GILL電瓶工作特性介紹及使用維護(hù)建議

柳昌齡

摘 要：CESSNA172R飛機(jī)安裝了GILL鉛酸電瓶。鉛酸電瓶具有制作工藝簡單，造價低，電動勢高，內(nèi)電阻小等優(yōu)點(diǎn)，同時還比較適應(yīng)小型飛機(jī)發(fā)動機(jī)啟動時放電的需要，在輕型飛機(jī)上已得到了很廣泛的應(yīng)用[1]。對電瓶不正確的維護(hù)，可能會使電瓶使用壽命縮短，也經(jīng)會發(fā)生由于電瓶的原因，導(dǎo)致飛機(jī)電源系統(tǒng)故障，影響了飛機(jī)的飛行安全?，F(xiàn)在維修單位從事電瓶維護(hù)的人員，大都沒有經(jīng)過專業(yè)的培訓(xùn)，因此我們對GILL電瓶的維護(hù)方法進(jìn)行總結(jié)，將有助于電瓶維護(hù)程序的有效實(shí)施。

關(guān)鍵詞：鉛酸電瓶；恒流充電；恒壓充電

鉛酸蓄電池使用過程中，存在著壽命短的情況。就飛行學(xué)院CESSNA172R飛機(jī)所使用Gill蓄電池而言，其壽往往只有設(shè)計(jì)壽命的三分之二。學(xué)院曾經(jīng)發(fā)生過兩起因航鉛酸蓄電池空中突然斷電而引起嚴(yán)重的飛行事故征候。而后，經(jīng)過相關(guān)部門調(diào)查研究，斷電故障是由于事故飛機(jī)的機(jī)載Gill鉛酸蓄電池負(fù)荷容量、輸出電壓下降過快造成的。在這些情況下，我們更應(yīng)當(dāng)加大對電瓶維護(hù)的研究，規(guī)范充放電程序，提高維護(hù)品質(zhì)。[2]

1 鉛酸電瓶充電介紹

鉛酸電池是由法國人普蘭特在1859年發(fā)明的，它已經(jīng)經(jīng)歷了近150年的發(fā)展。鉛酸電瓶常用的電解液為硫酸。在充電過程中，電流通過電瓶里面的鉛板電離硫酸溶液，將電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能存儲在電池內(nèi)。使用電瓶時，電離溶液轉(zhuǎn)化為電能通過電極輸送出去。

常用的充電規(guī)則是“安培小時規(guī)則”，即充電電流大小，不能超過蓄電池的安小時數(shù)。實(shí)際使用過程中，電瓶充電的速度被充電過程中的溫升和產(chǎn)生氣體所限制。目前我們最常使用的充方法為恒壓法和恒流法。

1.1 恒流法

恒流法就是保持充電電流大小不變的充電方法。恒流法的特點(diǎn)是控制方法簡單，并且可以使用大電流進(jìn)行充電，充電時間較短。但受限于電池接受電流的能力，到充電后期，充電電流會電解水，產(chǎn)生氣體，因此，恒流法經(jīng)常結(jié)合分階段法使用。

1.2 恒壓法

充電電源在全部充電時間里，保持恒定的電壓值。隨著蓄電池內(nèi)部電壓的逐漸升高，電流會逐漸減少。與恒流充電法相比，恒壓充電過程更長，但更接近于最佳充電曲線。恒壓充電方法電解水很少，避免了蓄電池過充和產(chǎn)生氣體。但在充電初期電流過大，可能造成蓄電池極板彎曲，影響蓄電池使用壽命。

1.3 階段法

階段法是將充電過程分成多個階段，使用不同的電流、電壓交替充電的方法，下面介紹了兩種典型的階段法：

1）二階段恒流和恒壓相結(jié)合的充電法。首先使用恒流進(jìn)行充電，快速地將電瓶電壓充到預(yù)定值，然后使用恒壓進(jìn)行充電將電瓶充滿。這種方法需要充電設(shè)備能兼容恒流和恒壓充電功能。

2）三階段充電法。在充電開始和結(jié)束時采用恒流進(jìn)行充電，中間用恒壓進(jìn)行充電。第一階段為恒流法，當(dāng)充電電壓降低到預(yù)定值時，轉(zhuǎn)換到第二階段采用恒壓進(jìn)行充電；當(dāng)充電電流降低到預(yù)設(shè)值時，轉(zhuǎn)入恒流進(jìn)行充電。這種方法可以大大降低出氣量，但過程復(fù)雜，一般適用于有自動轉(zhuǎn)階段功能的充電設(shè)備。

2 GILL電瓶充電方法

GILL電瓶采用的是兩段的恒流法。在第一階段充電過程中，當(dāng)充電器上的充電電壓上升至33V （24V電瓶）或16.5V（12V電瓶）時，應(yīng)對其充電時間與電解液的比重值進(jìn)行監(jiān)控；若在≥33V充電電壓的持續(xù)充電時間已達(dá)到1小時或電解液比重值已達(dá)到1.270時，轉(zhuǎn)入第二階段充電方式進(jìn)行充電。

在第二階段充電過程中，應(yīng)每隔一小時檢查電解液比重，若連續(xù)三個小時電解液比重讀數(shù)都穩(wěn)定在同一數(shù)值時，表明電瓶已充滿。此時進(jìn)行溫度補(bǔ)償，得到實(shí)際的電解液比重值，應(yīng)在1.280～1.295范圍內(nèi)。在不斷開充電器的情況下，調(diào)節(jié)電解液高度到分離環(huán)底部（參考下圖）。先關(guān)斷充電器，再斷開所有電纜。先將充滿電的電瓶靜置4個小時，然后立即測量其開路電壓，若電壓值 大于26.3V （24V電瓶）或>13.1V （12V電瓶），表明電瓶已充好電。若電瓶開路電壓不滿足最低電壓值要求，完成對電瓶的重新充電。將已充好電的電瓶通氣孔端蓋固緊，以防止干蘇打進(jìn)入單元格。

3 GILL電瓶的串聯(lián)充電

當(dāng)要同時對多個電瓶進(jìn)行充電時，可以將電瓶按正確的極性串聯(lián)起來，一起充電。連接方法為每塊電瓶的負(fù)極與下一塊電瓶的正極相連，然后將充電機(jī)的正線連接到第一塊電瓶正極，充電機(jī)負(fù)線連接到最后一塊電瓶負(fù)極。

但需要注意的是，GILL電瓶最多串聯(lián)6塊電瓶同時充電。連接好電瓶以后，調(diào)節(jié)充電機(jī)參數(shù)并開始充電。第一階段充電過程中，使用三用表測量每個電瓶電壓，當(dāng)有電瓶電壓達(dá)到33V（G-241電瓶）或16.5V（G-35電瓶）時，測量電解液比重。當(dāng)有電瓶比重達(dá)到1.275后，將沒有達(dá)到轉(zhuǎn)階段要求的電瓶取下，剩余電瓶繼續(xù)按串聯(lián)的方法連接，并且進(jìn)行第二階段充電。拆下的電瓶使用其他充電設(shè)備繼續(xù)進(jìn)行第一階段充電，達(dá)到轉(zhuǎn)階段條件后再按照第二階段要求進(jìn)行充電。

4 維護(hù)建議

鉛酸電瓶的故障，多與維護(hù)過程中的錯誤和不合理有關(guān)。比如充電中的電流、電壓控制不到位，造成極板變形，以及電解液配置比例不正確等等。目前我們的充電設(shè)備已經(jīng)能精確地控制電瓶的充、放電時間，充、放電電流，有些甚至可以直接電腦完成轉(zhuǎn)階段控制，這大大減少了充電人員的工作量。但同時也對充電設(shè)備的維護(hù)保養(yǎng)提出了更高的要求，需要對充電機(jī)進(jìn)行定期校驗(yàn)，同時還應(yīng)當(dāng)加強(qiáng)對充電人員的培訓(xùn)，使他們熟練掌握充電機(jī)的使用方法。

參考文獻(xiàn)：

[1]黃進(jìn).航空鉛酸蓄電池常用維護(hù)術(shù)語解析[J].中國科技信息，2012（13）：106-107.

[2]李立群.飛機(jī)鉛酸電瓶超溫現(xiàn)象淺析[J].科技創(chuàng)新導(dǎo)報，2011（24）：47.