Характеристики топливных элементов
Характеристики топливных элементов
В отличие от ТАБ, позволяющих аккумулировать электрическую энергию для последующей отдачи её потребителю, топливные элементы предназначены только для получения электрической энергии в процессе реакции окисления. Также как и ТАБ батареи топливных элементов (БТЭ) сравниваются по внешним характеристикам UБТЭ(IБТЭ). Внешняя характеристика 
имеет падающий характер, причем значение динамического сопротивления обусловливается удельным расходом реагентов (топлива 
и окислителя 
, если это не кислород воздуха) и реализуемой мощностью.
В рабочем диапазоне тока нагрузки 
внешняя характеристика ЭУ этого типа может быть аппроксимирована уравнением
,
где 
– напряжение ЭУ при 
; 
– коэффициент жесткости внешней характеристики ЭУ, определяемый динамическим сопротивлением и соответствующий удельному расходу топлива . Указанные характеристики представлены на рис.4.5 кривыми 
(предельная 
) и 
(частичная 
).
Вместе с этой лекцией читают "Проблемы адаптации освобожденного к условиям жизни на свободе".
Чтобы исключить превышение допустимой нагрузки на единичный элемент БТЭ и вместе с тем обеспечить необходимый диапазон изменения тока 
, применяют последовательно-параллельное переключение элементов или их групп. Тогда, если ЭУ содержит всего п элементов, то внешние характеристики и (рис.4.5) соответствуют их последовательному соединению: 
, характеристики 
(предельная, ) и 
(частичная, ) – параллельному соединению элементов в т ветвей с п/т последовательно включенными элементами в каждой ветви: 
.
На рис.4.6 представлены зависимости 
энергоустановки с топливными элементами. Здесь кривые 
, 
соответствуют характеристикам , на рис.4.4; прямые 
и 
суть ограничения мощности в функции ,
, 
. При переключении элементов с последовательного на параллельное соединение кривые 
, 
(рис.4.5) соответствуют внешним характеристикам 
, 
(см. рис.4.4).
Функциональная связь в БТЭ между параметрами 
, 
, t для случаев и 
в трехмерном пространстве состояний изображается (рис. 4.7) поверхностями 
и 
.
Таким образом, внешние характеристики БТЭ – 
и зависимости 
варьируют только с изменением параметров управления, а именно: (или ), п, т в интервале токов нагрузки 
в течение времени 
все ограничения внешних характеристик остаются неизменными, т.е. они инвариантны количеству запасенной или израсходованной энергии.
