27 Зарядное устройство акуумулятора.

Зарядное устройство — устройство для заряда электрических аккумуляторов энергией внешнего источника; как правило, — от сети переменного тока напряжением 220 В.

Включает в себя преобразователь напряжения (трансформатор, импульсный блок питания), выпрямитель, стабилизатор напряжения, устройство контроля силы тока или процесса заряда, амперметр или светодиодные индикаторы.

Характеристики зарядных устройств зависят от типа аккумуляторов, рабочего напряжения, номинальной ёмкости.

Зарядные устройства могут быть встроенными и внешними.

Промышленные зарядные устройства представляют собой блоки с электронной аппаратурой, размещаемые в цехе зарядной станции (или специализированном помещении). Такая аппаратура предназначена для одновременного обслуживания нескольких аккумуляторных батарей и позволяет выполнять различные долговременные операции (заряд-разряд, заряд импульсными токами), в том числе и в автоматическом режиме. Зарядные устройства автомобильных аккумуляторов являются внешними, запитываются от сети 220—230 В переменного тока штепсельным разъёмом и снабжены зажимами-крокодилами для присоединения к клеммам аккумулятора.

Пуско-зарядное устройство (ПЗУ) для автомобильных аккумуляторов используется не только для зарядки автомобильных аккумуляторов, но также и для запуска автомобильного двигателя электрическим стартером при севшем аккумуляторе (без предварительной полной зарядки самого аккумулятора). При этом может использоваться как методика пуска двигателя с предварительной частичной подзарядкой штатного аккумулятора в течение нескольких минут, так и запуск двигателя при полном разряде штатного аккумулятора с немедленным запуском. Запуск достигается за счёт возможности ПЗУ выдавать в несколько раз бо́льший ток, чем просто зарядное устройство (ЗУ — предназначенное только для зарядки аккумулятора). Как следствие, ПЗУ обладает существенно бо́льшей массой и габаритами, нежели простое зарядное устройство. Необходимый ток для запуска двигателя внутреннего сгорания должен в моменте достигать значений 100—1000 А[1]. Поэтому первые советские пуско-зарядные устройства обладали способностью давать ток только в нижнем пределе потребностей. С появлением электрических приборов и сетей, способных использовать токи не 6 А, а 16 А, выходной ток пуско-зарядных устройств мог быть увеличен со 100 А до 290 А.

Маркировка зарядных устройств для зарядки автомобильных аккумуляторов:

А В/С, где А — название зарядного устройства, В — максимальная ёмкость аккумулятора в А*ч, который целесообразно заряжать этим зарядным устройством, С — максимальное значение напряжения аккумулятора, который целесообразно заряжать этим зарядным устройством.

При превышении параметра В значения 170 А зарядное устройство может быть использовано не только для зарядки, но и для помощи при запуске двигателя.

28 Водородный топливный элемент. Принцип работы.

Водородный топливный элемент (ТЭ) представляет собой электрохимическое устройство, преобразующее энергию реакции соединения водорода с кислородом напрямую в электричество, минуя малоэффективные, идущие с большими потерями, процессы горения. Поэтому у топливного элемента энергетический КПД значительно выше, чем у традиционных энергоустановок и может составлять 90%. имические реакции в топливном элементе идут на пористых электродах (аноде и катоде), активированных катализатором (обычно на основе платины или других металлов платиновой группы), по следующей схеме. Водород поступает на анод топливного элемента, где его атомы разлагаются на электроны и протоны:

H2 = 2e- + 2H+

Электроны поступают во внешнюю цепь, создавая электрический ток. Протоны, в свою очередь, проходят сквозь протонообменную мембрану на катодную сторону, где с ними соединяется кислород и электроны из внешней электрической цепи с образованием воды:

4H+ + 4e- + O2 = 2H2O

Побочными продуктами реакции, таким образом, являются тепло и водяной пар. Напряжение, возникающее при этом на единичном топливном элементе, обычно не превышает 1,1 В. Для получения необходимой величины напряжения топливные элементы соединяются последовательно в батареи, а для получения необходимого тока батареи ТЭ соединяются параллельно. Такие батареи ТЭ вместе с элементами газораспределения и терморегулирования монтируются в единый конструктивный блок, называемый электрохимическим генератором. Сердцем топливного элемента является протонообменная мембрана. Обычно протонообменная мембрана представляет собой пленку из полимера, сочетающего гидрофобную основную цепь и боковые фрагменты, содержащие кислотные группы (гидрофильная часть). Топливный элемент – такая же батарея, которая преобразует химическую энергию в электрическую, но исходные вещества для реакции подаются постоянно, благодаря этому такая батарейка никогда не сядет. Так как в топливных элементах нет движущихся частей, их отличительной чертой являются - надёжность, долговечность и простота эксплуатации. Ну и нельзя обойти стороной экологическую составляющую вопроса.