Расчет заряда аккумулятора. ЗАДАЧА№1. Расшифровка типа батареи

Название	Расшифровка типа батареи
Анкор	Расчет заряда аккумулятора
Дата	22.12.2021
Размер	50.68 Kb.
Формат файла
Имя файла	ЗАДАЧА№1.docx
Тип	Расшифровка #313894

ЗАДАЧА № 1
Цель-рассчитать вольт-амперные характеристики аккумуляторной батареи и определить ее эквивалентное внутреннее сопротивление для вариантов согласно таблице 1.Расчет произвести для темпертур электролита +20, +10, 0, –10, –15,–20 °С.

Таблица1

Номер варианта по последней цифре шифра	Марка батареи	Степень разряженно ^сти^(ΔСР^),%	Количеств о попыток ^пуска,^Zn	Количест во положитель ных пластин, n+	На каких автомобилях применяется
4	6СТ - 90	0	2	6	ЗИЛ-130

Расшифровка типа батареи.

6СТ-90, где:

6 – количество аккумуляторов(банок) в батарее;

СТ – стартерная батарея;

90 – ёмкость, А·ч

РАСЧЁТ.

1.Начальное разрядное напряжение:

U_нр=m(2,02+0,00136·t_э-0,001ΔC_р)

где m – число аккумуляторов в батарее; t_{э –}температура электролита, °С;

С_Р– степень разряженности аккумуляторной батареи, %.
2. Ток короткого замыкания:
I_БК=n₊·(I₊₀+b·t_э-e^0,0159^·tэ^-0,0564ΔC_p-d(Z_n-1)-e^0,0407^·^tэ^+0,16(τ_n-10)( Z_n-1)
где:

n₊ – количество положительных пластин в одном аккумуляторе;

I₊₀ – ток короткого замыкания одной пары пластин при 0 °С на первой попытке пуска, А;

b – коэффициент, учитывающий влияние на ток замыкания температуры электролита, А/°С;

d – коэффициент, учитывающий влияние на ток замыкания количества попыток пуска. А/попытку;

τ_n – продолжительность одной попытки пуска, с. z_n – количество попыток пуска;

Значение коэффициента d при продолжительности одной попытки пуска 10 с (бензиновые двигатели) принимают равным:

d = 1,5 А/попытку, если ΔС_Р = 0 и z_n =1;

d = 2,5 А/попытку, если ΔС_Р = 25 % и z_n > 1.

При продолжительности одной попытки пуска 15 с (дизельные двигатели) значения коэффициента d:

d=2,0 А/попытку, если ΔС_Р = 0 и z_n=1, d=3,5 А/попытку, если ΔС_Р = 25% и z_n > 1.

Значения токов короткого замыкания одной пары пластин I₊₀ и коэффициентов b для аккумуляторной батареи 6СТ – 90, приведены в табл. П.1.

Параметры для расчета вольт-амперных характеристик аккумуляторных батарей

ТаблицаП.1

Тип аккумуляторной батареи	А	Коэффициенты b, А/с
		(от –40 °С до 0 °С)	(от 0 °С до 40 °С)
6СТ – 60, 6СТ - 75 6СТ – 90, 6СТ - 105	222	4,0	1,75

3. По найденным значения разрядного напряжения и тока короткого замыкания рассчитаем эквивалентное внутреннее сопротивление:
R_Б=^U^нр/I_БК

где R_Б-сопротивление батареи, Ом.

Произведем расчёт для температуры электролита +20°С.

1. Найдём начальное разрядное напряжение:

U_нр=m(2,02+0,00136·t_э-0,001ΔC_р)

U_нр=6(2,02+0,00136·20-0,001·0)=12,283В

2. Ток короткого замыкания:

I_БК=n₊·(I₊₀+b·t_э-e^0,0159^·tэ^-0,0564ΔC_p-d(Z_n-1)-e^0,0407^·^tэ^+0,16(τ_n-10)( Z_n-1))

I_БК=6·(222+1,75·20-e^0,0159^·^20-0,0564·0-1,5(2-1)-e^0,0407^·^20+0,16(10-10)( 2-1))= =1514.537А

3. Эквивалентное внутреннее сопротивление

R_Б=

=0,0081

Вычисления параметров при остальных значениях температуры:

Расчёт для температуры электролита +10°С:

U_нр=6(2,02+0,00136·10-0,001·0)=12,128В

I_БК=6·(222+1,75·10-e^0,0159^·^10-0,0564·0-1,5(2-1)-e^0,0407^·^10+0,16(10-10)( 2-1))= =1418,768А

R_Б=

=0,00854

Расчёт для температуры электролита 0°С:

U_нр=6(2,02+0,00136·0-0,001·0)=12,12В

I_БК=6·(222+1,75·0-e^0,0159^·^0-0,0564·0-1,5(2-1)-e^0,0407^·^0+0,16(10-10)( 2-1))= 1323А

R_Б=

=0,00916

Расчёт для температуры электролита –10°С:

U_нр=6(2,02+0,00136·-10-0,001·0)=12,038В

I_БК=6·(222+4·-10-e^0,0159^·^-10-0,0564·0-1,5(2-1)-e^0,0407^·^-10+0,16(10-10)( 2-1))= =1092,231А

R_Б=

=0,011

Расчёт для температуры электролита –15°С:

U_нр=6(2,02+0,00136·-15-0,001·0)=11,997В

I_БК=6·(222+4·-15-e^0,0159^·^-15-0,0564·0-1,5(2-1)-e^0,0407^·^-15+0,16(10-10)( 2-1))= =976,846А

R_Б=

=0,0122

Расчёт для температуры электролита –20°С:

U_нр=6(2,02+0,00136·-20-0,001·0)=11,956В

I_БК=6·(222+4·-20-e^0,0159^·^-20-0,0564·0-1,5(2-1)-e^0,0407^·^-20+0,16(10-10)( 2-1))= =861,462А

R_Б=

=0,0138

Рассчитанные значения начального разрядного напряжения, тока короткого замыкания и эквивалентного внутреннего сопротивления батареи свидем в табл. П.2

ТаблицаП.2

Параметры вольт-амперных характеристик аккумуляторных батарей

Параметры	Значения параметров при температуре, ˚С
Параметры	20	10	0	–10	–15	–20
U_НР, В	12,283	12,128	12,12	12,038	11,997	11,956
I_БК, А	1514.537	1418,768	1323	1092,231	976,846	861,462
R_Б, Ом	0,0081	0,00854	0,00916	0,011	0,0122	0,0138

Рассчитанные для указанных температур значения параметров вольт- амперных характеристик аккумуляторной батареи отобразим в виде графических зависимостей (рис. П.1) – а, а зависимость сопротивления от температуры на рис.П.1 – б.

Вывод: с понижением температуры значительно снижается мощность аккумуляторной батареи, то есть чем ниже температура электролита, тем ниже напряжение и ток. ВАХ АКБ с увеличением температуры улучшаются . Поэтому рекомендуется использовать АКБ при положительных температурах, для этого в зимний период необходимо поддерживать температуру АКБ в необходимом диапазоне.