ЗРУ и АКБ базовые знания
Аккумуляторные батареи (АКБ) различают по типу электролита на: кислотные и щелочные.
Основные характеристики для заряда/разряда АКБ:
|
Характеристика: |
Обозначение |
Значение: |
Ед. измерения |
|
Ток |
I |
I=U/RАКБ |
Амперы (А) |
|
Напряжение |
U |
U=I*RАКБ |
Вольты (В) |
|
Мощность |
P |
P=U*I (ток умножить на напряжение) |
Ватты (Вт) |
|
Ёмкость |
C |
C=I(ток)*T(время) |
Ампер часы(А*ч) |
Величины зарядного устройства:
Чтобы в АКБ потёк ток, зарядное устройство должно создать напряжение больше собственного напряжения АКБ (создать напряжение заряда):
Ёмкость, переданная АКБ = Средний ток заряда * Время
Ёмкость АКБ – «количество тока» которое может «вместить» АКБ. Как только аккумулятор «заполнится» лишняя энергия будет «выплёскиваться», АКБ начнёт греться.
Как узнать какое зарядное устройство нужно: нужно узнать ёмкость, напряжение и тип АКБ, которые оно будет заряжать, чтобы определить ток и напряжение зарядного устройства:
- U: Напряжение зарядного устройства должно быть всегда больше, чем напряжение АКБ.
- для кислотных АКБ ≈ на 20% больше номинального напряжения АКБ;
- для щелочных АКБ ≈ на 50% больше номинального напряжения АКБ.
- I: Ток заряда.
- ток заряда для кислотных АКБ должен быть не меньше чем: 0,1*Ёмкость(C)АКБ;
- ток заряда для щелочных АКБ должен быть не меньше чем: 1*Ёмкость(C)АКБ.
Величины разрядного устройства
Основной параметр при разряде – это мощность (P). P – Характеризует какое количество энергии необходимо «поглотить» разрядному устройству.
Во время разряда напряжение АКБ уменьшается, поэтому зарядное устройство «приоткрывает кран» чтобы поддерживать ток постоянным.
Как узнать какое разрядное устройство требуется: нужно узнать ёмкость и напряжение АКБ которые он будет разряжать, чтобы определить мощность и ток разрядного устройства:
- P: Чем больше напряжение АКБ – тем мощнее должно быть разрядное устройство (P= U * I).
- I: Разряд АКБ в среднем должен длится 10ч ил 5ч (зависит от типа батареи), поэтому чем больше ёмкость АКБ, тем больший ток разряда необходим: I=C/10ч или I=C/5ч. Для некоторых щелочных АКБ время разряда можно уменьшать до 1ч (только для специальных батарей, допускающий такой тип разряда, например авиационные АКБ).
Почему при заряда один из параметров (ток или напряжение) всегда меньше заданного:
Заданные Uзаряда и Iзаряда , которые выставляет пользователь фактически являются ограничениями тока и напряжения, которые запрещено превышать зарядному устройству.
Ток и напряжение заряда зависят друг от друга и связаны по формуле: Uзаряда=Iзаряда*RАКБ.
RАКБ – это сопротивление аккумулятора, для разных типов АКБ оно разное. Так как RАКБ - это сопротивление аккумулятора, то зарядное устройство им управлять не может. Зарядное устройство может менять только два параметра Uзаряда и Iзаряда.
Пример как зарядное устройство управляет напряжением и током при заряде:
Пример заряда АКБ 12В, 55Ач:
Напряжение подбирается так чтобы вытекающий ток не превышал 5,5 А (заряд напряжением)
С ростом напряжения аккумулятора, зарядное устройство увеличивает напряжение заряда так, чтобы ток не превышал 5,5А (заряд напряжением)
Напряжение достигло максимального, зарядному устройству запрещено выше поднимать напряжение, поэтому ток снижается
(заряд током)
Ток упал до 0,55 А – АКБ заряжен!!!
Как видно из иллюстрации заданному пользователем значению будет соответствовать только 1 параметр (Uзаряда или Iзаряда), тот который достиг максимально разрешённого, это может быть как U так и I зависит от состояния АКБ (степени заряда).