Аккумуляторы являются химическими источниками электрической
энергии многоразового действия. Они состоят из двух электродов (положительного
и отрицательного), электролита и корпуса. Накопление энергии в аккумуляторе
происходит при протекании химической реакции окисления-восстановления
электродов. При разряде аккумулятора происходят обратные процессы.
Напряжение аккумулятора -- это разность потенциалов между полюсами
аккумулятора при фиксированной нагрузке. Для получения достаточно
больших значений напряжений или заряда отдельные аккумуляторы соединяются
между собой последовательно или параллельно в батареи. Существует
ряд общепринятых напряжений для аккумуляторных батарей: 2; 4; 6;
12; 24 В. Количество аккумуляторов, необходимое для укомплектования
батареи при последовательном соединении, определяется по формуле:
N = Uп / Uа, где
N -- число аккумуляторных батарей,
Uп -- напряжение питания потребителя,
Uа -- напряжение одного полностью заряженного аккумулятора.
Под отдаваемой емкостью следует понимать максимальное
количество электричества в кулонах (ампер часах) ( 1 Ач = 3600 Кл),
которое аккумулятор отдает при разряде до выбранного конечного напряжения.
В условном обозначении типа аккумулятора приводится номинальная
емкость, т.е. емкость при нормальных условиях разряда (при разряде
номинальным током и, обычно, при температуре 20С). Аккумуляторы
следует выбирать по следующим параметрам: коэффициент отдачи --
это отношение количества электричества в кулонах (Ач)*, отданного
аккумулятором при полном разряде, к количеству электричества, полученному
при заряде; коэффициент полезного действия аккумулятора -- это отношение
количества электричества, Кл (Ач)*, которое он отдает потребителю,
разряжаясь до установленного предела для продолжения нормальной
работы последнего, к количеству, полученному им при заряде, Кл (Ач)*.
Значение коэффициента полезного действия всегда меньше значения
коэффициента отдачи. При параллельном соединении аккумуляторов,
т.е. при соединении между собой положительных и отрицательных полюсов
всех элементов соответственно, можно составить батарею большой емкости
с напряжением, равным номинальному напряжению одного аккумулятора
и емкостью, равной сумме емкостей составляющих ее аккумуляторов.
Для облегчения выбора соответствующего потребителю энергии аккумулятора
сравним некоторые характеристики. Весовая удельная энергия серебряно-цинковых
аккумуляторов в значительно большей степени зависит от температуры.
Примерно так же зависит от температуры объемная удельная энергия
аккумуляторов. Очень важной характеристикой аккумуляторов является
ориентировочная относительная стоимость 1 Втч энергии, полученной
от различных типов аккумуляторов одинаковой емкости. Дороже всего
обходится энергия, получаемая от серебряно-цинковых и кадмиевых
аккумуляторов, и дешевле от свинцово-кислотных, принятых в данном
случае за единицу.
При выборе аккумуляторной батареи необходимо спрогнозировать
режим работы, характер изменения нагрузки, диапазон изменения силы
тока и напряжения, температуру окружающей среды и др. Ограничимся
рассмотрением следующих аккумуляторов: кислотных аккумуляторов,
выполненных по традиционной технологии; стационарных свинцовых и
приводных (автомобильных и тракторных); герметичных необслуживаемых
аккумуляторов, герметичных никель-кадмиевых и кислотных "dryfit"
А400 и А500 (желеобразный электролит). Они удовлетворяют любые требования
по емкости батарей от 0,3 до 200 Ач.
|