我所知道的任何普通 1.5V AA 碱性电池都无法获得可持续的 11.5A 电流，因为它们的内部电阻在室温下通常约为 150mΩ。

您可以从这种电池中获得的最高电流是在短路条件下，其中 0V 出现在其端子上，并且电池的整个 EMF 呈现在其内部电阻上。这将是一个电流：

$$I = \frac{V}{R} = \frac{1.5V}{0.15Ω} = 10A$$

在这种情况下，您无法从电池获得任何电力，因为其端子之间没有电位差，因此短路电流不是一个非常有用的规格。相反，您会更感兴趣的是您可以从电池中获得的最大功率，即当连接的负载也具有 150mΩ 电阻时。在这种情况下，电池的一半 EMF (0.75V) 位于其自身的内部电阻上，其余的 0.75V 位于其端子上，穿过负载。请参阅最大功率传输定理。在这种情况下，通过负载的电流以及传递给它的相应功率为：

$$\begin{aligned} I &= \frac{0.75V}{0.15Ω} = 5A \\ \\ P &= IV = 5A \times 0.75V = 3.8W \end{aligned}$$

将这些电池中的 8 个串联在一起，它们可以提供给您的最大功率将是，电压为。$8 \times 3.8 = 30W$$8 \times 0.75V = 6V$

将其与停转的电机所需的功率进行比较，开始旋转：

$$P = 12V \times 11.5A = 140W$$

另一种看待这个问题的方法是从电机的角度来看。在失速情况下，电机代表电池组的近乎短路。您可以估算电机绕组的阻抗：

$$R_{STALL} = \frac{12V}{11.5A} = 1\Omega$$

您的 8 节电池的总内阻为：

$$R_{BATT} = 8 \times 0.15\Omega = 1.2\Omega$$

该电池上带有停转电机的电路如下所示：

^{模拟此电路- 使用CircuitLab创建的原理图}

那些 5.5A 可能足以或可能不足以启动电机，克服电机中的摩擦及其机械负载，但这是对电池的一个大要求。

5.5A 的电池会通过其内部电阻加热多少？每个单元的耗散功率为：

$$P = I^2R = (5.5A)^2 \times 0.15\Omega = 4.5W$$

这是相当大的功率，如果持续超过几秒钟，由此产生的热量很容易损坏电池。我只能定性地说明这一点，因为我不知道电池材料的热容量，只有你可以估计这种情况会持续多久。

另一个考虑因素是电池实际上可以提供多长时间 5.5A？内阻随着电池放电而上升，要了解 8 个电池的 1Ω 电阻随时间推移会产生什么影响，您必须查看电池的数据表。Duracell 的数据表包含许多图表，您可以从中了解对电池的期望。这是其中之一：

正如您在此处看到的，在大约 1 小时后，在 1A 的负载下，一个电池可能仍会产生 1V。据此，我将（非常近似地）推断内部电阻已上升到：

$$R = \frac{V}{I} = \frac{1.5V - 1.0V}{1A} = 0.5\Omega$$

在一小时的空间内，或者换句话说，以每小时约 0.5Ω 的速率。在 6 倍的电流下，我猜电池的内阻会以 3Ω/小时的速度上升 6 倍。这是一个非常不精确的估计，但它至少可以给我们一些想法。我还猜想，一旦电池达到 0.2Ω（增加 0.05Ω）内阻，它对您将毫无用处，因为它将不再能够提供足够的失速电流来启动电机。

这为您提供了该电池的有用使用寿命：

$$\frac{0.05}{3} \times 60min = 1min$$

当然，这假设了超过 5A 的恒定电流消耗，但事实并非如此。再一次，没有更多信息，我瞎了眼，但你明白了。

当然，电机的正常运行电流要么是空载 0.4A，要么是满载。我会让你自己弄清楚这对你的细胞意味着什么。$\frac{14W}{12V} = 1.2A$

用 D 电池代替 AA 电池会产生很大的不同，因为它们的内阻更低，而且能量明显更高。您可能采取的另一种方法是将两节 8 节电池并联，这将使组合内阻降至原来的 0.4Ω 的一半。更好的是，只需使用一堆锂离子/聚合物电池串联获得接近 12V 的电压，或者使用单个 12V 密封铅酸电池，两者的内阻都显着降低，彻底解决您的问题。

这是 Duracell 碱性 AA 电池的性能。在 1A 时，它的电压下降得非常快，在 2A 时，它开始在大约 1.1V 的瞬间：

碱性电池通常是不可充电的，所以当它们放电时，它们的寿命就结束了。吸收大电流会大大缩短它们的寿命，但除此之外不可能做任何事情；它们不会爆炸或起火（与锂电池不同）。电机是否可以短路是另一回事，最好查看电机本身的数据表，但 AA 包不太可能提供超过几安培的电流。C 或 D 细胞将提供更多但可能少于 11A。还要检查你的 FET - 栅极上的电压为 3.3V，它可能无法在高电流下完全打开，这会导致快速过热。如果您选择阈值电压约为 1V 的 FET，您应该没问题。你也需要一个续流二极管，

碱性电池在过载时只有简单的故障模式。它们是一次性使用的，因此也没有为它们准确定义“损坏”。

• 它们可能会过热。为此，您需要在相当长的时间内（例如 30 秒）使它们过载/短路。结果可能是泄漏和/或放气，着火的可能性非常有限。

• 它们的电压可能（短暂地）下降到低于您的控制电路所能承受的水平。当您尝试驱动启动时消耗很多的电机时，这是一个常见问题。二极管和电容器的简单组合可以保护您的控制电路免受瞬态电压降的影响。

• 他们可能会严重表现不佳。对于 AA 电池，您可能会在 0.5A 负载下获得 2Ah，在 1.5A 负载下获得类似 0.3Ah 的电量。

ps 请注意，不同的碱性电池在高电流方面具有完全不同的特性，具体取决于品牌、型号、存储时间和温度。即使是不同的批次也可能表现不同。