ФУНКЦИОНАЛЬНАЯ СВЯЗЬ МЕЖДУ НАПРЯЖЕНИЕМ НА КЛЕММАХ АКБ И ПОЛНОТОЙ ЕГО ЗАРЯДКИ

FUNCTIONAL RELATIONSHIP BETWEEN THE VOLTAGE AT THE BATTERY TERMINALS AND THE COMPLETENESS OF ITS CHARGING

Maxim Fomich

student, Department of Master's Degree, Don State Technical University,

Russia, Rostov-on-Don

АННОТАЦИЯ

В данной работе мы рассмотрим функциональную связь между напряжением на клеммах АКБ и полнотой его зарядки

ABSTRACT

In this paper, we will consider the functional relationship between the voltage at the battery terminals and the completeness of its charging.

Ключевые слова: аккумуляторы, автомобильный аккумулятор, емкость аккумулятора, заряд и разряд аккумулятора.

Keywords: batteries, car battery, battery capacity, battery charge and discharge.

Если для оценки степени заряженности АКБ измерять плотность электролита и пользоваться формулой

ρ(q/Q) = A × q/Q + B

необходимо определить коэффициенты А и В. Такой расчет приведен на рис. 1. Найденные значения коэффициентов А = 0.00144, и В = 1.119 позволяют определять текущую относительную зараженность АКБ по формуле:

q/Q = (ρ – 1.119)/ 0.00144.

Однако этот способ оценки текущей заряженности АКБ не удобен, т.к. требует вскрытия банок и погружения в них ареометра. При этом следует анализировать все элементы АКБ, что трудоемко по сравнению с измерением напряжения на клеммах высококачественным цифровым тестером.

Рисунок 1. Расчет параметров модели (3) в MathCAD

Остаточная емкость аккумулятора не является постоянной величиной, а зависит от эксплуатационных условий – параметров внешней среды и характера нагрузки. С понижением температуры и увеличением разрядного тока она резко уменьшается. Ограничим наш анализ нормальными внешними условиями и исследуем зависимость рабочей емкости АКБ от разрядного тока.

Известны эмпирические соотношения, связывающие ёмкость АКБ с током разряда. Параметры, входящие в эти соотношения, обусловлены множеством факторов: ёмкостью аккумулятора, режимом разряда, материалом и конструкцией электродов и т. д. Для конкретного аккумулятора приходится подбирать эти эмпирические параметры, что неудобно.

Приведем самое употребительное соотношение такого рода. Это исторически первое – уравнение Пейкерта:

 ,

в котором I₀ и t₀ – номинальные ток и время разряда АКБ, отвечающие его номинальной емкости; Q – номинальная емкость; k = 1.15-1.35 – параметр модели. Модель Пейкерта работает при больших токах разряда, т.е. в характерных для эксплуатации автомобильных АКБ условиях.

Если известна величина k, нетрудно рассчитать рабочую емкость АКБ для любого тока разряда. С другой стороны, ее определение требует серьезной экспериментальной работы: требуется последовательно разрядить аккумулятор на разную (известную) нагрузку и определить соответствующие значения емкости. Подобное исследование для конкретного аккумулятора является предметом следующего раздела.

Проанализированы критичные параметры технического состояния автомобильных АКБ, их связь с измеряемыми параметрами, построены, соответствующие модели, обозначены способы их инициализации.

В качестве предмета выпускной квалификационной работы выбраны методика измерения остаточной емкости аккумулятора и определения другого важного параметра – значения k в уравнении Пейкерта.

Список литературы:

1. Болотовский В. И., Вайсгант З. И. Эксплуатация, обслуживание и ремонт свинцовых аккумуляторов. Ленинград, 1988
2. А. Г. Ходасевич, Т. И. Ходасевич Устройства и приборы для проверки и контроля электрооборудования автомобилей. Выпуск 3: Информационный обзор для автолюбителей. Москва, 2005. 208с.
3. Ю. Б. Каменев, Н. И. Чунц, С. Р. Балушкина. Потенциодинамическое исследование процесса сульфатации отрицательных активных масс свинцово-кислотного аккумулятора. Санкт-Петербург, 2010. 8с.