Cálculo de la matriz de capacitores para simular la regeneración de alto voltaje en un vehículo eléctrico [cerrado]

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Buenos días, grupo, me preguntaron algo sobre un enigma: actualmente tenemos un vehículo EV experimental que funciona con una gran batería de níquel-sal. Con la ignición encendida y el pie fuera del 'gas', la batería muestra 370 voltios, con un pequeño consumo de 1 amperio. Durante la conducción, he visto hasta 100 amperios entregados al motor.

Se me ha pedido que simule un sistema de 'regeneración' para que podamos probar nuestro inversor. Necesito devolver 30 amperios de energía a la batería durante 30 segundos. He visto topes de alto voltaje (y soy muy consciente de lo peligroso que es este nivel de energía), sin embargo, estoy perplejo al calcular exactamente qué tamaño de condensador estoy buscando, o cómo calcularía la resistencia para asegurar un 30 segundo tiempo de entrega.

    
pregunta James F. Smith

2 respuestas

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Solo necesitas descargar el exceso de energía. Supongo que no quiere en realidad regenerarse en la batería todavía , porque su tecnología aún no está allí. Lo que necesita es una rejilla de frenado dinámica o básicamente una resistencia grande y gruesa.

La conexión ciega de la resistencia en serie con la batería no funcionará. En los sistemas de paneles solares fuera de la red que usan baterías, el controlador de carga solar tiene un par de terminales llamados "Descarga". Ejemplos de tales controladores son Morningstar o Midnight Electric. Cuando el controlador está recibiendo más energía de la que la batería puede absorber, el controlador envía el exceso de energía a estos terminales de "descarga", que luego alimentan algo como un calentador de agua. Idealmente, su controlador tiene un terminal de "descarga" que hace lo mismo. Aquí es donde se conecta la red de frenos dinámica.

Home Depot vende calentadores Cadet de 240 vatios a 2000 vatios por $ 50. Son a prueba de balas y tienen una gran superficie, por lo que se enfriarán por convección.

 2000W @ 240V = 8.333 amps, repeating of course.
 8.333 amps @ 240V E=IR 240=8.333R.   R=28.8 ohm. 

Su voltaje no excederá los 480 V, así que úselos en pares en serie *, dando 57.6 ohmios. Digamos que Regen flota voltaje de batería hasta 380V.

380V into 57.6 ohms is E=IR 380=57.6I.  I=6.6 amps.  

Cinco de estos pares deberían poder disipar 33 amperios a su voltaje esperado. Sería muy asqueroso y voluminoso, pero funcionará, y es difícil discutir el precio.

Si el dinero no es un objeto, puede hacer lo mismo mucho más compacto con los calentadores de tiras de estilo Chromalox, pero luego tendrá que enfriarlos activamente. Te ayudaría si pudieras encontrar un fan contento de funcionar con 380V.

* no están listados para la conexión en serie, por lo que esto violaría NEC 110.3b. Sin embargo, NEC es inaplicable a los automóviles.

    
respondido por el Harper
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La batería no se puede cargar mientras se conduce, solo se puede cargar mientras se frena. Para simular eso, deberá desconectar la conexión de la batería al inversor y conectarla a un sistema de carga. Hacer eso mientras el automóvil está varando o frenando mecánicamente no es muy diferente de hacerlo con el auto estacionado.

Si debe hacerlo mientras se mueve, otro banco de baterías como lo sugiere @Brian Drummond probablemente sería la solución más fácil.

Para hacerlo con un banco de capacitores, debe tener un convertidor de aumento de voltaje que pueda suministrar un voltaje suficientemente superior al voltaje de la batería para cargar mientras que la entrada del banco de capacitores cae. Si se necesitan 400 voltios para cargar, la energía requerida para suministrar 30 amperios durante 30 segundos sería 400 X 30 X 30 = 360,000 julios. Dado que el condensador debe proporcionar un voltaje mínimo al convertidor de refuerzo, no puede descargarse a cero, por lo que no se puede recuperar toda la energía almacenada. Si el convertidor elevador puede funcionar entre 100 y 400 voltios, la capacitancia necesaria debería ser 2 X 360,000 / (400 - 100) ^ 2 = 8 faradios. Ese es un gran banco de condensadores.

    
respondido por el Charles Cowie

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