Za rasipanje \ $ 1 \ mathrm {kW} \ $ at \ $ 14 \ mathrm {V} \ $ potreban vam je otpornik otpora \ $ R = \ frac {\ mathrm {V} ^ 2} { \ mathrm {W}} = \ frac {\ lijevo (14 \ mathrm {V} \ desno) ^ 2} {1000 \ mathrm {W}} = 0,196 \ mathrm {\ Omega} \ $. Otpornik \ $ 0,25 \ mathrm {\ Omega} \ $ \ $ 1 \ mathrm {kW} \ $ na Digikey možete kupiti za 54,95 USD ( br. Dijela FSE100022ER250KE).

Paralelna upotreba dva ili 3 od njih rasipala bi \ $ 2,35 \ mathrm {kW} \ $ što je unutar \ $ 5 \% \ $ od vašeg cilja od $ 2,24 \ mathrm {kW} \ $. Ako koristite \ $ 0,25 \ mathrm {\ Omega} \ $ otpornike, tada će struja biti \ $ \ frac {14 \ mathrm {V}} {0,25 \ mathrm {\ Omega}} = 56 \ mathrm {A} \ $ . Dakle, trebat će vam žica od 8 AWG ili veća koja ide na svaki otpornik.

Alternativno, možete omotati malo nikromovske žice oko jezgre s visokom temperaturom (kao što je blok od žbuke) kako biste napravili vlastiti otpornik snage. Ovaj PDF daje neke informacije o NiChrome žici. 14 AWG NiCr Žica ima otpor \ $ 0,1587 \ mathrm {\ Omega} \ $ po stopi. NiChrome-A žica ima tačku topljenja oko \ $ 1800 \ mathrm {° F} \ $. Ako provučemo oko \ $ 29 \ mathrm {A} \ $ kroz žicu, žica će se zagrijati na oko \ $ 1400 \ mathrm {° F} \ $ što ostavlja \ $ 400 \ mathrm {° F} \ $ margine.

Ako pokrenete 5 niti u \ $ 32 \ mathrm {A} \ $ svaki, imat ćete \ $ 160 \ mathrm {A} \ $ i biti negdje u \ $ 1400 \ mathrm {° F } \ $ range.Da bismo napravili \ $ 32 \ mathrm {A} \ $ potreban nam je otpor žice \ $ \ frac {14 \ mathrm {V}} {32 \ mathrm {A}} = 0,4375 \ mathrm {\ Omega} \ $. Da bismo napravili \ $ 0,4375 \ mathrm {\ Omega} \ $ treba nam duljina žice \ $ \ frac {0,4375 \ mathrm {\ Omega}} {0,1587 \ mathrm {\ Omega} / { \ mathrm {ft}}} = 2,76 \ mathrm {ft} \ $ (2ft 9in). \ $ 2,76 \ mathrm {ft} \ cdot 5 \ \ text {paralelne niti} = 13,8 \ mathrm {ft} \ $. Omotajte svaku od 5 niti oko bloka za pepeo, tako da se ne dodiruju, ili upotrijebite 5 zasebnih blokova za pepeo.

Paralelno povežite svaku žicu s baterijom koristeći najmanje 12 AWG žica za svaku vezu.Ne spajajte nešto što bi se moglo rastopiti, poput kratkospojnih kabela s plastičnim ručkama.Također, bakrena žica mora biti fizički odvojena u području u blizini NiChromea jer je vjerojatno da će se dio izolacije otopiti.

Možete kupiti kalem od 14 stopa od AWG NiChrome žice od tvrtke McMaster za19,13 USD.( dio br. 8880K11) Alternativno možete kupiti kalem od 20 stopa od tvrtke Jacobs Online za 15,00 USD.

Problem je dvojak: potreban vam je uređaj koji može pružiti odgovarajuće opterećenje i trebate upravljati grijanjem.

Za svoj novac učinio bih sljedeće (ali pogledajte važno upozorenje o kratkotrajnim baterijama ispod !!):

Uzmite duljinu tanke žice (na primjer, žicu za "namotavanje magneta" koju možete kupiti u Radio Shacku za oko 9 dolara - https: // www.radioshack.com/products/magnet-wire-set?variant=5717684613). Ovaj set sadrži otprilike 100 stopa od bakra od 22, 26 i 30 mjerača. Otpor ovih žica je 53, 134, odnosno 339 Ohm / km.

Da biste dobili struju od 160 A iz izvora od 14 V, potreban je ukupan otpor opterećenja od 14/160 = 88 mOhm. To znači da bi nešto više od 1 metra najdeblje od ovih žica pružilo pravo opterećenje - ali nema šanse da biste mogli izvući toplinu. Potrebna vam je dovoljna površina - pa bih vam preporučio da koristite najtanji mjerač, udvostručite žice, tako da na kraju imate nekoliko žica koje paralelno pružaju opterećenje. Tada biste mogli lemiti krajeve (morate sastrugati malo cakline da biste mogli lemiti na te žice) i staviti komad ljepljivog toplinskog steznika oko spoja. Upotrijebite stvarno debelu žicu (više niti 6 AWG) kako biste osigurali vezu s baterijom ili ćete dobiti velike gubitke tamo gdje ih niste željeli.

Sada cijelu stvar uronite u veliku kupku voda. Voda je jeftina i ima izuzetno visok toplinski kapacitet. Izolacija na žici osigurat će da sva struja prolazi kroz bakar, a sada imate dovoljno prostora za odvođenje topline na okolnu vodu. Ako imate bateriju od 16000 mAh, trebala bi moći pružiti 160 A za 0,1 sat ili 6 minuta. U to vrijeme u principu biste rasipali ukupno 160 * 14 * 360 = 806 kJ, odnosno otprilike 200 kCal. Ako umočite ovu opremu u 5 litara vode (kantu), zagrijat će se za oko 40 C; to je izvodljivo.

Imajte na umu da je kratki spoj baterija izuzetno opasan - ove su stvari krhke kemije i mogu eksplodirati. Provjerite imate li odgovarajuću opremu za gašenje požara i osobnu zaštitu.

Napokon - koliko žica trebate ako imate ukupnu duljinu od 100 stopa?

Ako pretpostavimo da ste rezali N žica duljine \ $ \ ell \ $ toliko da je konačni otpor \ $ R \ $, tada za otpor po jedinici duljine \ $ \ rho \ $ pišemo

$$ \ frac {\ ell \ rho} {N} = R $$

Također znamo da je ukupna duljina \ $ N \ ell \ $, što je dato kao 100 stopa (\ $ L \ $). Sada možemo riješiti \ $ \ ell \ $:

$$ \ frac {\ ell \ rho} {\ frac {L} {\ ell}} = R \\\ ell = \ sqrt { \ frac {RL} {\ rho}} $$

Uz gornje brojeve htjeli biste izrezati žicu s 30 mjerača na 11 dijelova duljine po 92 cm; ovih paralelnih 11 žica pružit će vam otpor od 84 mOhm, vrlo blizu vrijednosti koja vam je potrebna. Siguran sam da ćete negdje drugdje imati još nekoliko mOhm gubitaka.

Konačno - napunite bateriju, odredite količinu vode u kanti, spojite cijelu stvar i budite jasni. Kad struja prestane teći, moći ćete izmjeriti porast temperature u kanti i znat ćete koliko ste energije mogli prenijeti iz baterije u vodu.

Ako je težina prazne kante je E, a pune kante F, tada je masa vode F - E, a ako je porast temperature (u ° C) \ $ \ Delta T \ $, tada je ukupna energija $$ \ frac { FE} {\ Delta T} \ cdot 4200 ~ J $$

Gdje je težina u kg, a temperaturna razlika u Celzijusu.

Podijelite energiju s vremenom u sekundama i imat će prosječnu snagu.

Nemam dobar prijedlog za izravno mjerenje tako velikih struja, osim ako nemate odgovarajući alat (pogledajte na primjer ovaj članak za neke pokazivače) . Obični Fluke to neće učiniti ... Ne želite ništa staviti izravno na put velike struje.

AŽURIRANJE

Na pitanje - "može li tako tanka žica rasipati ovu toplinu" može se odgovoriti analitički.

Prema ovom radu, tanka žica u vodi (gdje je ta voda dopušteno kuhati) može rasipati \ $ 2 \ cdot 10 ^ 5 ~ \ rm {W / m ^ 2 / C} \ $. Ako pretpostavimo da je vaša magnetna žica ocijenjena na 180 ° C, a voda na 30 ° C, imate toplinski gradijent od 150 ° C. Da bismo rasipali 2 kW, potrebno nam je područje

$$ A = \ frac {P} {h \ Delta T} = 7.3 \ cdot 10 ^ {- 5} ~ \ rm {m ^ 2} $$

30 AWG žica ima promjer 0,254 mm, tako da površina iznosi \ $ 8 \ cdot 10 ^ {- 4} ~ \ rm {m ^ 2} \ $ po duljini metra. Ukupna duljina od 30 m daje joj površinu od \ $ 2,4 \ cdot 10 ^ {- 2} ~ \ rm {m ^ 2} \ $; ovo je puno više nego što smo trebali. Dakle, čak i ako je koeficijent toplinske vodljivosti mnogo niži (recimo, "nekuhajuća" vrijednost \ $ 8 \ cdot 10 ^ 3 ~ \ rm {W / m ^ 2 / C} \ $ iz istog članka) to je još uvijek dovoljno za izbacivanje topline.

Imajte na umu da će se privući dvije žice koje nose struju u istom smjeru: to može rezultirati smanjenjem dostupne površine za odvođenje topline. Možda biste htjeli malo eksperimentirati s tim (možda nanizati male kuglice na žice da ih odvojite).

Odlučujem se odgovoriti na ovaj dio vašeg pitanja koji su zanemarili drugi odgovori "Postoji li lakši način za testiranje kapaciteta baterije?" Da, već imate sredstva za testiranje kapaciteta baterije pomoću funkcije pražnjenja na vašem LiPo punjaču baterija brzinom od 1A (slijedite upute proizvođača). Ili samo ispraznite brzinom 1A i odmjerite ga štopericom. To bi trebalo biti nešto blizu 16000mAh pri malim brzinama pražnjenja i znatno manje pri višim brzinama.

Molimo, prvo izmjerite kapacitet, po niskoj stopi, kako biste bili sigurni da zaista imate paket od 16000mAh.

Maksimalna brzina pražnjenja 10C, 15C, itd. navedena je na taj način s razlogom. To nije fiksna vrijednost pojačala, ona ovisi o kapacitetu i stanju određenog paketa u tom trenutku. To je "nejasna" specifikacija koja je izabrana zbog sigurnosti i pouzdanosti, a ne mjerena. Zbog toga nikad ne vidite maksimalnu brzinu pražnjenja od 11,2C.

Samo zato što se možete isprazniti određenom brzinom, ne znači da biste trebali. Potpuno je moguće jednokratno isprazniti vrlo brzo, a da se ništa naoko strašno ne dogodi. Ipak vrućina i stres mogli su stvoriti slabu točku koja će izazvati silovit požar sljedeći put kada isprobate isti test.

Sva opterećenja nisu jednaka. Pravi automobilski ispitivač opterećenja hrpe ugljika (koji bih preporučio ako provodite test) je isključivo otporno opterećenje, ali motori su visoko induktivna opterećenja sa stražnjim EMF šiljcima i drugim složenim komponentama koje se mogu ili ne moraju vratiti na bateriju preko ESC-a, ovisno o tome koliko je dobro filtriran.

U zaključku, vjerojatno ne morate pokrenuti test koji ste planirali. Otkrijte koliko trenutna vaša aplikacija zapravo donosi najgori slučaj. Ako je manje od 32A, dobri ste. Ako je i više, možda ste dobro, ali najbolji test je samo isprobati ga na stvarnom hardveru i vidjeti koliko dugo radi. U blizini 160A, ovo sljedeće upozorenje NIJE samo tablica. Ni u kojem slučaju ne smijete premašiti trenutnu vrijednost bilo kojeg ožičenja, konektora ili komponente. Ispitajte na nezapaljivoj površini dalje od svega što ne možete priuštiti da je izgorjelo.

Ako stvarno želite "c) drugi način mjerenja maksimalne trajne struje pražnjenja akumulatora" (nije sigurna struja pražnjenja) i niste voljni ili sposobni pružiti dodatne parametre poput impedancije opterećenja, tada stvarno postoji samo jedan način. Mrtvi kratki spoj u debeli kratki kabel ili sabirnicu. Izmjerite struju stezaljkom na induktivnom mjeraču dok se ne otopi. Bilo koja metoda s otporom opterećenja, čak i vrlo mali strujni ranžirni otpornik neće doseći pravi maksimum.

Ovo je gotovo sigurno destruktivno ispitivanje i vrijednost bilo kakvih rezultata je dvojbena. Ako znamo više o tome koje podatke pokušavate dobiti izvođenjem ovog testa, možemo vam dati korisnije odgovore.

Google za "dinamički kočni otpornik".Nisu jeftini, ali dostupni su do samo ohma ili dva i do više kilovata.U osnovi su to veliki grijači, ali lijepa stvar je što možete odrediti otpor, struju i snagu koji su vam potrebni.

Možete koristiti ispitivač opterećenja.Ovi su uređaji dizajnirani za ispitivanje baterija i alternatora u vozilu i namijenjeni su za obradu stotina pojačala u vašem naponskom rasponu.Oni su u osnovi veliki otpornik ugljikovih hrpa u kutiji s ampermetrom i voltmetrom.500A možete dobiti za oko 50 USD (primjeri 1 2).

Jedini je problem što biste odlazili puno duže od predviđene dužnosticiklus.Oni su dizajnirani da podnesu to opterećenje 30-ak sekundi (vršno pokretanje motora), a ne 4-6 minuta koliko biste mjerili, iako su ove jedinice dizajnirane za 6KW, tako da biste ih mogli pokretati minutupa ga pustite da se neko vrijeme ohladi i ponavljajte dok se baterija ne isprazni.

Vaši mrežni uređaji (sušila za kosu itd.) zapravo nisu prikladno opterećenje za bateriju od 14 V.Dizajnirani su za napajanje od 120 V (ili 240 V) i trošit će < 10% njihove nazivne snage pri 14 V.

Kad sam provjerio Ebay prije nekoliko minuta, čini se da ima dosta onih otpornika snage 100 Wu lijepim aluminijskim kućištima koji se mogu pričvrstiti na veliki hladnjak.Mogli biste dobiti 25 tih stvari i paralelno ih povezati.Odaberite otpor koji će biti paralelan s 0,0875 Ohma.Ne znam je li ovo vrijedno troška?

Ili možete pokušati pronaći mjesto koje prodaje dijelove za popravak uređaja i dobiti valjak teške nikromove žice i izraditi vlastiti otpornik od 0,0875 Ohma.

Ali, kao što su drugi već rekli, glupiranje sa 160A nije mjesto za amatere.Mogli biste se istodobno ubiti I spaliti kuću.EKSTREMNI OPREZ JAKO JE NAGRADE!

Morate li doista isprazniti bateriju tom brzinom?Ako samo želite provjeriti što Ah stvarno imate, zašto to ne biste radili na nižoj struji, ali s više vremena?Nešto slično napravio sam s nekim baterijama od 18650 Li koje sam kupio na ebayu.Htio sam provjeriti što stvarno imam, pa sam samo postavio krug za odvod oko 500mA i izmjerio koliko je to trebalo.Puno lakše (i sigurnije) nego u osnovi ih prekratiti!

Mogli biste upotrijebiti par (ili 3) od onih otpornika snage 100 W kako biste dobili odvod 10A-20A i vidjeli što će se dogoditi.To bi vam barem dalo podatke o "balonu" za bateriju.

14vdc @ 160a u opsegu je standardne akumulatora za pokretanje automobila.Nabavite pretvarač snage 3KW12VDC do 120VAC (proguglajte - postoje!), A zatim koristite 2KW grijač od 120V kao opterećenje.Morat ćete upotrijebiti najkraću duljinu masivne bakrene žice # 0 ili # 00 da biste je povezali s baterijom.Također će vam trebati standard otpornosti šanta od 100 A do 1 A (za električni alat) da biste točno izmjerili ovoliku struju.Ako svoj Fluke-mjerač pričvrstite na razvodnik i on očita 1,6Amp, onda 160Amp-a teče preko šanta.Jedini je problem ako je baterija previše nesposobna, pa možda neće dugo podržavati pretvarač snage 3 kW.Nadamo se da ovo nije neka baterija za hobi, ove se specifikacije odnose na litijsku bateriju punog segmenta električnih vozila.Oni također postoje.Ne zaboravite: 16.000 amp-sati je također 1amp za 16 sati.Koliko brzo određuje unutarnji otpor ćelije baterije.

Postoje elektronička opterećenja koja mogu rasipati takvu vrstu energije u nedogled, poput serije EL tvrtke Kepco: http://www.kepcopower.com/el.htm

Nisu jeftini, ali vrlo dobro vuku konstantnu struju, napon, snagu, gotovo sve što vam treba.Prilično sam siguran da se njima može upravljati i preko serijske veze.

Ako vam je pri ruci otvoren otpornik zavojnice, ali on je previsok otpor i premali strujni kapacitet za vaše potrebe, možete ga taknuti:

Podijelite otpornik na n segmente, što će cjelinu učiniti prikladnom za istu snagu pri naponu 1 / n.

Krvavi detalji: Ako je paket otpor r , tada će očito otpor svakog segmenta biti r / n.Dakle, kod svih njih paralelno, otpor je (r / n) / n.Žao nam je, ne mogu pronaći nadpis u aplikaciji.

.

Čini se da vam nedostaju neki jednostavni izračuni.Potreban test otpor je $$ R = \ frac {V} {I} = \ frac {14} {160} = 0.0875 ~ \ Omega $$

To će dobiti opterećenje od $$ P =VI = 14 \ puta 160 = 2240 ~ W $$

Mrežni uređaj s ovim otporom imao bi snagu $$ P = \ frac {V ^ 2} {R} = \ frac {120^ 2} {0,0875} = 164 ~ kW $$

Na 240 V snaga bi bila četiri puta veća (zbog kvadratnog člana) = 658 kW = 0,6 MW.Nećete ih naći u svojoj kuhinji.

Budući da već imate prijavu, predlažem da smislite metodu za korištenje stvarnog tereta kao test.

Koristio bih korak po korak. To znači postupno korištenje opterećenja i mjerenje pada napona te izračunavanje unutarnjeg otpora baterije, a zatim teoretska ekstrapolacija za veća opterećenja. I nakon toga, ako proračuni pokažu dobru sigurnosnu marginu, pokušao bih pristupiti velikom opterećenju.

Dajmo nekoliko primjera: Izračun unutarnjeg otpora baterije vrlo je jednostavan pomoću ampermetra (nije nužna preciznost) i digitalni voltmetar (ovdje je potrebno imati barem četiri znamenke vrijednosti vrijednosti, ali opet, preciznost nije jako važna, već samo broj znamenki) i dva otpora male vrijednosti. Mogu biti dvije auto žarulje od 12 V i 55 W. Pristup uključuje upotrebu voltmetra paralelno s baterijom, ampermetar u seriji sa žaruljama i provođenje dva mjerenja: jedno sa samo jednom žaruljom, a drugo s dvije paralelno žarulje. Iz rezultata struje i napona možemo izračunati unutarnji otpor akumulatora: Ri = dV / dI; (dV = V1-V2; dI = I2-I1).

Sad kad ste izračunali unutarnji otpor akumulatora, možete približno odrediti unutarnje rasipanje snage (topline) baterije na 160A pomoću dobro poznate formula: P = I2R, gdje će: P biti interno rasipanje baterije, u vatima; I na kvadrat je 160A na kvadrat što znači 25600; R je prethodno izračunati otpor, u oma.

Ako je P rezultat veći onda 100W za malu bateriju (200-400 grama), ne bih ni pokušao uzeti 160A iz nje. Ako je riječ o prilično velikoj bateriji (na primjer, većoj od kilograma), treba na nekoliko minuta sigurno apsorbirati 100 W, što znači da će raditi dobro. Naravno, i drugi štetni učinci mogu se pojaviti pri jakim strujama, ali pokušat ću.

Potražio sam specifikacije vaše baterije. Postoji jedna ozbiljna razlika. Specifikacija zahtijeva konstantnu brzinu pražnjenja od 10C, a ne kontinuiranu brzinu pražnjenja od 10C. To znači da bateriju možete isprazniti na 160A dok se baterija ne isprazni.
Oni također imaju najveću brzinu pražnjenja od 20 ° C za 10 sekundi. Koristeći ovo za procjenu vremena na 10 ° C, pretpostavljam da iznosi 40 sekundi.
Razgovarao sam s CSR-om Hobbykinga i uvjerio me da je sigurno koristiti brzinu pražnjenja od 160A međutim, izbjegavao je koliko dugo će ga baterija moći isporučiti (teoretski je 6 minuta).
Iznenadio bih se da traje i minutu. Ovo je "daleko" od kontinuirano. Možda nećete imati dovoljno vremena ni za što mjeriti.

Drugi pristup (i sigurniji) je utvrđivanje unutarnjeg otpora baterije ( Ri). Kada se to učini, vrlo je jednostavno izračunati maksimalnu brzinu pražnjenja (Is = Vo / Ri).
Da biste pronašli unutarnji otpor, izmjerite napon praznog hoda (Vo). Upotrijebite otpor opterećenja od 5 ohma i izmjerite napon pod opterećenjem (Vl) i struju (I). Ri = (Vo-Vl) / I.
Kao primjer, Vo = 16v, Vl = 14,55v i I = 2,91A. Ri = (16 - 14,55) /2,91 =, 498 ohma. Koristeći ovu vrijednost Ri, dobiva se vršna brzina pražnjenja od (16 / .498 =) 32,18A.

Automobilski pokretački motor (posebno za veliki motor) može lako povući toliku količinu struje i to u rasponu od 14V. Jedini je problem što sva ta energija mora nekamo otići. Ako ste motor startera namjestili s osovinom zaključanom kako biste spriječili rotaciju, on će povući svoju vršnu (zaustavnu) struju, ali sva ta energija odlazit će u toplinu u namotima, tako da ne može raditi tako više od nekoliko sekundi odjednom bez samog kuhanja. Ako biste ga mogli namjestiti da pokreće neku vrstu mehaničkog opterećenja - možda velikog ventilatora ili nešto slično, tada bi mogao raditi dulje jer će se većina snage raspršiti u teret, ali tada bi vam trebao stvarno veliki motor i pozamašan mehanički opterećenje ili neće povući ciljanu struju.

Ako radite na dronu i već imate motore i propelere za njega, možda je rješenje izgraditi statički testni uređaj za zaključavanje dron kako se ne bi mogao pomicati, umetnite svoju električnu opremu za praćenje izvedbe (struja / napon) u sklop i "preletite" svoj dron u opremu.