Was kann ich in ein Kilowatt stecken? (Oder: hilf mir, meine Haartrockner zu retten)

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TL; DR: Ich brauche etwas, um ungefähr 160 A bei 14 V in oder 2,24 Kilowatt zu entladen. Alle Kommentare oder Antworten, entweder mit a) etwas, in das ich ein Kilowatt entladen kann, b) auf eine Weise, die ich ändern kann, um 2 kW Gleichstrom bei 160 A aufzunehmen, oder c) auf eine andere Weise, um den maximalen Dauerentladestrom der Batterie zu messen, wären erheblich geschätzt.

Leider haben eine große Anzahl anderer Leute im Internet, die dieses Problem haben, mit weitaus weniger Verstärkern zu tun (160A ist ziemlich verrückt.) Daher gibt es Kommentare zu "nur googeln" oder zu den zuvor gestellten Fragen nicht geschätzt.

Ich habe kürzlich einen großen Akku gekauft, einen Hobbyking Multistar 16000mAh 4-Zellen LiPo-Akku. Leider ist HobbyKing dafür berüchtigt, die Spezifikationen seiner Produkte zu erhöhen. Die maximale Dauerleistung wird auf verschiedene Weise mit 15 ° C (15 ° C * 16000 mAh = 15 ° C * 16Ah = 240 Ampere) und 10 ° C (160 ° A) angegeben. Die Batteriespannung sollte während des Gebrauchs zwischen 4,0 V und 3,2 V pro Zelle liegen, also zwischen 16 V und 12,8 V.

Ich hoffe, dass die Dauerleistung mindestens 10 C oder 160 A beträgt, aber ich habe keine Ahnung, was das ist. Die tatsächlichen Ausgangsleistungen von Multistar-Batterien werden unterschiedlich mit 10 ° C bis 3 ° C angegeben, und es fehlen tatsächliche Testdaten und viel zu viele anekdotische Daten. Ich hoffe, dies selbst zu testen, indem ich 2 kW in etwas einspeise und die ganze Zeit über den Strom messe.

Grundsätzlich brauche ich etwas, um ungefähr 160A bei 14V in oder 2,24 Kilowatt zu entladen. Ich habe nach Dingen gesucht, die im Bereich von einem Kilowatt Strom verbrauchen, und festgestellt, dass Mikrowellen (~ 1 kW), Backöfen (~ 1,5 kW), Elektrowerkzeuge (~ 500 kW-2 kW), Projektoren (400 kW-4 kW) und Haartrockner vorhanden sind (~ 1-2kW) sind meine besten Wetten. Ich bin mir nicht ganz sicher, wie ich meinen Akku an einen dieser Anschlüsse anschließen soll. Offensichtlich gibt die Batterie bei 160 Ampere ~ 2,2 kW Gleichstrom ab. Ich habe keine Ahnung, was mein Fön will oder wie ich ihn dazu bringen kann, ohne viel Arbeit Gleichstrom zu nehmen. Ich verstehe auch, dass dies weit im Bereich des verrückten Wissenschaftlers liegen und wahrscheinlich zu einer coolen Explosion führen würde.

Gibt es eine einfachere Möglichkeit, die Kapazität meines Akkus zu testen? In Reichweite habe ich ein LiPo-Ladegerät (max. Entladerate 1A leider), ein anständiges Fluke, viele Haushaltsgeräte, eine Reihe von Netzteilen, einen 400-W-Projektor und eine Werkstatt mit einer anständigen Anzahl von Elektrowerkzeugen / Elektrogeräten.

Jeder Weg, meine Batterie zu testen, ist sehr zu begrüßen, einschließlich Möglichkeiten, meine Haartrockner mit Gleichstrom zu versorgen, Möglichkeiten, zwei Kilowatt in etwas zu entladen, das kein Gerät ist, und andere Möglichkeiten, um allgemein die Batterieentladungseigenschaften zu testen.

[edit] Ich weiß, dass es ziemlich unpraktisch und gefährlich ist, ein Kilowatt in Haushaltsgeräte zu stecken, wenn man dumm ist. Ich weiß jetzt auch, dass es auch verdammt schwer ist. Ich bin jetzt dazu übergegangen, einen großen Widerstand herstellen oder kaufen zu wollen.Ich weiß, wie gefährlich 2 kW für die Sicherheitspolizei sein können. Ich hatte immer vorgehabt, dass jeder Test - sei es an einem bewährten Widerstand, der einwandfrei funktionieren sollte, oder an einem Haushaltsgerät - im Freien auf nicht brennbarem Boden mit Feuerlöschern durchgeführt wird Teile es mit dem Internet, anstatt an einem Stromschlag zu sterben und mein Haus niederzubrennen. Ich weiß auch, wie 2 kW Dinge schmelzen können und habe schon einmal mit Energie in dieser Größenordnung umgegangen. Ich bin kein Elektriker und kenne meine Grenzen, aber ich weiß, wie man mit 2 kW so umgeht, dass das Schlimmste, was schief gehen könnte, ein paar hundert Dollar Kram und ein hübsches Explosionsvideo auf Youtube sind.Mir ist sehr klar, dass die Wahrscheinlichkeit sehr hoch ist, dass der Akku oder was auch immer ich in 2 kW stecke, explodiert, und ich werde das Video mit Ihnen allen teilen, wenn (wenn) es so ist.

Owen Versteeg
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Gefahr wird Robinson! 16 Ah ist viel Energie und 160 A ist eine große Strömung. Sie müssen genau wissen, was Sie tun, um a) sinnvolle Ergebnisse zu erzielen und b) sich nicht zu verletzen. Ihre Frage legt nahe, dass dies nicht der Fall ist.
Dampmaskin
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Das Problem ist, dass der Akku wahrscheinlich etwas mehr als die angegebenen Werte leuchten kann, es dabei aber sehr heiß werden kann. Es ist nicht so, dass Sie ihre C-Bewertung erreichen und der Strom stoppt. Ein gutes Beispiel sind die Turnigy Nanotech-Zellen. Ich habe eine der 3,7 V 6600 mAh-Zellen aufgenommen, deren Kurzschlussstrom ~ 750 A beträgt, um ein besseres Maß dafür zu erhalten, ob die Die Batterie kann 10 ° C oder 15 ° C warm sein. Vielleicht möchten Sie eine Temperatursonde anbringen, um zu sehen, wie heiß sie unter Last wird. Bleibt sie bei 10 ° C kalt, können Sie sie möglicherweise stärker drücken.
Sam
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Beachten Sie, dass Sie wissen, dass Sie den maximalen Dauerentladestrom überschritten haben, weil sich die Batterie entzündet oder die Überdrucksicherung die Batterie dauerhaft deaktiviert. Betrachten Sie dies als zerstörerische Prüfung.
JPA
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@OwenVersteeg "Ich habe ein gutes Verständnis für Elektrizität im Allgemeinen und weiß, wie ich mit der Menge an Strom, die ich handhabe, sicher bin." Diese beiden Behauptungen scheinen in direktem Widerspruch zu Ihrem vorgeschlagenen Plan zu stehen, 160 Ampere in elektrische Haushaltsgeräte einzubauen.
David Richerby
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Mögliches Duplikat: electronics.stackexchange.com/q/198745/50922
Level River St

Antworten:

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Abführen bei 14 V man einen Widerstand mit einem Widerstand von muß R = V 21kW14V. Sie können einen kaufen0,25Ω1kWWiderstand auf Digikey für $ 54.95 (BestellNr. FSE100022ER250KE).R=V2W=(14V)21000W=0,196Ω0,25Ω 1kW

Die Verwendung von zwei oder drei von ihnen parallel würde zerstreuen , die innerhalb ist 5 % Ihres Ziels von 2,24 k W . Wenn Sie 0,25 Ω- Widerstände verwenden, beträgt der Strom 14 V2,35kW5%2.24kW0,25Ω. Sie benötigen also einen Draht von 8 AWG oder mehr, der zu jedem Widerstand führt.14V0,25Ω=56EIN

Alternativ können Sie einen Hochtemperaturkern (z. B. einen Schlackenblock) mit einem Nichromdraht umwickeln, um Ihren eigenen Leistungswiderstand herzustellen. Dieses PDF enthält einige Informationen zu NiChrome-Kabeln. 14 AWG NiCr Ein Draht hat einen Widerstand von pro Fuß. Nichrom-Draht A hat einen Schmelzpunkt von etwa 1800 ° F . Wenn wir ungefähr 29 A durch den Draht laufen, erwärmt sich der Draht auf ungefähr 1400 ° F, was 400 ° F Rand lässt.0,1587Ω1800°F29EIN1400°F400°F

Wenn Sie laufen 5 Stränge bei je Sie haben 160 A und irgendwo in dem sein 1400 ° F Bereich. Um 32 A zu erzeugen, muss der Widerstand des Kabels 14 V betragen32EIN160EIN1400°F32EIN. Um0,4375Ωherzustellen, muss die Drahtlänge0,4375Ωbetragen14V32EIN=0,4375Ω0,4375Ω(2ft 9in). 2,76ft5parallele Stränge=13,8ft. Wickeln Sie jeden der 5 Fäden um den Ascheblock, damit er sich nicht berührt, oder verwenden Sie alternativ 5 separate Ascheblöcke.0,4375Ω0,1587Ω/ft=2,76ft2,76ft5 parallele Stränge=13.8ft

Verdrahten Sie jeden Strang parallel mit mindestens 12 AWG für jede Verbindung mit der Batterie. Stellen Sie die Verbindung nicht mit etwas her, das schmelzen könnte, z. B. Überbrückungskabeln mit Kunststoffgriffen. Außerdem muss der Kupferdraht in der Nähe des NiChrome physisch getrennt verlegt werden, da wahrscheinlich ein Teil der Isolierung schmilzt.

Sie können eine 21-Fuß-Spule mit 14 AWG NiChrome-Draht für 19,13 USD bei McMaster erwerben. ( Teile-Nr. 8880K11 ) Alternativ können Sie bei Jacobs Online eine 20-Fuß-Spule für 15,00 USD erwerben .

user4574
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Bei hohen Strömen ist es normalerweise praktischer, Stahldraht zu verwenden. Es ist viel billiger.
Dmitry Grigoryev
@ Dmitry Grigoryev Ich bin damit einverstanden, dass die Verwendung von Stahldraht auch dann funktioniert, wenn Sie bei einem bestimmten Lieferanten eine angemessene Temperaturbewertung und Widerstandsdaten erhalten.
user4574
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Erwähnenswert ist, dass Nichrom einen relativ niedrigen Wärmewiderstandskoeffizienten aufweist - 0,0004 / C. Das heißt, wenn Sie den Draht um 500 ° C erwärmen, steigt sein Widerstand um ca. 20%. Was im Vergleich zu anderen Materialien klein ist, aber die Berechnung beeinflusst.
Floris
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Es gibt zwei Probleme: Sie benötigen ein Gerät, das die entsprechende Last bereitstellt, und Sie müssen die Wärme verwalten.

Für mein Geld würde ich Folgendes tun (aber siehe wichtige Warnung zum Kurzschließen von Batterien weiter unten !!):

Nehmen Sie einen dünnen Draht (zum Beispiel den "Magnetwickeldraht", den Sie bei Radio Shack für etwa 9 Dollar kaufen können - https://www.radioshack.com/products/magnet-wire-set?variant=5717684613 ). Dieses Set enthält ca. 30 Meter Kupfer mit einer Stärke von 22, 26 und 30 Gauge. Der Widerstand dieser Drähte beträgt 53, 134 bzw. 339 Ohm / km.

Um einen Strom von 160 A aus einer 14 V-Quelle zu erhalten, ist ein Gesamtlastwiderstand von 14/160 = 88 mOhm erforderlich. Das bedeutet, dass etwas mehr als 1 Meter des dicksten dieser Drähte die richtige Last liefern würde - aber es gibt keine Möglichkeit, die Wärme abzuleiten. Sie benötigen eine ausreichende Oberfläche - daher würde ich empfehlen, dass Sie die dünnste Stärke verwenden. Verdoppeln Sie die Drähte, damit Sie eine Reihe von Drähten parallel erhalten, die die Last bereitstellen. Sie könnten dann die Enden zusammenlöten (Sie müssen ein Stück Email abkratzen, um diese Drähte verlöten zu können) und ein Stück mit Klebstoff ausgekleideten Schrumpfschlauch um die Verbindungsstelle legen. Verwenden Sie einen wirklich dicken Draht (mehrere Adern mit 6 AWG), um die Verbindung zu Ihrer Batterie herzustellen. Andernfalls treten massive Verluste auf, wenn Sie diese nicht benötigen.

Tauchen Sie nun das Ganze in ein großes Wasserbad. Wasser ist billig und hat eine bemerkenswert hohe Wärmekapazität. Die Isolierung des Kabels stellt sicher, dass der gesamte Strom durch das Kupfer fließt, und jetzt haben Sie ausreichend Platz, um die Wärme an das umgebende Wasser abzuleiten. Wenn Sie eine 16000-mAh-Batterie haben, sollte diese 0,1 Stunden oder 6 Minuten lang 160 A liefern können. In dieser Zeit würden Sie im Prinzip insgesamt 160 * 14 * 360 = 806 kJ oder ungefähr 200 kCal abbauen. Wenn Sie diesen Apparat in 5 Liter Wasser (einen Eimer) eintauchen, erwärmt er sich um ca. 40 ° C; das ist überschaubar.

Beachten Sie, dass das Kurzschließen von Batterien extrem gefährlich ist - diese Dinge haben eine zerbrechliche Chemie und können explodieren. Vergewissern Sie sich, dass Sie über geeignete Brandbekämpfungsausrüstung und persönlichen Schutz verfügen.

Schließlich - wie viele Drähte benötigen Sie, wenn Sie eine Gesamtlänge von 100 Fuß haben?

Wenn wir davon ausgehen, dass Sie N Drähte der Länge so abschneiden, dass der Endwiderstand R ist , schreiben wir für einen Widerstand pro Längeneinheit ρRρ

ρN=R

Wir wissen auch, dass die Gesamtlänge , was als 100 Fuß ( L ) angegeben wird. Wir können jetzt nach ℓ auflösen :NL

ρL=R=RLρ

Mit den obigen Zahlen möchten Sie den 30-Gauge-Draht in 11 Stücke mit einer Länge von jeweils 92 cm schneiden. Diese 11 parallel geschalteten Drähte ergeben einen Widerstand von 84 mOhm, der dem von Ihnen benötigten Wert sehr nahe kommt. Und ich bin sicher, Sie werden anderswo noch ein paar mOhm Verluste haben.

Schließlich - Sie laden den Akku auf, bestimmen die Wassermenge im Eimer, schließen das Ganze an und stehen frei. Wenn der Strom nicht mehr fließt, können Sie den Temperaturanstieg im Eimer messen und wissen, wie viel Energie Sie von der Batterie auf das Wasser übertragen konnten.

Wenn das Gewicht des leeren Kübels E ist , und der volle Eimer F ist, dann ist die Masse des Wassers ist F - E, und wenn der Temperaturanstieg (in ° C) ist , , dann ist die Gesamtenergie F - EΔT

F-EΔT4200 J

Wo das Gewicht in kg und die Temperaturdifferenz in Celsius ist.

Teilen Sie die Energie durch die Zeit in Sekunden und Sie haben die durchschnittliche Leistung.

Ich habe keinen guten Vorschlag, um so große Ströme direkt zu messen, es sei denn, Sie haben das entsprechende Werkzeug (siehe zum Beispiel diesen Artikel für einige Hinweise). Ein normaler Fluke wird es nicht tun ... Sie möchten nichts direkt in den Pfad der großen Strömung stellen.

AKTUALISIEREN

Die Frage "Kann ein so dünner Draht diese Wärme abführen?" Kann analytisch beantwortet werden.

Nach dieser Veröffentlichung kann ein dünner Draht in Wasser (in dem das Wasser kochen darf) . Wenn wir davon ausgehen, dass Ihr Magnetdraht für bis zu 180 ° C ausgelegt ist und das Wasser 30 ° C hat, haben Sie einen Temperaturgradienten von 150 ° C. Für die Abgabe von 2 kW benötigen wir folgende Fläche2105 W/m2/C

EIN=PhΔT=7.310-5 m2

Der 30 - AWG - Draht hat einen Durchmesser von 0.254 mm, so dass eine Oberfläche von pro Meter Länge. Die Gesamtlänge von 30 m ergibt eine Fläche von 2,4 10 - 2 m 2 ; das ist viel mehr als wir brauchten. Selbst wenn der Wärmeleitfähigkeitskoeffizient viel niedriger ist (z. B. der "nicht siedende" Wert von 8 × 10 3 W / m 2 / C aus demselben Artikel), reicht es immer noch aus, die Wärme abzuleiten.810-4 m22.410-2 m28103 W/m2/C

Beachten Sie, dass zwei Drähte, die Strom in die gleiche Richtung leiten, sich anziehen. Dies kann zu einer Verringerung der verfügbaren Fläche für die Wärmeableitung führen. Vielleicht möchten Sie ein wenig damit experimentieren (vielleicht kleine Perlen an den Drähten auffädeln, um sie zu trennen).

Floris
quelle
Er könnte einen Shunt und etwas Mathe benutzen, um den Strom zu bestimmen.
DIYser
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Die Wahrscheinlichkeit, dass dies nicht funktioniert, ist beträchtlich. Winziger Magnetdraht und große Ströme sind ein Rezept für einen sehr schnellen Ausfall, selbst wenn sie in Kühlkörpern eingeschlossen und unter Wasser eingetaucht sind. Ich habe das nicht berechnet, aber ich würde erwarten, dass die Energiedichte einfach zu hoch ist - dass man die Wärme nicht schnell genug durch die winzige Oberfläche abführen kann, die solch ein dünner Draht bietet.
J ...
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@J ... - Gültiges Anliegen. Ich habe meine Antwort mit einer Berechnung der Wärmeübertragung aktualisiert. Ihre Beiträge sind willkommen.
Floris
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Dies ist die gleiche Lösung, die Mikeselectricstuff verwendet. Er hat hier ein Video über ein ähnliches Setup gemacht: youtube.com/watch?v=WECW88rJYrE
grahamparks
@grahamparks das ist in der Tat fast genau das, was ich im Sinn hatte - danke, dass Sie diesen Link gefunden haben, das bestätigt, dass dieser Ansatz in der Praxis funktioniert!
Floris
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Ich entscheide mich, diesen Teil Ihrer Frage zu beantworten, der von anderen Antworten vernachlässigt wurde. "Gibt es eine einfachere Möglichkeit, die Kapazität meiner Batterie zu testen?" Ja, Sie haben bereits die Möglichkeit, Ihre Akkukapazität mit der Entladefunktion Ihres LiPo-Akkuladegeräts mit einer Rate von 1 A zu testen (siehe Anweisungen). Oder entladen Sie es einfach mit einer 1-A-Rate und messen Sie die Zeit mit einer Stoppuhr. Sie sollte bei niedrigen Entladeraten bei etwa 16000 mAh liegen und bei höheren Raten deutlich niedriger sein.

Bitte messen Sie zuerst die Kapazität mit der niedrigen Rate, um sicherzustellen, dass Sie tatsächlich über einen 16000-mAh-Pack verfügen.

Die maximale Entladerate 10C, 15C usw. wird aus einem bestimmten Grund auf diese Weise angegeben. Dies ist kein fester Amperewert, sondern hängt von der Kapazität und dem Zustand des jeweiligen Akkus zu diesem Zeitpunkt ab. Es handelt sich um eine unscharfe Spezifikation, die aus Sicherheits- und Zuverlässigkeitsgründen ausgewählt und nicht gemessen wird. Aus diesem Grund wird niemals eine maximale Entladerate von 11,2 ° C angezeigt.

Nur weil Sie mit einer bestimmten Rate entladen können, heißt das nicht, dass Sie sollten. Es ist durchaus möglich, einmal mit sehr hoher Geschwindigkeit zu entladen, ohne dass etwas anscheinend Schreckliches passiert. Die Hitze und der Stress könnten jedoch eine Schwachstelle geschaffen haben, die beim nächsten Versuch einen heftigen Brand auslöst.

Alle Lasten sind nicht gleichwertig. Ein echter Carbon-Pile-Belastungstester für Kraftfahrzeuge (den ich bei der Durchführung des Tests empfehlen würde) ist eine reine Widerstandslast, Motoren sind jedoch hochinduktive Lasten mit Gegen-EMK-Spitzen und anderen komplexen Bauteilen, die möglicherweise zur Batterie zurückgeführt werden oder nicht über den ESC abhängig davon, wie gut es gefiltert wird.

Zusammenfassend muss der geplante Test wahrscheinlich nicht ausgeführt werden. Finden Sie heraus, wie viel Strom Ihre Anwendung im schlimmsten Fall tatsächlich liefert. Wenn es weniger als 32A ist, bist du gut. Wenn es mehr ist, sind Sie vielleicht in Ordnung, aber der beste Test ist es, es auf der tatsächlichen Hardware auszuprobieren und zu sehen, wie lange es läuft. In der Nähe von 160 A handelt es sich bei dieser nächsten Warnung NICHT nur um ein Kochfeld. In keinem Fall sollten Sie die Nennstromstärke von Kabeln, Steckverbindern oder Komponenten überschreiten. Testen Sie auf einer nicht brennbaren Oberfläche, fern von allem, was Sie sich nicht leisten können, verbrannt zu sein.

Wenn Sie wirklich "c) einen anderen Weg zur Messung des maximalen Dauerentladestroms der Batterie" (keinen sicheren Entladestrom) wollen und keine zusätzlichen Parameter wie die Lastimpedanz bereitstellen möchten oder können, gibt es wirklich nur einen Weg. Ein toter Kurzschluss in ein dickes kurzes Kabel oder eine Stromschiene. Messen Sie den Strom mit einer Zange am induktiven Messgerät, bis er schmilzt. Jede Methode mit Lastwiderstand, auch ein sehr kleiner Stromnebenwiderstand, erreicht nicht das wahre Maximum.

Dies ist mit ziemlicher Sicherheit eine zerstörerische Prüfung, und der Wert der Ergebnisse ist zweifelhaft. Wenn wir wissen, welche Informationen Sie mit diesem Test erhalten, können wir Ihnen weitere nützliche Antworten geben.

Slomobile
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Woher weißt du, welche Funktionen sein Ladegerät hat? Können Sie Ihrer Textwand ein paar Absatzumbrüche hinzufügen? Wir werden nicht glauben, dass Sie angeben. ; ^)
Transistor
@transistor danke, ich habe (ohne Erfolg) versucht, dem Original Zeilenumbrüche mit Shift-Return hinzuzufügen. Sie haben mich aufgefordert, den richtigen Weg zu suchen (doppelte Rückgabe). OP erklärte: "In Reichweite habe ich ein LiPo-Ladegerät (max. Entladerate 1A leider)". Wenn das LiPo-Ladegerät über einen Entlademodus verfügt, liegt dies höchstwahrscheinlich an der Kapazitätsmessung. Sobald Sie Entladungshardware eingebaut haben, ist nur Firmware erforderlich, um die Kapazitätsmessung durchzuführen.
Slomobile
Mir geht es nicht um die Ah-Bewertung, sondern um die max cont. Entladungsrate. Leider geht es mir gut, solange die Ah-Bewertung über der Hälfte des Nennwerts liegt. Normalerweise wird kein Unternehmen die Ah-Bewertung für den Batterietyp, den ich habe, um so viel erhöhen, und wenn dies der Fall wäre, wäre ich schockiert. Die maximale Dauerentladung ist das, worüber ich mir Sorgen mache, da dies eine weitaus häufiger aufgeblasene Zahl ist.
Owen Versteeg
Denken Sie eine Minute darüber nach. Wenn ein Hersteller die Ah-Bewertung (Kapazität) erhöht, ist die Laufzeit etwas kürzer und möglicherweise sind einige Leute enttäuscht. Wenn sie die maximale Dauerentladungsrate aufblasen und jemand sich tatsächlich mit dieser Rate entlädt, fängt die Packung Feuer, brennt ein Haus nieder und tötet möglicherweise jemanden. Und mfr sagte, es sei sicher, so dass sie vor Gericht für Schäden haften. Die maximale Dauerentladungsrate wird von Anwälten und nicht von Physikern festgelegt. Es ist ein theoretisches Maximum, keine Garantie.
Slomobile
Wenn sie eine maximale Entladerate von 15 c für die Zellen beanspruchen und einen Pack-Strombegrenzungswiderstand einbauen, der die tatsächliche Entladung auf 10 c begrenzt, haben sie das Recht, eine Sicherheitsvorrichtung hinzuzufügen. Es hört sich so an, als wäre Ihre Bewerbung in Ordnung. Sie sind nur verärgert darüber, dass Sie möglicherweise nicht das ausgeschriebene Maximum erreichen. Du wirst es nicht verstehen. Dies liegt daran, dass die maximale Entladerate von Ihrer Anwendung und nicht vom Akkupack abhängt. mAh wird routinemäßig aufgeblasen, lassen Sie sich schockieren.
Slomobile
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Google für "dynamischer Bremswiderstand". Sie sind nicht billig, aber sie sind bis zu ein oder zwei Ohm und bis zu mehreren Kilowatt erhältlich. Es handelt sich im Grunde genommen um große Heizungen, aber das Schöne ist, dass Sie den Widerstand, den Strom und die Leistung angeben können, die Sie benötigen.

Kennzeichen
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5
Diese können kostenlos gesäubert werden, wenn es Ihnen nichts ausmacht, einen Schrottplatz in der Nähe eines Eisenbahn- / Straßenbahn- / U-Bahn-Depots zu besuchen. Oh, und die größten Modelle mit forcierter Kühlung gehen weit in den Megawattbereich.
Dmitry Grigoryev
Nehmen Sie sie nicht einfach von Einheiten ab, die Sie als nicht gebraucht betrachten. Viele davon sind eingelagert oder warten auf ihre Restaurierung. Sprechen Sie mit einem Schrottplatz, der tatsächlich Einheiten verschrottet (Larry's Truck & Electric kommt in den Sinn), aber machen Sie Ihre Hausaufgaben in Bezug auf die Größe, oder Sie erhalten eine Komponente mit einem völlig falschen Wert. Ich persönlich sage, "mach es aus Stahldraht" ist der bessere Plan für einen so kleinen Leistungswiderstand.
Harper - Reinstate Monica
Elektronische Überbestände / Lager sind ein vernünftiger Ort, um nach Leistungswiderständen mit einem niedrigeren Budget zu suchen, als das von Digikey vorgeschlagene.
User2943160
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Sie können einen Belastungstester verwenden. Diese Geräte wurden zum Testen von Fahrzeugbatterien und -generatoren entwickelt und können Hunderte von Ampere in Ihrem Spannungsbereich verarbeiten. Es handelt sich im Grunde genommen um einen großen Kohlewiderstand in einer Box mit einem Amperemeter und einem Voltmeter. Ein 500A kann man für ca. 50 $ haben (Beispiele 1 2 ).

Das einzige Problem ist, dass Sie viel länger als den beabsichtigten Arbeitszyklus benötigen. Sie sind für eine Belastungsdauer von ca. 30 Sekunden (Anlassen des Motors bei Spitzenstrom) und nicht für die von Ihnen gemessenen 4-6 Minuten ausgelegt, obwohl diese Einheiten für 6 kW ausgelegt sind, sodass Sie sie eine Minute oder länger laufen lassen können Lassen Sie es dann eine Weile abkühlen und wiederholen Sie den Vorgang, bis der Akku leer ist.

Compro01
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Oder setzen Sie einen leistungsstarken Lüfter auf die Carbonpfähle, um die Wärme abzuleiten. :)
DIYser
@DIYser - Höhere Kapazitäten machen genau das, aber sie kosten ungefähr doppelt so viel wie die Batterie, die er testet. Natürlich kann man immer etwas beurteilen.
Compro01
Ich bin sicher, Sie haben recht! Man weiß aber nie, manchmal haben Hacker unbenutzte Turbofans herumliegen. Es tut nie weh, einen Vorschlag zu machen.
DIYser
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Ihre netzbetriebenen Geräte (Haartrockner usw.) sind für eine 14-V-Batterie nicht wirklich geeignet. Sie sind für 120 V (oder 240 V) ausgelegt und verbrauchen bei 14 V weniger als 10% ihrer Nennleistung.

Als ich vor ein paar Minuten bei Ebay nachgesehen habe, scheint es eine Menge dieser 100-W-Leistungswiderstände in schönen Aluminiumgehäusen zu geben, die an einen großen Kühlkörper angeschraubt werden könnten. Sie könnten 25 dieser Dinge bekommen und sie parallel verdrahten. Wählen Sie einen Widerstand, der parallel zu 0,0875 Ohm liegt. Keine Ahnung, ob dies den Aufwand wert ist?

Oder Sie könnten versuchen, einen Ort zu finden, an dem sich Ersatzteile für Geräte verkaufen lassen, eine Rolle schwerer Nichrom-Drähte beschaffen und Ihren eigenen Widerstand von 0,0875 Ohm herstellen.

Aber, wie andere bereits gesagt haben, ist das Herumalbern mit 160A kein Ort für Amateure. Sie könnten sich umbringen UND gleichzeitig Ihr Haus niederbrennen. EXTREME VORSICHT IST DRINGEND ERFORDERLICH!

Richard Crowley
quelle
Wenn Sie Nichromdraht verwenden, können Sie ihn in einen großen Wasserbehälter (z. B. einen großen Mülleimer) tauchen. Bei 10 oder 15 ° C läuft es nicht lange genug, damit sich das Wasser so stark erwärmt. Dann müssen Sie sich nur noch Sorgen machen, dass die Batterie in Brand gerät.
Mkeith
1
Die Verwendung einer 10-mal niedrigeren Spannung als der Nennspannung führt nicht zu einem 10-mal niedrigeren Stromverbrauch. Es wird 100-mal niedriger sein. Das liegt daran, dass Power = Voltage * Current und Current = Voltage / Resistance, also Power = Voltage ^ 2 / Resistance.
Jakub
1
@ jms, wie schnell ist der Prozess? Würde das OP den Test einmal durchführen können, ohne dass der Draht komplett ausfällt? Kupfer ist so leitend, dass der OP sehr feine Drähte benötigen würde, vermute ich. Oder ein sehr langer Draht.
mkeith
1
@mkeith Du hast recht, Nichrome würde gut funktionieren für ein paar Tests, die insgesamt nur ein paar Minuten dauern. Da ich kein Chemiker bin, kann ich nicht sagen, wie lange der Draht hält, aber ich möchte mich nicht mit dem entstehenden elektrolysierten Chromschlamm befassen. Da 160 A bei 14 V einen Widerstand von nur 87 mΩ bedeuten, ist die hohe Leitfähigkeit von Kupfer in diesem Zusammenhang eine gute Sache. 4,1 m Kupferlackdraht (1 mm) haben den richtigen Widerstand und funktionieren einwandfrei, wenn sie in eine Wanne Wasser getaucht werden.
JMS
1
@ Richardcrowley, jms spricht von nichrome in wasser getaucht. Es würde definitiv eine Elektrolyse mit 12 V Ende-zu-Ende geben. Ich denke, dass jms den Fall gemacht hat, dass Kupferdraht eine viel bessere Wahl ist, wenn das OP einen in Wasser getauchten Draht (als thermische Masse) verwenden möchte. Ich denke, dies ist der einfachste Weg, den Test durchzuführen.
mkeith
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Müssen Sie den Akku wirklich so schnell entladen? Wenn Sie nur überprüfen möchten, was Ah Sie wirklich haben, warum nicht mit einer niedrigeren Stromstärke, aber mit der Zeit? Ähnliches habe ich mit 18650 Li-Akkus gemacht, die ich bei ebay gekauft habe. Ich wollte überprüfen, was ich wirklich hatte, also einfach einen Stromkreis aufbauen, um sie bei etwa 500 mA zu entleeren, und messen, wie lange das gedauert hat. Viel einfacher (und sicherer), als sie kurzzuschließen!

Sie können ein paar (oder drei) dieser 100W-Widerstände verwenden, um 10A-20A abzuleiten und zu sehen, was passiert. Das würde dir zumindest eine "Baseball" -Figur für die Batterie geben.

F. Bloggs
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Eine zerstörungsfreie Methode zum Testen einer Batterie, anstatt die Lebensdauer zu verringern. Nimmt mehr Zeit in Anspruch, lohnt sich aber.
MaMba
Mir geht es nicht um die Ah-Bewertung, sondern um die max cont. Entladungsrate. Leider geht es mir gut, solange die Ah-Bewertung über der Hälfte des Nennwerts liegt. Normalerweise wird kein Unternehmen die Ah-Bewertung für den Batterietyp, den ich habe, um so viel erhöhen, und wenn dies der Fall wäre, wäre ich schockiert. Die maximale Dauerentladung ist das, worüber ich mir Sorgen mache, da dies eine weitaus häufiger aufgeblasene Zahl ist.
Owen Versteeg
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14vdc @ 160a ist im Bereich einer Standard-Autobatterie. Holen Sie sich einen Wechselrichter mit 12 V Gleichstrom und 120 V Wechselstrom (google it - diese sind vorhanden) und verwenden Sie dann eine Heizung mit 120 V und 2 kW als Last. Sie müssen die kürzeste Länge eines massiven Kupferkabels der Stärke 0 oder 00 verwenden, um es mit der Batterie zu verbinden. Sie benötigen auch einen Shunt-Widerstandsstandard von 100 A bis 1A A (es ist ein elektrisches Werkzeug), um diesen hohen Strom genau zu messen. Wenn Sie Ihr Fluke-Messgerät an den Shunt anschließen und 1,6 Ampere anzeigen, fließen 160 Ampere über den Shunt. Das einzige Problem ist, wenn die Batterie zu unfähig ist, wird der 3KW-Wechselrichter möglicherweise nicht lange unterstützt. Hoffentlich handelt es sich hierbei nicht um eine Hobbybatterie, sondern um eine Lithiumbatterie für Elektrofahrzeuge in voller Größe. Diese existieren auch. Vergessen Sie nicht, dass 16.000 Ampere-Stunden auch 1 A für 16 Stunden sind.

Kennzeichen
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2

Es gibt elektronische Lasten, die diese Art von Leistung auf unbestimmte Zeit abgeben können, wie die EL-Serie von Kepco: http://www.kepcopower.com/el.htm

Sie sind nicht billig, aber sie ziehen sehr gut konstanten Strom, Spannung, Leistung und so ziemlich alles, was Sie brauchen. Ich bin mir ziemlich sicher, dass sie auch über eine serielle Verbindung gesteuert werden können.

CHendrix
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Dies ist, was ich für etwas Ähnliches getan habe (zumal wir einen herumliegen hatten). Die , die ich benutzt habe war von B & K Precision.
Setzen Sie Monica
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Wenn Sie einen Widerstand mit offener Spule zur Hand haben, dieser jedoch für Ihre Anforderungen zu hoch und zu niedrig ist, können Sie ihn folgendermaßen antippen:

Bildbeschreibung hier eingeben

Sie unterteilen den Widerstand in n Segmente, wodurch das Ganze für die gleiche Leistung bei 1 / n Spannung geeignet ist.

Die wichtigsten Details: Wenn die Packung den Widerstand r hat , ist der Widerstand jedes Segments offensichtlich r / n. Wenn alle parallel geschaltet sind, ist der Widerstand (r / n) / n. Es tut uns leid, aber in der App ist kein hochgestellter Text zu finden.

.

Harper - Setzen Sie Monica wieder ein
quelle
1
Gibt Ihnen das "Teilen durch 2" nicht tatsächlich das Teilen durch 4? (R / 2 parallel zu R / 2.) Gleiches gilt für den Rest der Diagramme ...
Oliver Charlesworth
Klingt richtig. Dividieren durch 2 ergibt genau die Hälfte der gleichen Leistung.
Harper - Reinstate Monica
Ah ok - wenn Ihre Untertitel bedeuten "Sie können die Spannung durch 2 teilen, um die gleiche Leistung zu erzielen", dann ja. Nur nicht besonders klar, was die Absicht war.
Oliver Charlesworth
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R=Vich=14160=0,0875 Ω

P=Vich=14×160=2240 W

P=V2R=12020,0875=164 kW

Bei 240 V wäre die Leistung viermal so groß wie (aufgrund der quadratischen Laufzeit) = 658 kW = 0,6 MW. Sie werden diese nicht in Ihrer Küche finden.

Da Sie bereits eine Anwendung haben, empfehle ich Ihnen, eine Methode zu entwickeln, um Ihre tatsächliche Belastung als Test zu verwenden.

Transistor
quelle
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Ich würde einen schrittweisen Ansatz verwenden. Dies bedeutet, dass die Lasten inkrementell verwendet werden und der Spannungsabfall gemessen und der Innenwiderstand der Batterie berechnet wird. Anschließend wird theoretisch für größere Lasten extrapoliert. Und nur dann, wenn die Berechnungen eine gute Sicherheitsmarge ergeben, würde ich einen Hochstromlastansatz ausprobieren.

Lassen Sie uns ein Beispiel geben: Die Berechnung des Batterieinnenwiderstands ist sehr einfach mit einem Amperemeter (keine notwendige Genauigkeit) und einem digitalen Voltmeter (hier ist eine mindestens vierstellige Werteanzeige erforderlich, aber auch hier ist die Genauigkeit nicht sehr wichtig, nur die Anzahl der Stellen) und zwei niederohmige Widerstände. Kann zwei 12V 55W Autolampen sein. Der Ansatz besteht darin, das Voltmeter parallel zur Batterie zu verwenden, das Amperemeter in Reihe zu den Glühlampen und zwei Messungen durchzuführen: eine mit nur einer Glühlampe und die zweite mit zwei parallelen Glühlampen. Aus den Strom- und Spannungsergebnissen können wir den Innenwiderstand der Batterie berechnen: Ri = dV / dI; (dV = V1 - V2; dI = I2 - I1).

Nachdem Sie den Innenwiderstand der Batterie berechnet haben, können Sie die interne Verlustleistung (Wärme) der Batterie bei 160 A mit der bekannten Formel approximieren: P = I2R, wobei: P die interne Verlustleistung der Batterie in Watt ist; Ich quadrierte ist 160A quadriert, das bedeutet 25600; R ist der zuvor berechnete Widerstand in Ohm.

Wenn das P-Ergebnis größer als 100 W für eine kleine Batterie (200-400 Gramm) ist, würde ich nicht einmal versuchen, 160 A daraus zu entnehmen. Wenn eine ziemlich große Batterie (zum Beispiel mehr als ein Kilogramm) die 100W für ein paar Minuten sicher absorbieren soll, bedeutet das, dass sie in Ordnung funktioniert. Natürlich können andere schädliche Effekte bei hohen Strömen auftreten, aber ich werde es versuchen.

Addysoftware
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Ich habe die Spezifikationen für Ihre Batterie nachgeschlagen. Es gibt einen gravierenden Unterschied. Die Spezifikation fordert eine konstante Entladerate von 10 ° C und keine kontinuierliche Entladerate von 10 ° C. Dies bedeutet, dass Sie den Akku bei 160 A entladen können, bis der Akku entladen ist.
Sie haben auch eine Spitzenentladungsrate von 20 ° C für 10 Sekunden. Wenn man dies verwendet, um die Zeitdauer bei 10 ° C abzuschätzen, würde ich 40 Sekunden schätzen.
Ich unterhielt mich mit einem CSR von Hobbyking und er versicherte mir, dass es sicher sei, eine Entladungsrate von 160 A zu verwenden. Er war jedoch unschlüssig , wie lange der Akku in der Lage sein würde, diese zu liefern (theoretisch sind es maximal 6 Minuten). .
Es würde mich wundern, wenn es auch nur eine Minute dauern würde. Dies ist ein "Fernweh" von Dauerbetrieb. Möglicherweise haben Sie nicht einmal genug Zeit, um etwas zu messen.

Ein weiterer Ansatz (und sicherer) ist die Bestimmung des Innenwiderstands (Ri) der Batterie. Sobald dies erledigt ist, ist es sehr einfach, die maximale Entladerate (Is = Vo / Ri) zu berechnen.
Um den Innenwiderstand zu ermitteln, messen Sie die Leerlaufspannung (Vo). Verwenden Sie einen 5-Ohm-Lastwiderstand und messen Sie die Spannung unter Last (Vl) und den Strom (I). Ri = (Vo-Vl) / I.
Als Beispiel gilt Vo = 16 V, Vl = 14,55 V und I = 2,91 A. Ri = (16-14,55) / 2,91 = 0,498 Ohm. Unter Verwendung dieses Wertes von Ri erhält man die Spitzenentladungsrate von (16 / .498 =) 32,18A.

Guill
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Ein Autostarter (insbesondere für einen großen Motor) kann diese Strommenge leicht aufnehmen, und das auch im 14-V-Bereich. Das einzige Problem ist, dass all diese Energie irgendwohin muss. Wenn Sie einen Anlasser mit gesperrter Welle aufrüsten, um eine Drehung zu verhindern, zieht dieser seinen Spitzenstrom (Blockierstrom), aber all diese Energie wird in den Wicklungen in Wärme umgewandelt, sodass er nicht länger so arbeiten kann jeweils ein paar Sekunden, ohne selbst zu kochen. Wenn Sie es aufbauen könnten, um eine Art mechanische Last anzutreiben - vielleicht einen großen Lüfter oder so, dann könnte es länger laufen, weil der größte Teil der Leistung in die Last abgeleitet wird, aber dann würden Sie einen wirklich großen Motor und eine kräftige mechanische Last benötigen laden oder es wird nicht den Zielstrom ziehen.

Wenn Sie an einer Drohne arbeiten und bereits die Motoren und Propeller dafür haben, besteht die Lösung möglicherweise darin, einen statischen Prüfstand zu bauen, um die Drohne so abzusperren, dass sie sich nicht bewegen kann. Fügen Sie Ihre elektrische Leistungsüberwachung (Strom / Spannung) ein ) Ausrüstung in den Schaltkreis ein und "fliegen" Sie Ihre Drohne im Rig.

Anthony X
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