Вольт-амперная характеристика. Мощность.

Вольт-амперной характеристикой (ВАХ) называют зависимость напряжения на выводах аккумуляторной батареи от силы разрядного тока для определен­ного момента времени после включения батареи на разряд (рис. 3.5). ВАХ не­линейны из-за непостоянства сопротивления поляризации. В зоне стартерных токов ВАХ близки к прямой, поэтому при расчетах систем электростартерного пуска их нелинейностью в областях малых (менее 2С₂₀) и больших (более 8-10С₂₀) токов пренебрегают. Такой подход значительно упрощает расчет и срав­нительную оценку системы электростартерного пуска. Рабочие характеристики стартерного электродвигателя строятся для опре­деленной ВАХ аккумуляторной батареи, которая изображается прямой, отсека­ющей на осях ординат отрезки, соответствующие начальному разрядному на­пряжению U_н.р. и силе тока короткого замыкания I_к.з. Уравнение ВАХ:

U_б = U_н.р. – R_б I_р,

где U_б - напряжение на выводах батарей, В;

U_н.р. - начальное разрядное напряжение, В;

R_б - расчетное внутреннее сопротивление батареи, Ом;

I_р - сила тока разряда батареи, А.

В режиме короткого замыкания, когда напряжение на выводах батареи U_б = 0, сила тока I_к.з. = U_н.р./R_б .

Мощность, развиваемая аккумуляторной батареей во внешней цепи: P_б =U_б I_б =U_н.р. I_б – R_б I_б².

Максимальную мощность аккумуляторная батарея развивает при равенстве сопротивлений внешней и внутренней цепей батареи. Для линейной вольт-амперной характеристики максимальная мощность:

.

Вольт-амперные U_р = f(I_р)) и мощностные Р_б = f(I_р) характеристики аккумулятора зависят от температуры электролита (рис. 3.5). Увеличение внутреннего падения напряжения при снижении температуры электролита приводит к уменьшению мощности аккумулятора. Напряжение и мощность при тех же разрядных токах выше у необслуживаемых батарей.

Рис. 3.4. Вольт-амперные характеристики стартерной аккумуляторной батареи: 1 - экспериментальная; 2 – линеаризованная.

Рис. 3.5. Вольт-амперные и мощностные ха­рактеристики батареи при различных темпе­ратурах.