Для уточнения массы аккумуляторной установки необходимо выбрать комплектацию аккумуляторной батареи, т.е. выбрать элемент определенной емкости и массы и определить количество элементов.
Для начала определим массу собственно аккумуляторной батареи. В первом приближении масса аккумуляторной установки находилась как
PАУ = k4 kД PАБ ,
Где
k4 – коэффициент, учитывающий массу механизмов, устройств, систем и оборудования, обеспечивающих функционирование аккумуляторной установки. По статистике, k4 = 1,15..1,25
kД – коэффициент, учитывающий массу дистиллированной воды, используемой для доливки аккумуляторов. По статистике, kД = 1,02..1,06
PАБ – средняя масса собственно аккумуляторных батарей, т.
Так как масса аккумуляторной установки была определена по результатам первого приближения, то масса батареи может быть определена как:
PАБ =
С другой стороны, масса батареи есть сумма масс всех элементов:
PАБ = nЭЛ PЭЛ
Где
nЭЛ – число элементов,
PЭЛ – масса одного элемента, т.
Массы элементов приведены в Таблице 2.
Тогда число элементов есть
nЭЛ =
Однако, число элементов в батарее не может быть назначено произвольно. При выборе числа элементов необходимо руководствоваться следующими соображениями. Так как аккумуляторная батарея комплектуется группами, то
nЭЛ = nГР nЭЛГР ,
где
nГР – число групп
nЭЛГР – число элементов в группе.
Число элементов в группе определяется фактически напряжением разряда единичного аккумулятора, которое для свинцово-кислотных аккумуляторов составляет около 1,5 В. Соответственно, для получения напряжения типового для сетей ПЛ напряжения 170…320 В в одной группе должно быть не менее 112 элементов, на практике встречаются группы до 124 элементов. Число элементов в группе - всегда четное по условиям размещения. Число групп определяется исходя из обеспечения заданной энергоемкости батареи. Число групп в большинстве случаев четное, что позволяет подключать группы как последовательно, так и параллельно. Наиболее распространены аккумуляторные установки из двух и четырех групп, реже встречаются установки с шестью и восемью группами.
Обычно проектант имеет дело с заранее заданным типом аккумуляторов с известными разрядными и массо-габаритными характеристиками. В данной работе необходимо провести оптимизацию массы батареи, выбрав один из трех элементов с разными массами, приведенными в таблице 2.
Расчет удобно вести в табличной форме:
Величина | Масса элемента, т | ||
0,90 | 0,65 | 0,51 | |
Число элементов в батарее расчетное | nЭЛ1 = , округлить до целого | nЭЛ2 = , округлить до целого | nЭЛ3 = , округлить до целого |
Число групп | nГР1= , округлить до целого четного | nГР2= , округлить до целого четного | nГР3= , округлить до целого четного |
при необходимости, можно увеличить число элементов в группе nЭЛГР до 124 единиц | |||
Число элементов в батарее выбранное | nЭЛ1 = nГР1 nЭЛГР1 | nЭЛ2 = nГР2 nЭЛГР2 | nЭЛ3 = nГР3 nЭЛГР3 |
Масса батареи, т | PАБ1 = 0,9 nЭЛ1 | PАБ2 = 0,65 nЭЛ2 | PАБ3 = 0,51 nЭЛ3 |
Из полученных масс батареи необходимо выбрать минимальную и для этой батареи и вычислить массу аккумуляторной установки в целом:
PАУ = k4 kД PАБ