Практическое задание: Определение эффективности аккумуляторов
Определение эффективности аккумуляторов
Факультет мониторинга окружающей среды
Кафедра
Энергоэффективные технологии
Лабораторная работа
"Определение
эффективности аккумуляторов"
Выполнили
Студенты группы 408
Мотасова Виктория
Ивашкевич Павел
Молокович Егор
Василенко Наталья
Минск
Цель работы: изучить принципы действия химических источников тока, определить токовую и энергетическую эффективность аккумуляторов.
Приборы и оборудование: блок питания (3 -15В), NiCd аккумулятор емкостью 300 мА∙ч, NiMH аккумулятор емкостью 300 мА∙ч, свинцовый аккумулятор емкостью 1300 мА∙ч, два мультиметра, коммутационный блок, секундомер.
Результаты работы.
· напряжение определялась с помощью мультиметра.
· значение протекающего тока определяется по
формуле 
· заряд, который протекает через электрическую
цепь за каждый промежуток времени, определяется по формуле 
1. Первый опыт. Проверка зарядки аккумулятора. Электрическая цепь изображена на рисунке 1. В качестве нагрузки использовался резистор сопротивлением 6 Ом. На источнике питания установлено напряжение 9 В. Данные, полученные в ходе опыта, представлены в таблице 1.
ток аккумулятор заряд электрический
Таблица 1
время,
мин
напряжение
на аккумуляторе, В
напряжение
на нагрузки, В
ток,
А
заряд,
мАч
температура
аккумулятора, оС
1
4,520
4,440
0,740
12,333
25
2
4,610
4,350
0,725
12,083
25
3
4,640
4,330
0,722
12,028
26
4
4,650
4,320
0,720
12,000
27
5
4,660
4,310
0,718
11,972
28
6
4,670
4,300
0,717
11,944
29
7
4,680
4,290
0,715
11,917
29
8
4,700
4,280
0,713
11,889
30
9
4,720
4,260
0,710
11,833
31
10
4,740
4,240
0,707
11,778
31
11
4,760
4,210
0,702
11,694
32
12
4,790
4,190
0,698
11,639
33
13
4,820
4,160
0,693
11,556
34
14
4,840
4,130
0,688
11,472
34
15
4,870
4,100
0,683
11,389
35
16
4,900
4,080
0,680
11,333
36
17
4,930
4,050
0,675
11,250
37
18
4,960
4,020
0,670
11,167
38
19
4,970
4,020
0,670
11,167
41
20
4,960
4,020
0,670
11,167
42
21
4,950
4,020
0,670
11,167
44
22
4,950
4,030
0,672
11,194
47
Определяем суммарный заряд,
полученный аккумулятором во время зарядки 2. Первый опыт. Проверка разрядки
аккумулятора. Для этого подключили к аккумулятору вольтметр и нагрузку 6 Ом.
Данные, полученные в ходе опыта, представлены в таблице 2.
Таблица 2
время,
мин
напряжение
на аккумуляторе, В
ток,
А
заряд,
мАч
1
3,800
0,633
10,556
2
3,720
0,620
10,333
3
3,630
0,605
10,083
4
3,600
0,600
10,000
5
3,580
0,597
9,944
6
3,560
0,593
9,889
7
3,520
0,587
9,778
8
3,510
0,585
9,750
9
3,500
0,583
9,722
10
3,480
0,580
9,667
11
3,460
0,577
9,611
12
3,440
0,573
9,556
13
3,410
0,568
9,472
14
3,390
0,565
9,417
15
3,340
0,557
9,278
16
3,140
0,523
8,722
17
2,100
0,350
5,833
Определяем суммарный заряд, отданный
аккумулятором во время разрядки График 1. Зарядные и разрядные
характеристики NiCd аккумулятора.
Определяем токовую эффективность (отношение
заряда, прошедшего через нагрузку при разряде аккумулятора, к количеству
электричества, прошедшему через аккумулятор при зарядке) = 63%
3. Второй опыт. Проверка зарядки
аккумулятора. В качестве нагрузки использовался резистор сопротивлением 20 Ом.
На источнике питания установлено напряжение 9 В. Данные, полученные в ходе
опыта, представлены в таблице 3.
Таблица 3
время,
мин
напряжение
на аккумуляторе, В
напряжение
на нагрузки, В
ток,
А
заряд,
мАч
температура
аккумулятора, оС
1
4,07
4,97
0,828
13,806
32
2
4,1
4,94
0,823
13,722
31
3
4,11
4,9
0,817
13,611
31
4
4,13
4,91
0,818
13,639
31
5
4,14
4,9
0,817
13,611
31
6
4,14
4,9
0,817
13,611
30
7
4,15
4,9
0,817
13,611
31
8
4,16
4,89
0,815
13,583
30
9
4,17
4,88
0,813
13,556
30
10
4,18
4,88
0,813
13,556
29
11
4,19
4,88
0,813
13,556
29
12
4,19
4,85
0,808
13,472
29
13
4,2
4,84
0,807
13,444
29
14
4,21
4,84
0,807
13,444
28
15
4,21
4,84
0,807
13,444
28
16
4,22
4,83
0,805
13,417
28
17
4,23
4,83
0,805
13,417
28
18
4,23 0,803
13,389
27
19
4,23
4,75
0,792
13,194
27
20
4,24
4,79
0,798
13,306
27
21
4,24
4,81
0,802
13,361
27
22
4,25
4,8
0,800
13,333
26
23
4,25
4,8
0,800
13,333
27
24
4,26
4,79
0,798
13,306
27
25
4,26
4,79
0,798
13,306
26
26
4,26
4,78
0,797
13,278
26
27
4,27
4,78
0,797
13,278
27
28
4,27
4,77
0,795
13,250
27
29
4,27
4,77
0,795
13,250
27
30
4,28
4,76
0,793
13,222
27
31
4,28
4,76
0,793
13,222
26
32
4,28
4,76
0,793
13,222
26
33
4,29
4,76
0,793
13,222
26
34
4,29
4,76
0,793
13,222
26
35
4,29
4,76
0,793
13,222
26
36
4,29
4,75
0,792
13,194
26
37
4,29
4,75
0,792
13,194
26
время,
мин
напряжение
на аккумуляторе, В
напряжение
на нагрузки, В
ток,
А
заряд,
мАч
температура
аккумулятора, оС
38
4,3
4,75
0,792
13,194
26
39
4,3
4,74
0,790
13,167
26
40
4,31
4,73
0,788
13,139
26
41
4,32
4,73
0,788
13,139
26
42
4,32
4,72
0,787
13,111
26
43
4,33
4,71
0,785
13,083
26
44
4,33
4,71
0,785
13,083
26
45
4,34
4,7
0,783
13,056
26
46
4,36
4,68
0,780
13,000
26
47
4,37
4,41
0,735
12,250
26
48
4,38
4,63
0,772
12,861
26
49
4,39
4,66
0,777
12,944
26
50
4,4
4,65
0,775
12,917
26
51
4,42
4,64
0,773
12,889
26
52
4,44
4,63
0,772
12,861
26
53
4,45
4,61
0,768
12,806
26
54
4,47
4,59
0,765
12,750
26
55
4,49
4,57
0,762
12,694
26
56
4,53
4,55
0,758
12,639
26
57
4,54
4,53
0,755
12,583
26
58
4,56
4,51
0,752
12,528
26
59
4,58
4,48
0,747
12,444
26
60
4,6
4,44
0,740
12,333
27
61
4,62
4,43
0,738
12,306
27
62
4,63
4,4
0,733
12,222
27
63
4,65
4,39
0,732
12,194
27
64
4,65
4,39
0,732
12,194
27
65
4,66
4,39
0,732
12,194
27
66
4,65
4,39
0,732
12,194
27
67
4,65
4,39
0,732
12,194
28
68
4,65
4,4
0,733
12,222
28
Определяем суммарный заряд,
полученный аккумулятором во время зарядки 4. Второй опыт. Проверка разрядки
аккумулятора. Для этого подключили к аккумулятору вольтметр и нагрузку 20 Ом.
Данные, полученные в ходе опыта, представлены в таблице 4.
Таблица 4
время,
мин
напряжение
на аккумуляторе, В
ток,
А
заряд,
мАч
1
4,200
0,210
3,500
2
4,100
0,205
3,417
3
4,050
0,203
3,375
4
4,010
0,201
3,342
5
3,970
0,199
3,308
6
3,940
0,197
3,283
7
3,910
0,196
3,258
8
3,890
0,195
3,242
9
3,870 3,225
10
3,850
0,193
3,208
11
3,830
0,192
3,192
12
3,810
0,191
3,175
13
3,800
0,190
3,167
14
3,790
0,190
3,158
15
3,780
0,189
3,150
16
3,770
0,189
3,142
17
3,760
0,188
3,133
18
3,760
0,188
3,133
19
3,750
0,188
3,125
20
3,750
0,188
3,125
21
3,740
0,187
3,117
22
3,740
0,187
3,117
23
3,740
0,187
3,117
24
3,730
0,187
3,108
25
3,730
0,187
3,108
26
3,730
0,187
3,108
27
3,730
0,187
3,108
28
3,730
0,187
3,108
29
3,730
0,187
3,108
30
3,730
0,187
3,108
31
3,730
0,187
3,108
32
3,730
0,187
3,108
33
3,730
0,187
3,108
34
3,730
0,187
3,108
35
3,730
0,187
3,108
36
3,730
0,187
3,108
37
3,730
0,187
3,108
38
3,720
0,186
3,100
39
3,720
0,186
3,100
40
3,720
0,186
3,100
41
3,720
0,186
3,100
42
3,720
0,186
3,100
43
3,720
0,186
3,100
44
3,720
0,186
3,100
45
3,720
0,186
3,100
46
3,710
0,186
3,092
47
3,710
0,186
3,092
48
3,710
0,186
3,092
49
3,710
0,186
3,092
50
3,710
0,186
3,092
51
3,700
0,185
3,083
52
3,700
0,185
3,083
53
3,700
0,185
3,083
54
3,700
0,185
3,083
55
3,700
0,185
3,083
56
3,690
0,185
3,075
57
3,690
0,185
3,075
58
3,690
0,185
3,075
59
3,680
0,184
3,067
60
3,680
0,184
3,067
61
3,680
0,184
3,067
62
3,670
0,184
3,058
63
3,670
0,184
3,058
64
3,660
0,183
3,050
65
3,660
0,183
3,050
66
3,660
0,183
3,050
67
3,650
0,183
3,042
68
3,640
0,182
3,033
69
3,640
0,182
3,033
70
3,630
0,182
3,025
71
3,630
0,182
3,025
72
3,620
0,181
3,017
73
3,610
0,181
3,008
74
3,610
0,181
3,008
75
3,600
0,180
3,000
76
3,590
0,180
2,992
77
3,580
0,179
2,983
78
3,570
0,179
2,975
79
3,560
0,178
2,967
80
3,540
0,177
2,950
81
3,530
0,177
2,942
82
3,500
0,175
2,917
83
3,460
0,173
2,883
84
3,370
0,169
2,808
85
3,120
0,156
2,600
86
2,500
0,125
2,083
87
2,130
0,107
1,775
88
2,120
0,106
1,767
Определяем суммарный заряд, отданный
аккумулятором во время разрядки График 2. Зарядные и разрядные характеристики
NiCd аккумулятора.
Определяем токовую эффективность (отношение
заряда, прошедшего через нагрузку при разряде аккумулятора, к количеству
электричества, прошедшему через аккумулятор при зарядке) = 30%
Вывод:
В ходе проведения лабораторной работы было выявлено, что суммарный заряд,
полученный аккумулятором во время зарядки, несколько выше номинальной емкости
аккумулятора, в отличие от суммарного заряда, отданного аккумулятором во время
разрядки. Что привило к снижению токовой эффективности. Причиной этого мог
послужить так называемый эффект памяти.
256 мА∙ч. Номинальной емкостью
аккумулятора составляет 300 мА∙ч.
162 мА∙ч. Номинальной емкостью
аккумулятора составляет 300 мА∙ч
889 мА∙ч. Номинальной емкостью
аккумулятора составляет 300 мА∙ч.
269 мА∙ч. Номинальной емкостью
аккумулятора составляет 300 мА∙ч
