Las matemáticas son fáciles:

20 W x 30 s x 30 ciclos = 18000 Ws (vatios-segundos) y dado que hay 3600 s en una hora, eso es 18000/3600 = 5 Wh.

Pero como es probable que encuentre sus baterías clasificadas en mAh, podemos hacerlo de esa manera también:

La corriente, I = P / V = 20 W / 9 V = 2.2 A (o 2200 mA). Vas a correr por 15 minutos o 0.25 h, así que necesitarás suministrar 2.2 A x 0.25 h = 0.55 Ah. (Tenga en cuenta que si multiplicamos esto por el voltaje obtenemos 5 Wh como en el primer cálculo).

Ahora vamos a elegir una hoja de datos AA alcalina al azar. El primer éxito fue el Energiser, que es una marca respetable.

Figura1.Unextractodela Hoja de datos de Energizer AA .

En la parte inferior podemos ver que ni siquiera cotizan para 2200 mA y que hay un límite implícito de 500 mA de corriente de descarga. Observe también cómo la capacidad se reduce a la mitad de la capacidad de la velocidad de descarga de 25 mA.

También echaremos un vistazo a otro aspecto. La resistencia interna nominal (IR) es de 150 a 300 mΩ cuando está fresca. (Será peor a medida que se descargue.) La resistencia interna significará que la tensión disminuirá a medida que aumenta la carga. También podemos calcular esto: según la Ley de Ohm, sabemos que V = IR, por lo que la caída será de 2.2 A * 0.25 Ω = 0.65 V por celda. Eso es 2.2 V de su paquete de 6 V dejando solo 3.8 V.

  

Estoy tratando de decidir si 6 AA de 1.5 voltios son suficientes en serie o si otra configuración funcionaría mejor.

Puedes probarlo, pero no será bueno y podrás masticar las baterías con bastante rapidez. No recomendaré una batería, pero creo que tiene suficiente información para calcular el rendimiento de cualquier otra batería de la hoja de datos. Está buscando uno con una corriente de descarga nominal de > 2 A y una capacidad de aproximadamente 1 Ah (dando un margen de casi el 100%).

Buena pregunta, pero tal vez malas suposiciones

Impresiones

• Desea que un motor accione un ventilador de bobinado y un motor de 40 kRPM Pd = 20W @ 9V durante períodos de 30x30s o 1/4 de hora. Por lo tanto, la energía total = 20W / 4 = 5 Wh

Idealmente, quieres un motor refrigerado por agua y deberías estudiar sobre la Ley de Arrhenius sobre el MTBF. Es una reacción química que causa fatiga del material, por lo general una pérdida del 50% en la vida por cada aumento de 10 ° C. No quiere que las baterías se calienten para ser eficientes y esta batería tiene una vida corta para empezar.

¿Qué tan caliente está cada celda AA?

Calculé la ESR a partir de su curva optimista de V-I para una caída de voltaje a corto plazo de 0.13 Ohmios. Pero la especificación del caso más desfavorable es 0.3 Ohms (nueva celda)

Pd = I²ESR por celda = 2.22² * 0.13 Ohm = 0.64W por celda
Una comparación rápida con una resistencia de cerámica hueca de aproximadamente el mismo tamaño aumenta 325'C / 20W = 16.2'C / W, por lo que 10.4'C si fuera hueca. Pero no es hueca, así que espere > 20 ' Incremento de C y < 25% de la capacidad.

Si extrapola el gráfico de la batería a continuación a 2.22A, puede ver la intersección de mA para reducir a 0.

Así que vuelve al tablero de dibujo.