Tengo este DC motor (el 38.2V versión). Quiero maximizar la potencia aplicada durante 10 a 20 segundos, pero solo puedo usar 4 baterías de litio de 9V. Sé que a medida que se descargan las baterías, el voltaje disminuye.
De mi investigación, encontré algunas posibilidades:
¿Cómo haría esto?
Desea ejecutar el motor a 38.2V * 2.32A = 89W. Sin embargo, está limitado a baterías que pesan menos de 150 g que se pueden comprar en una tienda de comestibles, que no pueden entregar en ningún lugar cerca de ese tipo de energía. Por lo tanto, la única opción que tiene es cargar lentamente algún dispositivo (¡no una batería!) Que luego se puede descargar a 89W durante 10-20 segundos.
La opción obvia para el dispositivo de almacenamiento es un supercap. Para entregar 89W durante 20 segundos, debe almacenar al menos 89 * 20 = 1780 julios de energía. En la práctica, necesitará más para compensar las pérdidas de conversión y para mantener un voltaje razonable durante la descarga. Energía almacenada = 1 / 2CV 2 , por lo que 2F a 50V (o 8F a 25V, etc.) debería ser suficiente. Los supercápsulas generalmente se clasifican a voltajes mucho más bajos, pero puede cablear varios en serie / paralelo para obtener el voltaje operativo y la capacitancia deseados.
¿Cuántas gorras? Usando supercaps de 10F 2.5V comúnmente disponibles, necesita 20 en serie para obtener 50V, pero como la capacitancia total se divide por el número en serie que solo le da 0.5F a 50V. Entonces, necesitará 4 de estos bancos en paralelo para obtener 2F: ¡un total de 80 condensadores!
El uso de un voltaje más bajo no ayudará porque la cantidad de energía almacenada es la misma, sin importar cómo se conecten los condensadores. Sin embargo, ejecutar un regulador buck / boost en un diferencial de entrada / salida bajo es generalmente más eficiente que ejecutar un regulador boost desde un voltaje mucho más bajo. Usar un voltaje más alto también reduce la corriente para que pueda usar cables más delgados. Necesita un regulador (buck, boost o buck / boost dependiendo del rango de voltaje de operación de su banco de capacitores) porque el voltaje caerá a medida que se descarguen los capacitores.
Para cargar el banco de capacitores, podría usar otro regulador de conmutación con limitación de corriente. Sus baterías de litio pueden suministrar aproximadamente 24W (6V @ 1A x4), por lo que la recarga del banco de capacitores probablemente demorará al menos 1.5 minutos.
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