Линкфилд
Здесь может быть ваша реклама
|

 Расчет разрядных характеристик элементов питания

Расчет разрядных характеристик элементов питания

Прогноз характера поведения элементов питания при эксплуатации радиоэлектронных устройств позволяет правильно оценить оптимальный срок использования комплекта батарей, предупредить возможный или внезапный отказ техники, обосновать выбор элементов питания в проектируемых устройствах [17.1].
В литературе разрядные характеристики элементов питания традиционно приводят в табулированном или графическом представлении — в виде набора экспериментальных кривых [17.2 — 17.4], что не позволяет определить поведение элементов питания для других значений разрядного тока.
Приводимые ниже уравнения [17.1] для аналитического представления характеристик разряда гальванических элементов, хотя и не имеют строгого теоретического обоснования, позволяют с достаточной степенью приближения описывать реальные процессы разряда элементов питания при различных разрядных токах и массе элементов питания.
Уравнение описывает динамику разряда марганцево-цинковых элементов цилиндрической формы, например, элементов типа 316, 343, 373. Расчетные параметры отличаются от экспериментальных значений [17.2 — 17.4] не более чем на 10%. Вероятно, уравнения подобного вида, но с другими коэффициентами, определяемыми геометрическими, массовыми и химическими факторами могут быть использованы для описания разрядных характеристик элементов питания другого вида.
где: U0 — начальное напряжение гальванического элемента, 6, t — время разряда, час, I — ток разряда, мА, т — масса элемента, г.
Вычисленные в соответствии с формулой семейства разрядных характеристик для гальванических элементов типов 316, 343 и 373 приведены на рис. 17.1 — 17.3.


Рис. 17.1. Разрядные характеристики гальванического элемента типа 316


Риc. 17.2. Разрядные характеристики гальванического элемента типа 343


Рис. 17.3. Разрядные характеристики гальванического элемента типа 373

Не менее значимой характеристикой гальванических элементов является зависимость максимального времени разряда от величины разрядного тока. Для t0 5, где t0 5 — время разряда гальванического элемента до половины начального напряжения, это значение может быть определено по формуле, рис. 17.4.
Способность гальванического элемента отдавать электрическую энергию характеризуют значением емкости элемента питания — Q, выражаемой в ампер-часах (А-ч) и определяемую как произведение среднего тока разряда на время разряда до определенного (заданного) значения.
Обычно полагается, что выполняется «закон взаимозамес -тимости»: во сколько раз возрастает разрядный ток, во столько же раз снижается tos, и наоборот. Однако для гальванических элементов понятие емкости элемента питания малоприемлемо, поскольку закон этот нарушается: с увеличением разрядного тока емкость элемента питания резко уменьшается. В этой связи о емкости гальванического элемента можно говорить лишь в целях оценки t05 при конкретных значениях разрядного тока.


Рис. 17.4. Зависимость t0 5 от величины тока разряда


Рис. 17.5. Зависимость емкости гальванических элементов Q от величины разрядного тока

Определить значение емкости гальванического элемента при варьировании тока разряда можно с использованием выражения, рис. 17.5.
Л 1,56 х Ю-3 х т1272
Q = ' Х ?0,5 = , 0.474
Как следует из выражения, емкость гальванического элемента падает с увеличением тока разряда обратно пропорционально корню квадратному из величины разрядного тока. Например, при повышении тока разряда в 4, 9 и 16 раз, емкость снижается, соответственно, в 2, 3 и 4 раза.
Из приведенных выше выражений (1 — 3) и рисунков следует, что даже кратковременная работа радиоэлектронной техники с батарейным питанием в режиме повышенного энергопотребления (работа магнитофонов на повышенной громкости или в режиме перемотки, работа приемопередающей аппаратуры в режиме передачи) приводит к быстрому разряду гальванических элементов.

 
MKPortal©2003-2008 mkportal.it
MultiBoard ©2007-2009 RusMKPortal