Параллельная работа генератора и аккумуляторной батареи. Зарядный баланс

На автомобиле генератор и аккумуляторная батарея включены параллельно и работают совместно, дополняя друг друга в зависи­мости от нагрузки.

Основным источником электроэнергии является генератор, кото­рый при работе обеспечивает электропитание всех потребителей и заряд батареи. При неработающем двигателе электропитание осуществляется от батареи. При работе автомобиля возможен режим, когда мощность под­ключенных потребителей пре­вышает мощность, развивае­мую генератором. В этом слу­чае недостающую мощность компенсирует батарея, работая параллельно с генератором.

Рис. 1.44.

Поскольку на современных автомобилях устанавливают генера­торы переменного тока, будем рассматривать работу аккумулятор­ной батареи только с такими генераторами, схема их совместной работы приведена рис. 1.44. Характери­стики совместной работы зависят от режима работы двигателя и от нагрузки.

При номинальной частоте вращения генератора анализ совме­стной работы в зависимости от нагрузки целесообразно прово­дить графическим методом, совмещая внешнюю характеристику генератора U_г(I_г) при n_г = const и зарядно-разрядную характери­стику батареи U_б(I_б) (рис. 1.45). Сопротивлением соединительных проводов пренебрегаем, т. е. допускаем, что напряжения на гене­раторе и батарее равны (U_г ≈ U_б). В зависимости от нагрузки при параллельной работе возможны следующие характерные случаи (см. рис. 1.44).

На рис. 1.45 отображен анализ совместной работы генератора и аккумуляторной батареи по внешним характеристикам генератора и зарядно-разрядной характеристике батареи.

Нагрузка отсутствует и весь ток, вырабатываемый генератором, идет на заряд батареи; I_г = I_бз (точка 1, см. рис. 1.45).

Нагрузка включена, напряжение генератора равно регулируемо­му U_г = U_рез.

Ток генератора идет на заряд батареи и питание на­грузки I_г = I_бз +I_н (точка 2).

Рис. 1.45.

Возрастание нагрузки приводит к тому, что напряжение генерато­ра становится ниже регулируемого, но оно остается выше ЭДС ба­тареи

E_б < U_ген < U_рег (точка 3). В этом случае также генератор пита­ет нагрузку и заряжает батарею: I_г = I_бз +I_н, но зарядный ток умень­шается. Нагрузка возросла до значения при котором U_г = E_б. При этом весь ток генератора идет в нагрузку. Ток заряда отсутствует: I_г = I_н , I_бз = 0 (точка 4)

Дальнейшее возрастание нагрузки приводит к тому, что напря­жение генератора становится ниже ЭДС батареи, и она питает на­грузку совместно с генератором: I_н = I_г +I_бр (точка 5).