Zátěžový měřič akumulátoru

[hajeklubos]

Nechal jsem se trochu zmystifikovat tím paralelním chodem on tam ve finále není. To by muselo být bratru 16 x 2ohm paralelně, pokud se nepletu. Měl jsem se lépe koukat. Jirko znova si to přepočítej a načrtni sem na šmírák jak máš ten serioparalelní chod. Vzal jsem kalkulačku a nějak to neštymuje. Když to vezmu zhruba pro jednoduchost nástřelu tak 280cm drátu je 2,5ohm, to je zhruba 10cm= 0,1ohm každá „tyč“. To už je na každou tyč 100A při 10V na bat, kdyby byla jen jedna. Teď řazení : Na stejný odpor zátěže baterky (0,1ohm) a poloviční zátěž sady topení jsou třeba tyče 4. Na znova poloviční zátěž je jich třeba 16. Třeba to počítám špatně? Nepodceňoval bych to přetížení drátu. Při 16tyčích je to okolo 25A na tyč,ten drát za 5sec půjde do ruda. Podle mne moc. Jestli to tak chce Jirka nechat, šel bych do nějakého uložení do šamotu. Lustrsvorka v termoplastu není dobrá, snad porcelán.
Luboš

[Kremik]

JiriTom > Ok, já neříkám že je to blbě. Jen že to nezatěžuje baterku 100 Ampéry. 150A ampérmetru by na tento účel byla škoda. Osobně bych tam vrazil nějaký indikátorek, odkudkoli, VU metr, cokoli. Ani stupnici bych necejchoval. Stačí, že rafička dosáhne někam "do červeného pole", třeba. Jako bočník bych využil jeden z přívodních vodičů. Jednoduché a prakticky zadarmo. Ovšem ty máš zrovna přívodní vodiče předimenzované, tak na nich možná nebude dostatečný úbytek. Svorky ok, jestli používáš automobilové.

[Kremik]

Na stejný odpor zátěže baterky (0,1ohm) a poloviční zátěž sady topení jsou třeba tyče 4. Na znova poloviční zátěž je jich třeba 16.

Proud máš spočítaný dobře, zátěž ne. 4 tyče = 1/4 zátěž, 16 tyčí 1/16, atd.

[JiriTom]

Je to organizované 5 vodičů do série a tyto sekce jsou 4 spojené paralelně, celkem tedy 20 odporových vodičů. Podstatné je, že výsledný odpor je cca 0,124 ohmů, změřeno.

Tohle vlákno jsem založil s dotazem na zobrazený měřič v prvním příspěvku - zda se proud spíná tím kolébkovým spínačem. Zjistilo se že ano a tak jsem měřič nekoupil a zbastlil ten provizorní výtvor. Přibližné výsledky naprosto stačí, +-10 až 20 % je dostačující "přesnost", dál to nebudu řešit. Ještě sem možná dám foto celého krámu...

[Kremik]

Jako že každá sekce vede přes šest lustrsvorek? No to ses tedy s kleštěmi pěkně vyřádil. Tohle už bych pojmenoval spíše "náhodná zátěž" a používal jako generátor přechoďáků...

[JiriTom]

Pojmenuj si to jak libo...

Ještě foto dočasného bazmeku, stykač jsem spínal rukou.
Zpočátku odporové dráty pěkně čoudily, asi jak byly zamašťěné od rovnání v ruce. Ze všech se čadilo stejně, kontakt měly asi dobrý...

[hajeklubos]

Tak už víme jak jsou tyče o odporu 0,098ohm poskládány do zátěžového odporu 0,123ohm. Stále vychází v moment připojení na 12V baterku proud 25A každou tyčí, při poklesu na 10V je to asi 20A. Na můj vkus na průměr odporového drátu 1,2mm moc. Je tam 22A/mm2. No budiž. Já mam zhruba 16A/mm2 na dvojnásobné ploše bloku topení. (u mne 4x 80A v moment zapnutí, drát každé sady bez přerušení) Bude ti to hodně hřát. Už to moje pěkně dejchne. Protože máš dráty už nastříhané tak bych se zamyslel jestli by nebylo výhodnější použít spojení 4x paralelně do jedné svorky a 5 sad. Všechny dráty prostrčené pod oba šroubky. Snížil by se počet svorek a tím přechoďáků. Proč trváš na tom stykači. Vůbec ho tam nedávat. Další zdroj přechoďáků. Měřák leží po celý rok na regálu a tiše oxiduje. Dříve nebo později budeš měřit kraviny a nebudeš o tom vědět, protože zátěžový proud už nebude nikdo kontrolovat. Já do tebe nechci v žádném případě rejpat fakt si to nech projít hlavou, hlavně ten stykač. Vyzkoušej jak by pracoval LED DC V-metr. To jsem zatím nezkoušel. Nezapomenout ochránit proti přepolování.
Podobný zátěžák jsem ubastlil tak žádná teorie, pracuje roky bez zaváhání. A vo tom to je.
Luboš

[Valdano]

Na AliExpresu jsou k mání levná SSR relé pro spínání DC zátěže.

Pro odporovou zátěž tam doporučují volit o 30% vyšší maximální deklarovanou zátěž toho SSR relé. Takže by bylo vhodné zvolit tu 150A verzi což při 70% vychází na 105A.

Verze do 150A pro spínání 5 až 220V DC + chladič + poštovné vychází na cca 587 Kč včetně DPH.

Úbytek napětí na tom SSR relé v sepnutém stavu je do 2V. Takže při úbytku 2V při 100A by byla ztráta na tom SSR 200W. Samozřejmě je třeba počítat s tím, že se to zahřeje i při těch několik sekundách provozu, ale to by ten chladič co k tomu nabízejí měl zvládnout i bez ventilátoru.

Měřidlo napětí by mělo být zapojeno na přívodech od baterie před tím SSR takže by úbytek napětí na tom SSR při měření vadit neměl.

Chtělo by to pak ještě poladit délku těch odporových drátů a proměřit to ampérmetrem tak, aby obvodem i s tím sepnutým SSR tekl při plně nabité baterii na začátku po sepnutí SSR relé proud okolo těch 100A.

Namísto té svorkovnice by možná stálo za zvážení ty dráty k těm šínám pořádné připájet nebo přivařit. Tím by se zamezilo přechoďákům na svorkovnici.

Díky SSR by pak nebylo ani žádné opalování kontaktů ani zvyšování přechoďáků na mechanických kontaktech stykače.

Na spínání toho SSR by stačilo použít přívod od měřené baterie a přes odpor 680 ohmů a nějaké tlačítko to pak spínat.

Pak ještě použít zlacené svorky na přívodech od baterie a už by to udělátko bylo skoro jak od profíků.

[JiriTom]

hajeklubos, Voldano: díky za příspěvky, Vašimi radami a nápady se určitě nechám inspirovat a až s tím něco udělám, dám to sem...

Ten stykač tam mám, protože je nejrobustnější, jaký jsem ve sklepě našel. Do finální verze určitě na spínání proudu použiji relé, ať už mechanické, elektronické, nebo odpojovač baterie. Bez spínače to nechci, škrtat a prskat jiskry na baterce v motorovém prostoru nechci. Možná tam vrazím i měřič proudu - voltmetr na měřicím můstku.

Díky všem přispěvatelům za rady a připomínky...
A specielně doktor365 za fotky vnitřku měřiče.

[hajeklubos]

Momentálně pracuji na udělátoru, který má také topné spirály. Bude to uloženo v šamotových blocích. Primárně určeno pro hada z 1m odporového drátu 1,2mm/zátěž 2x 4,5A a šamotová sada 4x. Šamot 10X16x100mm.
Posílám 3D tisk na formu kdybys přehodnotil tvé uložení. Když bude nejhůře tak je možné do toho hrábnout pro jiný počet drátů. Když tak hoď SZ. Musím tento systém s PLA formou otestovat, zatím jsem to takto neodléval. Nevidím důvod proč by to nemělo fungovat.
Luboš
Díl 3 opraven

[petula]

našel jsem tabulky Kanthalových drátů. Z materiálů výrobce Kanthalových odporových drátů plyne, že sice není znám koeficient teplotního odporu mezi povrchem kanthalového drátu a vzduchem, ale zato výrobce udává tepelnou zatížitelnost povrchu kanthalového drátu a to ve Wattech na cm2. Na základě toho lze provést výpočet a odhadnout jak dopadne odporová zátěž.

Postup výpotu:

Každý drát představuje válec o délce "L" a průměru "d". Z těchto údajů spočteme plochu plovrchu válce (učivo 4.třídy základní školy - to jen kde hledat, kdyby si někdo nemohl vzpomenout).
Získaný povrch vynásobíme počtem drátů v odporové zátěži.
Z Ohmova zákona spočteme výkon který přes dráty poženeme.
Výkon podělíme plochou povrchů všech drátů.
Pro Kanthal platí, že navinutý na keramickém nebo skleněném tělese, max. tepelná zatížitelnost povrchu drátu je 2.5 Watt/cm2, při kterém se drát ohřeje na 1200°C

Příklad:
20 drátů o průměru 1mm a délce 10 cm dá celkem plochu povrchu
20 x PÍ x 0.1 x 0.1 /4 x 10 = 1.57 cm2

Při 12V a 80A proudu které mají přes těchto 20 drátů řazených paralelně projít, to je 950 Watt na 1.57 cm2, čili 611 Watt / cm2.

Toto tepelné zatížení představuje více než 240x vyšší přípustné zatížení při kterém se drát ohřeje na 1200°C.
Jaká bude povrchová teplota drátu při zatížení 240x vyšším?
Odhaduji, že dojde k sublimaci drátu, tj. přechodu stavu pevného do plynného. Lidově řečeno dojde ke čmoudíkům.

Jak dopadnou lustr svorky dimenzované na 10A, když jimi proženete 80A ? Zbyde z nich škvarek...

[petula]

....Primárně určeno pro hada z 1m odporového drátu 1,2mm/zátěž 2x 4,5A....

Není drát jako drát. Materiál drátu? A nezapomeňte, že materiály mají také teplotní koeficient odporu, podle ktrerého se při zahřátí mění odpor. U odporových drátů, které dosahují vysokých teplot může být změna odporu s teplotou velmi výrazná. Záleží na materiálu. Nejlepší je Kanthal.

Máte-li průměr 1.2mm a délku 1m, pak plocha povrchu drátu je
0.12 x 0,12 x PÍ / 4 x 100 = 1.13 cm2
Jaký výkon lze do tohoto kanthalového drátu pustit, aby se zahřál na max. 1200°C ?
Snadná odpověď:
1.13 cm2 x 2.5 Watt/cm2 = 2,82 Watt

[workhard]

Mně ta plocha vyšla 37, 68 cm². Asi jsem chodil do jiné školy...

[Bernard]

On petula vypočítá objem válce (cm³) a pak ho považuje za plochu (cm²). Je to jen nepozornost, on tomu rozumí.

[JiriTom]

hajeklubos: moc díky za nabídku, ale zatím to nevyužiju.

petula: selský rozum a trochu logiky použít...