Вольт-амперные характеристики. Мощность

Вольт-амперной характеристикой (ВАХ) называют зависимость напряжения на выводах аккумуляторной батареи от силы разрядного тока для определен­ного момента времени после включения батареи на разряд (рис. 2.30). ВАХ не­линейны из-за непостоянства сопротивления поляризации. В зоне стартерных токов ВАХ близки к прямой, поэтому при расчетах систем электростартерного пуска их нелинейностью в областях малых (менее 2С₂₀) и больших (более 8-10С₂₀) токов пренебрегают. Такой подход значительно упрощает расчет и срав­нительную оценку системы электростартерного пуска.

Рабочие характеристики стартерного электродвигателя строятся для опре­деленной ВАХ аккумуляторной батареи, которая изображается прямой, отсека­ющей на осях ординат отрезки, соответствующие начальному разрядному на­пряжению U_H.Р. и силе тока короткого замыкания I_K.3. Уравнение ВАХ:

 

U_б = U_Н.Р. – R_б · i_Р,

 

где U_б - напряжение на выводах батарей, В;

U_H.Р. - начальное разрядное напряжение, В;

R_б - расчетное внутреннее сопротивление батареи, Ом;

i_Р - сила тока разряда батареи, А.

В режиме короткого замыкания, когда напряжение на выводах батареи U_б = 0, сила тока i_К.З. = U_H.Р./ R_б.

Мощность, развиваемая аккумуляторной батареей во внешней цепи,

 

Р_б = U_б · i_Р = U_Н.Р.· i_Р – R_б · i_Р²,

 

Максимальную мощность аккумуляторная батарея развивает при равенстве сопротивлений внешней и внутренней цепей батареи. Для линейной вольт-ам­перной характеристики максимальная мощность:

 

 

Вольт-амперные.ир = f(L) и мощностные Pg^fOp) характеристики аккумуля­тора зависят от температуры электролита (рис. 2.31).

 

Р,кВт U,B

400 800 1200 Ip, A

 

Рис. 2.31. Вольт-амперные и мощностные характеристики батареи при различных температурах

Р,кВт U,B

500 1000 1500 Ip, A

 

Рис. 2.32. Вольт-амперные и мощностные характеристики батареи на 10-й секунде при температуре 25°С и степени заряженности 100%

 

 

 

 

Увеличение внутреннего падения напряжения при снижении температуры электролита приводит к уменьшению мощности аккумулятора. Напряжение и мощность при тех же раз­рядных токах выше у необслуживаемых батарей (рис. 2.32). Экспериментальные вольт-амперные характеристики аккумуляторных батарей при различных тем­пературах электролита t, степенях разряженности ДСр и попытках пуска Zp при­ведены на рис. 2.33.