicuramente elettrolisi con end-to-end a 12V. Penso che jms abbia affermato che il filo di rame è una scelta molto migliore se l'OP vuole usare un filo immerso nell'acqua (come massa termica). Penso che questo sia in realtà il modo più semplice per fare il test.
mkeith,

4

Devi davvero scaricare la batteria a quel ritmo? Se vuoi solo controllare cosa hai davvero Ah, perché non farlo a una corrente più bassa, ma per più tempo? Ho fatto qualcosa di simile con alcune batterie Li 18650 che ho comprato su eBay. Volevo verificare ciò che avevo davvero, quindi ho appena impostato un circuito per scaricarli a circa 500 mA e misurato quanto tempo ci è voluto. Molto più semplice (e più sicuro) di quello in breve!

Potresti usare una coppia (o 3) di quelle resistenze da 100 W per darti un drenaggio di 10A-20A e vedere cosa succede. Questo ti darebbe almeno una cifra "a sfera" per la batteria.


Un modo non distruttivo di testare una batteria, piuttosto che succhiarne la vita. Richiede più tempo ma ne vale la pena.
MaMba,

Non sono preoccupato per la valutazione Ah, ma piuttosto per il massimo cont. valutazione di scarico. Sfortunatamente, fintanto che la valutazione di Ah è superiore alla metà del suo valore nominale, starò bene. In genere nessuna azienda gonfia il rating Ah di così tanto per il tipo di batteria che ho, e se lo facessero sarei scioccato. La valutazione massima di scarico continuo è ciò di cui sono preoccupato, in quanto è un numero molto più gonfiato.
Owen Versteeg,

2

14vdc @ 160a è nel raggio di una batteria standard per auto. Prendi un inverter da 3KW da 12VDC a 120VAC (google it - questi esistono) quindi usa un riscaldatore da 2KW 120V come carico. Dovrai utilizzare la lunghezza più corta del massiccio filo di rame calibro # 0 o # 00 per collegarlo alla batteria. Avrai anche bisogno di uno standard di resistenza di shunt da 100Amp a 1Amp (è uno strumento elettrico) per misurare accuratamente questa corrente. Se si collega il misuratore Fluke allo shunt e legge 1.6Amp, quindi 160Ams scorre attraverso lo shunt. L'unico problema è se la batteria è troppo incapace, quindi potrebbe non supportare l'inverter da 3 kW per molto tempo. Speriamo che questa non sia una batteria per hobby, queste specifiche sono per una batteria al litio a segmento di veicolo elettrico di dimensioni standard. Anche questi esistono. Non dimenticare che 16.000 amp-hour sono anche 1amp per 16 ore.


2

Ci sono carichi elettronici là fuori che possono dissipare indefinitamente quel tipo di energia, come la serie EL di Kepco: http://www.kepcopower.com/el.htm

Non sono economici, ma sono molto bravi a tirare corrente, tensione, potenza costanti, praticamente tutto ciò di cui hai bisogno. Sono abbastanza sicuro che siano controllabili anche tramite una connessione seriale.


Questo è quello che ho fatto per qualcosa di simile (specialmente da quando ne avevamo uno in giro). Il che ho usato era da B & K Precision.
Ripristina Monica il

2

Se hai una resistenza a bobina aperta a portata di mano, ma è una resistenza troppo alta e una capacità di corrente troppo bassa per le tue esigenze, puoi toccarla in questo modo:

inserisci qui la descrizione dell'immagine

Stai dividendo il resistore in n segmenti, il che renderà il tutto adatto per lo stesso wattaggio a 1 / n di tensione.

I dettagli cruenti: se il pacchetto è resistenza r , allora la resistenza di ciascun segmento sarà, ovviamente, r / n. Quindi, con tutti in parallelo, la resistenza è (r / n) / n. Spiacenti, impossibile trovare apice nell'app.

.


1
Il "divide per 2" non ti dà davvero per divide per 4? (R / 2 in parallelo con R / 2.) Lo stesso per il resto dei diagrammi ...
Oliver Charlesworth,

Sembra giusto. La divisione per 2 funzionerà correttamente per metà della stessa potenza.
Harper - Ripristina Monica il

Ah ok - se le tue didascalie significano "puoi dividere la tensione per 2 per ottenere la stessa potenza", allora sì. Solo non particolarmente chiaro quale fosse l'intento.
Oliver Charlesworth,

0

R=Vio=14160=0,0875 Ω

P=Vio=14×160=2240 W

P=V2R=12020,0875=164 KW

A 240 V la potenza sarebbe quattro volte superiore (a causa del termine quadrato) = 658 kW = 0,6 MW. Non li troverai nella tua cucina.

Dato che hai già un'applicazione, ti suggerisco di trovare un metodo per utilizzare il tuo carico reale come test.


0

Vorrei utilizzare un approccio graduale. Ciò significa utilizzare i carichi in modo incrementale e misurare la caduta di tensione e calcolare la resistenza interna della batteria, estrapolando teoricamente carichi più grandi. E subito dopo, se i calcoli mostrassero un buon margine di sicurezza, proverei un approccio con carico di corrente elevato.

Facciamo un esempio: per calcolare la resistenza interna della batteria è molto semplice usare un amperometro (precisione non necessaria) e un voltmetro digitale (qui è necessario avere un valore di almeno quattro cifre, ma, di nuovo, la precisione non è molto importante, solo il numero di cifre) e due resistori di basso valore. Possono essere due lampadine per auto da 12V 55W. L'approccio prevede l'utilizzo del voltmetro in parallelo con la batteria, l'amperometro in serie con le lampadine e l'esecuzione di due misurazioni: una con una sola lampadina e la seconda con due lampadine in parallelo. Dai risultati di corrente e tensione possiamo calcolare la resistenza interna della batteria: Ri = dV / dI; (dV = V1-V2; dI = I2-I1).

Ora che hai calcolato la resistenza interna della batteria, puoi approssimare la dissipazione interna della batteria della potenza (calore) a 160A usando la nota formula: P = I2R, dove: P sarà la dissipazione interna della batteria, in watt; I al quadrato è 160A al quadrato che significa 25600; R è la resistenza precedentemente calcolata, in ohm.

Se il risultato di P fosse maggiore di 100 W per una batteria piccola (200-400 grammi), non proverei nemmeno a prenderne 160A. Se la batteria è abbastanza grande (ad esempio più di un chilogrammo), dovrebbe assorbire in sicurezza i 100 W per alcuni minuti, il che significa che funzionerà bene. Naturalmente, altri effetti dannosi possono apparire ad alte correnti, ma ci proverò.


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Ho cercato le specifiche della tua batteria. C'è una differenza seria. Le specifiche richiedono una velocità di scarica costante di 10 ° C, non una velocità di scarica continua di 10 ° C. Ciò significa che è possibile scaricare la batteria a 160A fino a quando la batteria non si scarica.
Hanno anche una velocità di scarica di picco di 20 ° C per 10 secondi. Usando questo per stimare il tempo a 10 ° C, immagino 40 secondi.
Ho fatto una chiacchierata con un CSR di Hobbyking e mi ha rassicurato sul fatto che era sicuro utilizzare una velocità di scarica di 160A , tuttavia, era evasivo su quanto tempo sarebbe stata in grado di fornire la batteria (la teoria è di massimo 6 minuti) .
Sarei sorpreso se durasse anche solo un minuto. Questo è un "lontano pianto" da continuo. Potresti anche non avere abbastanza tempo per misurare qualcosa.

Un altro approccio (e più sicuro) è quello di determinare la resistenza interna della batteria (Ri). Fatto ciò, è molto semplice calcolare la velocità di scarica massima (Is = Vo / Ri).
Per trovare la resistenza interna, misurare la tensione a vuoto (Vo). Utilizzare una resistenza di carico da 5 ohm e misurare la tensione sotto carico (Vl) e la corrente (I). Ri = (Vo-Vl) / I.
Ad esempio, Vo = 16v, Vl = 14.55v e I = 2.91A. Ri = (16 - 14.55) /2.91 = .498ohms. Usando questo valore di Ri, si ottiene la velocità di scarica di picco di (16 / .498 =) 32,18 A.


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Un motorino di avviamento automobilistico (specialmente per un grande motore) può facilmente assorbire tale quantità di corrente e anche nella gamma 14V. L'unico problema è che tutta quell'energia deve andare da qualche parte. Se hai montato un motorino di avviamento con l'albero bloccato per impedire la rotazione, assorbirà la sua corrente di picco (stallo), ma tutta quell'energia andrà in calore negli avvolgimenti, quindi non può funzionare così per più di pochi secondi alla volta senza cucinare. Se potessi equipaggiarlo per guidare una sorta di carico meccanico - forse una grande ventola o qualcosa del genere, allora potrebbe funzionare più a lungo perché la maggior parte della potenza verrà dissipata nel carico, ma allora avresti bisogno di un motore davvero grande e di una meccanica pesante carica o non assorbirà la corrente target.

Se stai lavorando su un drone e hai già i motori e le eliche per esso, forse la soluzione è costruire un banco di prova statico per bloccare il drone in modo che non possa muoversi, inserisci il monitoraggio delle prestazioni elettriche (corrente / tensione ) apparecchiature nel circuito e "far volare" il tuo drone nell'impianto di perforazione.

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