Incremento de la especificación del pico dibujado en LiFePO4 usando condensadores

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Intento reemplazar una batería de 4.5Ah 12V Pb con LiFePO4 por un generador de flash Profoto Acute B Tengo un informe detallado aquí ...

Anteriormente había usado una caída de Tenergy en el reemplazo de Li que funcionó durante algunos años, pero está llegando a EOL y también a mis versiones Pb. Ya no está disponible.

Estoy buscando evitar la creación de un paquete de Li a partir de componentes y modificar un paquete existente para hacer el trabajo agregando un (s) condensador (es) paralelo (s) a la batería para reducir la corriente de pico en al menos 10A para evitar que la PCB en el LiFePO4 de cortar.

Algunos hechos: 

-Acute B 600 generator (load) outputs 600 joules
-load is primarily large capacitor bank
-load in turn discharges to circuit powering Xenon tube
-Recycle time is under 2 sec
-Pb Battery is rated 4.5Ah 12V 
-Approx Peak Draw is 30A 
-battery is fused at 40A (slow blow) 
-Attempt with [CTC LiFePO4][3] 
   -failed: PCB cuts out at 22A and it did 
-Battery Box is 89mm x 69m x 106mm

Opciones: 

-[Bienno stock cell:][2] 4.5AH LiFePO4 rated 4C peak (18A) 
-Bienno opt 2 6Ah LiFePO4 rated 4C peak (24A)

No tengo una medida real del pico de empate, una técnica de reparación me dio una cifra de 30A.

Al observar el objetivo de reducir el consumo de 30 A debajo del punto de activación para el paquete Bienno LiFePO4 mencionado anteriormente, calculé usando C = Q / V respectivamente para los paquetes mencionados anteriormente. 

-  Q=12A/S V=15 C=0.8F 
-  Q=8A/S V=15 C=0.5

En cualquier caso, debería poder obtener el paquete y un par de mayúsculas en serie o paralelo, dependiendo de los valores disponibles y construir para ajustarse a las especificaciones de la caja de batería existente.

Si alguien interviene en mis cálculos, sería bueno saberlo. No veo dónde es necesario ningún circuito adicional en esto, el generador solo ve una fuente de V & A más allá de sus terminales de entrada.

    
pregunta Davepix

1 respuesta

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Sin conocer las características del circuito de protección LiPo o la carga máxima, es difícil dar una respuesta detallada, pero mi primera respuesta (muy segura) es "No." Básicamente, has malinterpretado la naturaleza relativa de las baterías frente a los condensadores.

Una batería es (para una primera aproximación) un dispositivo de voltaje constante, y un condensador no se parece a él de forma remota. Sus cálculos, por ejemplo, muestran que un condensador de 0,8 F que se descarga a 12 amperios caerá de 15 a cero voltios en un segundo. Luego, digamos, 0.1 segundos, la salida del capacitor a esta corriente habrá caído de 15 a 12 voltios, y en este nivel, esperaría que la batería suministre toda la corriente, por lo que el circuito de protección se activará. El complemento que desee requiere un conocimiento detallado tanto del perfil de drenaje de carga como del comportamiento del circuito de protección. Básicamente, usted esperaría que el voltaje de la batería a la corriente máxima caiga a un voltaje más bajo (pero no cero), y el condensador tomaría la holgura, brevemente. Sin embargo, tan pronto como el condensador se haya descargado a la tensión nominal de la batería cargada, no aportará NINGUNA corriente y la batería tendrá que suministrar toda la corriente. Y sabemos cómo funciona eso.

En principio, podría usar un condensador muy grande, pero tendría que determinar cómo funciona el circuito de protección. Digamos que el circuito de protección alcanza su punto de disparo a una salida de 12 voltios, con una salida constante de 22 amperios de 15 a 12 voltios. Luego, el condensador debe proporcionar toda la energía del flash al bajar de 15 a 12 voltios. Luego, dado que la carga necesita 600 J y la fórmula para la energía de un capacitor es $$ E = \ frac {CV ^ 2} {2} $$ podemos decir que $$ E (total) = 600 = \ frac {C} {2} (15 ^ 2 - 12 ^ 2) $$ y $$ C = \ frac {1200} {81} = 15F $$ y dado que la tasa de recarga es $$ \ frac {\ Delta V} {\ Delta t} = \ frac {i} {C} = \ frac {22} {15} = 1.5 V / seg $$ el tiempo de recarga es $$ T = \ frac {3 \ text {volts}} {1.5 v / seg} = 2 \ text {segundos} $$ que está cerca del tiempo de ciclo deseado. Por supuesto, suponer que la carga constante del condensador de corriente probablemente no sea una gran idea.

    
respondido por el WhatRoughBeast

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