Студопедия

КАТЕГОРИИ:

АстрономияБиологияГеографияДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника


Типы аккумуляторов




 

В настоящее время на предприятиях связи используются закрытые и герметичные аккумуляторы. Наиболее широкое распространение получили свинцовые аккумуляторы (никель - кадмиевые АБ применяются только в особых случаях при жестких требованиях по температуре). Это связано с высокими технико-экономическими показателями кислотных АБ – большой удельной энергоемкостью и малым значением стоимости на единицу количества электричества. К достоинствам свинцовых аккумуляторов относится также их высокая надежность и относительно низкие эксплуатационные затраты. Срок службы стационарных аккумуляторов может достигать 12...15 лет, стартерных – 4…5 лет. По конструктивным особенностям аккумуляторы делятся на две большие группы – закрытого типа и герметичные. Закрытые негерметичные аккумуляторы (ЗНА) выпускают в настоящее время ряд зарубежных фирм. Основными представителями рынка негерметичных аккумуляторов для электросвязи ­являются корпорация COSLIGHT в Китае (серия GF), Северо – америнканское предприятие Телеком (Nort American Telecom (серии OPzS, OPzL, Ogi, UPS, OpzS, Ogi), OLDHAM France (серии OPzS, LIC, UTC, NTC и др.) и т.д./1,2/. Все ЗНА можно условно разделить на два типа: конструкция с избыточным объёмом электролита и конструкция с возможностью долива воды. Корпус выполняется из прозрачной пластмассы.

Герметичные аккумуляторы изготавливаются из непрозрачной пластмассы. На верхней крышке расположены выходные клеммы и регулирующий клапан. Часто регулирующий клапан скрыт декоративно-защитной панелью и обнаружить его трудно. Регулирующий клапан имеет принципиальное отличие от пробки ЗНА, хотя в некоторых моделях выглядит как заливная пробка. Он осуществляет одностороннее пропускание газов из бака аккумулятора наружу, снимает избыточное давление, но препятствует проникновению газообразных примесей внутрь бака. Герметичные аккумуляторы в зависимости от способа связи электролита делят на два типа:

- аккумуляторы с микропористым сепаратором, который пропитывается сернокислотным электролитом. Капиллярная структура сепаратора предотвращает вытекание электролита. По такому принципу строятся аккумуляторы фирм OLDHAM France (АБ типа OPzS, TC, EG, ESPACE и др.), YUASA и CHLORIDE.

- аккумуляторы с желеобразным силиконовымэлектролитомнетекучей, вязкой консистенции. Сепаратор в этом случае изготавливается аналогично “классическим” аккумуляторам. По такому принципу строятся аккумуляторы VARTA и HAGEN.

Во время эксплуатации закрытых и герметичных аккумуляторов должны обязательно соблюдаться следующие условия:

1. Содержание в режиме “плавающего заряда”, то есть превышение напряжения выпрямителя содержания над ЭДС АБ при любых изменениях этой ЭДС должно быть равно 0,14 В/элемент. Последнее равно напряжению поляризации кислотного аккумулятора. Величина ЭДС ЗНА и герметичных аккумуляторов различна. У герметичных она выше за счет более высокой концентрации электролита. Поэтому напряжение “плавающего” заряда в нормальных условиях равно ЭДС + напряжение поляризации = 2.14+ 0.14 = 2.28 В/элемент. Динамика заряда приведена на рисунке, где обозначено: 1 – кривая напряжения, 2 – кривая тока (величина тока принята условно).

Рисунок 13.1 Динамика заряда аккумуляторов

2 Нестабильность напряжения “плавающего заряда” должна быть не более 1%, поскольку рекомбинация газа наиболее эффективна при малом газовыделении. При большом газовыделении избыток не рекомбинированного газа сбрасывается через клапан, что отрицательно сказывается на долговечности АБ.

3 Требуется температурная компенсация напряжения “плавающего заряда”. Понижение напряжения “плавающего заряда”, как и понижение температуры, ведут к саморазряду и уменьшению гарантированного времени разряда до конечного напряжения. На рисунке приведена типичная зависимость напряжения “плавающего заряда” от температуры, поддерживаемая выпрямителем содержания.

Рисунок 13.2 Зависимость напряжения

“плавающего заряда”от температуры

4 Конечное напряжение разряда закрытых аккумуляторов может быть ниже, чем у открытых, благодаря лучшей диффузии активных веществ. Кроме того, эти аккумуляторы допускают разряд при низких температурах, хотя отдают при этом меньшую ёмкость. Конечное напряжение в зависимости от температуры

Рисунок 13.3 График изменения напряжения в зависимости от температуры

Несоблюдение перечисленных условий приводит к значительному сокращению срока службы АБ. Так, например, повышение температуры на 100С сокращает срок службы герметичных АБ в два раза, если номинальные параметры рассчитаны на температуру +200С. На закрытые батареи температура оказывает меньшее влияние, но оно тоже существенно.

 

13.2 Электрические характеристики аккумуляторов

1 Емкость аккумулятора – это количество электричества, которое можно получить от аккумулятора в определенных условиях разряда.

Номинальная емкость аккумулятора, приведенная к условному 10-часовому режиму разряда при температуре среды 20оС, зависит от ряда факторов: тока разряда Iр, времени разряда tр и соответствующего ему коэффициента отдачи по емкости hQ, температуры окружающей среды tср :

, (Aч)

где hQ находится в пределах от 0,51…1,0 ( см. далее таблицу 1 ).

В таблице указаны значения коэффициента отдачи по емкости hQ, также коэффициенты кратности тока hi, определяющие превышение разрядного тока приведенной величины в 10-часовом режиме разряда

(hi = Iр / Iр10).

tр , ч
hQ 0,97 0,94 0,91 0,89 0,83 0,8 0,75 0,61
hi 1,1 1,15 1,3 1,48 1,66 2,0 2,5 3,05 5,1

2 Номинальное напряжение аккумулятора – это напряжение на выводах полностью заряженного аккумулятора в течение первого часа разряда током 10 – часового режима разряда при температуре электролита 20°С (UЭЛ..НОМ = 2 В).

3 Напряжение в конце разряда равно UЭЛ.КР = (1,75…1,8) В. При разряде аккумулятора токами, превышающими ток 10 – часового режима разряда, напряжение в процессе разряда будет понижаться быстрее, чем в 10 – часовом режиме и достигнет уровня 1,8 В, когда с аккумулятора еще не снята номинальная емкость. В таких случаях, показателем окончания разряда является величина напряжения на одном элементе.

4 Величина напряжения для заряда должна быть больше ЭДС (E), так как зарядному току приходится преодолевать внутреннее сопротивление аккумулятора (напряжение поляризации, равное IЗ×RВН): UЗАР=E+IЗ×RВН= (2,14+0,14)В.

5 Внутреннее сопротивление аккумулятора RВН складывается из сопротивления аккумуляторных пластин, сепаратора и электролита. Внутреннее сопротивление увеличивается по мере разряда в силу уменьшения плотности электролита, а также в связи с образованием сульфата свинца. Омическое сопротивление одного, полностью заряженного, элемента составляет примерно 0,0036 Ом, а в состоянии полного разряда – 0,007 Ом.

6 Плотность электролита заряженного аккумулятора составляет

(1,25…1,3) г/см3 , в состоянии разряда – 1,05 г/см3.

 

Контрольные вопросы

1 Каковы электрические характеристики аккумуляторов?

2 Перечислите современные типы аккумуляторов.

3 Как работает герметичные аккумуляторы с рекомбинацией газа?

4 Объясните конструкцию герметичных аккумуляторов.

5 Как делятся аккумуляторы в зависимости от состава электролита?

6 Что служит электролитом в кислотных аккумуляторах?

7 От чего не зависит электродвижущая сила простейшего аккумулятора?

8 Что выделяется при разряде кислотного аккумулятора на обоих электродах?

9 От чего зависит ЭДС кислотного аккумулятора?

 

 


Поделиться:

Дата добавления: 2014-11-13; просмотров: 77; Мы поможем в написании вашей работы!; Нарушение авторских прав





lektsii.com - Лекции.Ком - 2014-2024 год. (0.007 сек.) Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав
Главная страница Случайная страница Контакты