 |
Классификация аккумуляторов по типу электролита. Сущность процессов при заряде и разряде кислотных аккумуляторов. Признаки окончания заряда.
|
|
|
|
Первичные и вторичные источники электропитания.
Первичные:
1) химические источники тока (гальванические элементы, батареи и аккумуляторы);
2) термобатареи;
3) термоэлектронные преобразователи;
4) фотоэлектрические преобразователи (солнечные батареи);
5) топливные элементы;
6) биохимические источники тока;
7) атомные элементы;
8) электромашинные генераторы.
Вторичные источники электропитания представляют собой функциональные узлы РЭА или законченные устройства, использующие энергию, получаемую от системы электроснабжения или источника первичного электропитания и предназначенные для организации вторичного электропитания радиоаппаратуры.
Классификация вторичных источников электропитания.
1. По типу питающей цепи:
- от однофазной сети переменного тока;
- от трехфазной сети переменного тока;
- от автономного источника постоянного тока.
2. По напряжению на нагрузке (низкого (до 100 В); среднего (от 100 до 1000 В); высокого (свыше 1000 В)).
3. По мощности нагрузки (малой мощности (до 100 Вт); средней мощности (от100 до 1000 Вт); большой мощности (свыше 1000 Вт)).
4. По роду тока нагрузки:
- с выходом на переменном токе;
- с выходом на постоянном токе;
- с выходом на переменном и постоянном токе.
5. По стабильности напряжения на нагрузке: стабилизированные и нестабилизированные
Стабилизированные источники питания имеют в своем составе, по крайней мере, один стабилизатор напряжения (тока) и могут быть разделены:
а) по характеру стабилизации напряжения:
- ИП с непрерывным регулированием;
- ИП с импульсным регулированием.
б) по характеру обратной связи:
- параметрические;
- компенсационные;
- комбинированные;
в) по точности стабилизации выходного напряжения:
|
|
|
- ИП с низкой стабильностью выходного напряжения;
- ИП со средней стабильностью выходного напряжения;
- ИП с высокой нестабильностью выходного напряжения;
- Прецизионные ИП.
Основные параметры щелочных аккумуляторов. Колебания напряжения при заряде (разряде) батареи. Сравнительная характеристика с кислотными аккумуляторами.
Основные параметры щелочных аккумуляторов следующие:
- ЭДС заряженного аккумулятора 1,75 – 1,8 В;
- ЭДС разряженного аккумулятора 0,8 – 1,0 В;
- КПД до 60%;
- срок службы (количество циклов заряд-разряд) 500 – 1000;
- саморазряд в сутки 1,5%.
Свежезаряженный щелочной аккумулятор дает напряжение около 1,7 – 1,8 В. После прекращения заряда это напряжение даже без подключения нагрузки быстро падает до 1,4 – 1,45 В. Под нагрузкой напряжение каждого аккумулятора равно 1,2 В. В конце разряда напряжение падает до 1 – 0,95 В. Это говорит о том, что емкость аккумулятора израсходована и его требуется заряжать снова.
Щелочные аккумуляторы по сравнению с кислотными обладают рядом преимуществ. Они имеют меньшую массу, не боятся вибраций и толчков, не портятся от кратковременных коротких замыканий и от больших зарядных и разрядных токов, могут оставаться долгое время незаряженными. Однако они дороже свинцовых, дают значительно меньшее напряжение на каждый аккумулятор и имеют меньший КПД.
Что представляет собой кислотный аккумулятор.
КЭА состоит из: блока пластин, электролита и бака. Пластины, это решетки (остов) из свинца, с вмазанным в них активным веществом. Активное вещество положительных пластин - это двуокись свинца PbO2 темно - коричневого цвета, а активное вещество отрицательных пластин - чистый губчатый свинец Pb светло-серого цвета. Активное вещество пластин имеет пористую (губчатую) структуру и пропитывается электролитом в процессе работы аккумулятора.
Положительные и отрицательные пластины КЭА соединяются между собой параллельно при помощи мостика с зажимом, называемым бареткой. Группа положительных пластин размещается между отрицательными, образуя блок пластин аккумулятора. Для предохранения разноименных пластин от замыкания между ними помещают изоляционные прокладки - сепараторы, которые изготовляют из пористых эбонита, пластмасс, стекловойлока и др. материалов.
|
|
|
Способы заряда кислотных аккумуляторов.
Существуют три основных способа заряда КЭА:
заряд при постоянном значении напряжения (Uз=const);
заряд при постоянной силе тока (Iз=const);
ступенчатый заряд.
В первом случае к батарее подводят зарядное напряжение Uз, превышающее ЭДС батареи Е, и не изменяют его до конца заряда. Такой способ обычно применяют для частичного подзаряда батареи, а также при заряде стартерных батарей от источников регулируемого напряжения.
Второй способ состоит в том, что в течение всего времени заряда сила, зарядного тока остается неизменной. Данный способ применяют при продолжительных зарядах малыми токами.
Ступенчатый заряд начинают силой тока 1,21 Iз и поддерживают ее неизменной до достижения напряжения 2,4 В на элементе. После этого силу тока уменьшают в два раза и поддерживают ее до тех пор, пока аккумуляторы не будут полностью заряжены.
Классификация аккумуляторов по типу электролита. Сущность процессов при заряде и разряде кислотных аккумуляторов. Признаки окончания заряда.
Классификация: кислотные, щелочные, с твердым электролитом, с расплавленным электролитом.
При разряде К ЭА двуокись свинца положительных пластин 
восстанавливается до сернокислого свинца 
, а чистый губчатый свинец отрицательных пластин Pb окисляется в сернокислый свинец . При этих реакциях расходуется серная кислота и образуется вода, отчего плотность электролита понижается.
При заряде К ЭА происходит обратный процесс, т.е. сернокислый свинец положительных пластин окисляется в двуокись свинца, а сернокислый свинец отрицательных пластин восстанавливается до чистого свинца. При этих реакциях расходуется вода и образуется серная кислота, вследствие чего плотность электролита повышается.
Признаки окончания заряда:
|
|
|
1. Напряжение на зажимах элементов достигает 2,7-2,75 В и остается постоянным в течение 1-2 ч;
2. Наблюдается обильное газовыделение из аккумуляторов;
3. Плотность электролита достигает наибольшего значения и остается неизменной.
|
|
|
