2.2 Работа аккумуляторных батарей

Аккумуляторные батареи являются обратимым химическим источником электрической энергии. Принцип их работы состоит в следующем.

Материал активной массы положительных и отрицательных электродов разный. Следовательно, и химическая реакция между активными массами электродов и серной кислотой будет обладать разной активностью. В результате образования сульфата свинца PbS0₄ на обоих электродах на отрицательных образуется избыток электронов – отрицательный потенциал, на положительных электродах образуется недостаток электронов – положительный потенциал. Разность потенциалов между полублоками положительных и отрицательных электродов при разомкнутой внешней цепи образует электродвижущую силу (ЭДС) аккумулятора.

Если выводы аккумулятора замкнуть проводником с нагрузкой (включить потребитель), то по проводнику пойдет электрический ток, вызванный перемещением электронов с отрицательных на положительные электроды. Новые частички активных масс вступят в химическую реакцию, восстанавливая прежние потенциалы электродов. По мере того как несвязанная сульфатом свинца исходная активная масса электродов расходуется, аккумулятор разряжается. Он будет полностью разряжен, когда вся активная масса электродов обоих полублоков окажется связанной сульфатом свинца. Так как состав активной массы обоих полублоков по мере разряда аккумулятора становится все более однородным, разность потенциалов между электродами падает, напряжение аккумулятора снижается.

В связи с расходом по мере разряда аккумулятора части серной кислоты из раствора и выделения в него воды плотность электролита понижается пропорционально степени разряженности аккумулятора. На этом явлении основан способ определения степени разряженности батареи по плотности электролита. Опытом установлено, что снижение плотности электролита относительно номинальной для данного района на 0,01 г/см³ соответствует степени разряженности батареи примерно на 5-6%.

При подключении аккумулятора к внешнему источнику электрической энергии в прямой полярности (плюс источника к плюсу аккумулятора) подводимая электрическая энергия будет затрачиваться на разложение сульфата свинца обоих электродов и восстановление первоначального состава активной массы. Когда весь сульфат свинца электродов обоих полублоков будет разложен, аккумулятор будет полностью заряжен. Вследствие выделения кислотного остатка в раствор плотность электролита восстановится до номинальной.

Таким образом, процессы разряда и заряда батареи можно показать обратимой химической реакцией рис.8:

Рис. 8. Схема работы простейшего аккумулятора

Для заряда батарей в машинах используется избыточная энергия генераторов, не идущая на питание потребителей.

2.3 Схема соединения и включения в бортовую сеть.

2.3.1 Схема соединения и включения в бортовую сеть на танке (рис.9).

Аккумуляторные батареи в танке устанавливаются в корзины и крепятся стяжными болтами.

Корзины с АБ устанавливаются в стеллажи в отделении управления слева от сидения механика – водителя.

Аккумуляторные батареи 6СТЭН-140М в машине соединяются последовательно – параллельно, т. е. напряжение бортовой сети 24 В, а общая емкость 280 А.ч.

При установки аккумуляторных батарей 12СТ-85Р, батареи соединяются параллельно, т. е. напряжение бортовой сети 24 В, а общая емкость 280 А.ч .

6СТЭН-140М	12СТ-85Р

Рис. 9 Схема соединения АБ 6СТЭН-140М, 12СТ-85Р в танке

2.3.2 Схема соединения и включения в бортовую сеть на БМП (рис.10).

На БМП, где энергоемкость потребителей несколько ниже на танке, используются две аккумуляторные батареи. На машине в контейнере, в десантном отделении устанавливаются две стартерныс кислотные аккумуляторные батареи типа 6СТЭН-140М или 6СТ-140Р. Напряжение каждой батареи 12 В, емкость 140 А/ч.

Аккумуляторы соединены между собой последовательно с помощью межэлементных соединений.

Общий минус батарей подключается к контактору батарей КМ-600Д-В. Общий плюс батарей подключает к силовому щитку и контактору стартера. Напряжение батарей БМП составляет 24 В, емкость – 140 А ч.

Рис. 10 Схема соединения АБ 6СТЭН-140М (6СТ-140Р) в БМП

Рис. 11. Размещение АКБ в аккумуляторном отсеке БМП-2:

1 – заправочная горловина топливного бака; 2 – отопитель; 3 – контейнер; 4 – конечный выключатель; 5 – радиатор отопителя; 6 – штурвал механизма задрайки дверей; 7 - выключатель вентилятора отопителя; 8 – правое сиденье; 9 – замок; 10, 22 – крышки; 11 – правая аккумуляторная батарея; 12 – крышка защиты клемм; 13 – перемычка; 14 - стягивающий болт; 15, 18 – болты; 16 – основание; 17 – корзина; 19 – прижим; 20 – ручка; 21 – левая аккумуляторная батарея; 23 – розетка внешнего пуска; 24 – силовой щиток; 25 – регулятор напряжения; 26 – спинка левого сиденья; 27 – топливный бак.

2.3.2 Схема соединения и включения в бортовую сеть на БТР-80 (рис.12).

На машине установлены две параллельно соединенные между собой аккумуляторные батареи 12СТ-85Р. Подключение батарей к бортсети осуществляется через блок защиты аккумуляторов (БЗА).

Аккумуляторные батареи размещены в специальной нише отделения силовой установки с правой стороны машины. Доступ к батареям осуществляется через люк, закрываемый крышкой. Батареи крепятся на специальном основании двумя стяжками, которые с помощью гаек-барашков через металлическую накладку прижимают батареи к основанию. Для предотвращения соударения аккумуляторных батарей служит резиновая прокладка, которая установлена на накладке крепления батарей к основанию. От теплового излучения двигателя батареи защищены экраном.

Взамен аккумуляторных батарей 12СТ-85Р допускается установка аккумуляторных батарей 6СТ-190ТР.

12СТ-85Р	6СТ-190ТР

Рис. 12 Схема соединения 12СТ-85Р и 6СТ-190ТР в БТР-80

Рис. 13. Размещение АКБ в аккумуляторном отсеке БТР-80:

1 – крышка люка; 2 – стяжка; 3 – гайка-барашек; 4 – накладка; 5 – основание; 6 – провод; 7, 13 и 15 – шины (перемычки); 8 – резиновая прокладка; 9 – защитная крышка; 10 – экран; 11 – блок защиты аккумуляторных батарей; 12 – ручка; 14 – аккумуляторные батареи.