ФУНКЦИОНАЛЬНАЯ СВЯЗЬ МЕЖДУ РАЗРЯДНЫМ ТОКОМ И ОСТАТОЧНОЙ ЕМКОСТЬЮ АККУМУЛЯТОРА

FUNCTIONAL RELATIONSHIP BETWEEN DISCHARGE CURRENT AND RESIDUAL BATTERY CAPACITY

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 разрядным током и остаточной емкостью аккумулятора.

ABSTRACT

In this paper, we will consider the functional relationship between the discharge current and the residual capacity of the battery.

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

Keywords: Batteries, car battery, battery capacity, battery charge and discharge, remaining battery capacity.

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. 208 с.
3. Ю. Б. Каменев, Н. И. Чунц, С. Р. Балушкина. Потенциодинамическое исследование процесса сульфатации отрицательных активных масс свинцово-кислотного аккумулятора. Санкт-Петербург, 2010. 8 с.