Исследование теплового состояния аккумулятора в рабочем цикле
3
Устройство калориметра позволяет пренебречь теплотой
Q
к
вви-
ду ее малости по сравнению с
Q
в
, поэтому принимаем
а
в
.
Q Q Q
Теплоту
Q
можно представить в виде
в в в
,
Q M c T
где
M
в
—
масса воды в калориметре, кг;
в
с
—
теплоемкость воды
4,176
10
3
Дж/(кг
К); Δ
Т
в
—
подогрев воды в калориметре, °С.
Мощность теплового потока
Р
, Вт, отдаваемого аккумулятором в
калориметр, рассчитывается по формуле
в в в
,
M c T
P
t
где Δ
Т
в
/
t
— приращение температуры в интервале времени
t.
Таким образом, для того чтобы вычислить мощность теплового
потока, необходимо измерить температуру воды, время нагрева
t
,
с,
в процессах заряда и разряда аккумулятора, а также массу воды в ка-
лориметре
М
в
.
Указанная методика позволяет также определить теплоемкость
аккумулятора, предварительно нагрев его и поместив в калориметр.
При этом теплоемкость аккумулятора
в в в
а
а
а
,
М с Т
с
М Т
где
а
М
— масса аккумулятора, равная 4 500 г.
Проведено два измерения теплоемкости в диапазонах темпера-
тур 30…50 и 20…30 °С, соответственно получены значения 458 и
747 Дж/(кг
К).
В процессах заряда и разряда измеряются напряжение на клем-
мах аккумулятора и сила тока, напряжение элемента при нулевом то-
ке нагрузки, температура воды в калориметре
Т
°С по всем термо-
метрам и время
t
,
мин. При расчете мощности теплового потока ис-
пользуется температура
Т
ср
, усредненная по всем термометрам.
Испытания проведены на режимах 30 и 75 А по току заряда, а
также на токах 30, 75 и 150 А при разряде аккумулятора.
Для того чтобы определить распределение температуры и оце-
нить уровень нагрева аккумулятора, была измерена температура его
поверхности. Для измерений использовался тепловизор SLIK типа
SH 705 E с чувствительностью 0,1 °С. Перед экспериментом поверх-
ность корпуса аккумулятора была зачернена. Измерения проводились
на режимах 75 А в процессах заряда и разряда с интервалом 10 мин
