航空铅酸蓄电瓶常用维护术语解析

黄进

中国民航飞行学院机务处，四川 广汉 618307

航空铅酸蓄电瓶常用维护术语解析

黄进

中国民航飞行学院机务处，四川 广汉 618307

引言

铅酸蓄电瓶具有电动势高、内电阻小、放电电压平稳、制作工艺简单、造价低、便于维护等优点，比较适应轻型飞机发动机启动时大电流放电的需要，目前，在通用航空轻型飞机上已得到了很广泛的应用。

由于对电瓶不正确的维护，使电瓶使用寿命大大缩短，也经常发生由于电瓶的原因，导致发动机不能正常启动、飞机空中断电、电瓶漏液等故障现象，影响了飞机的正常运行和飞行安全。如何更好地规范电瓶的日常维护工作，已成为各维修单位竞相研究的课题。

现各维修单位从事电瓶维护的人员，大都没有经过专业系统的理论培训，存在年龄偏高、文化水平低的特点，对维护工作中或技术资料中所涉及的一些关键性名词术语，不能正确地理解，影响了电瓶维护程序的有效实施。

1 荷电式铅酸蓄电瓶

英文名称:“Charged lead-acid Battery”

解析:荷电式铅酸蓄电瓶，是指在交付用户前，电瓶极板在工厂里已完成了初充电，此时极板是处于充电状态的电瓶。

在飞机上常使用到的荷电式铅酸电瓶主要有以下几类:

1.1 干荷电式蓄电瓶

电瓶极板在工厂里全充电后并干燥处理，出厂时是没有装入电解液的。用户在使用时，电瓶需要激活，在灌充电解液后并进行较长时间的初充电，才可装机正常使用。

1.2 湿荷电式蓄电瓶

电瓶在工厂里已完成全充电，出厂时只有少量电解液吸附在板板和隔膜中。用户在使用时，只需灌充电解液后即可装机使用，不需初充电。

1.3 免维护式蓄电瓶

电瓶在工厂里已完成全充电，出厂时已装入全部电解液。用户在使用时，不需灌充电解液，但必须完成补充充电后才可装机使用。

2 充电状态

英文名称:“State of charge”

解析:“充电状态”，是指电瓶的荷电状态，反映的是电瓶充电程度。

电瓶在在充电结束后与装机前，都应完成对此项参数的检查。以美国GILL公司24V电瓶为例，其测量方法主要有以下两种:

2.1 电压测量方式

见图1。

图1 24V电瓶开路电压与充电状态关系曲线

当电瓶复充电完成后，应先放置4小时，然后测量电瓶的开路电压，若其电压值大于26V，表明电瓶已满充，充电状态已为100%，否则应重新充电。

但应注意，“充电状态”并不能表明电瓶的实际“可用容量”。例如:对于一个快到寿的电瓶，当电瓶充满后，其开路电压近似为26.0V，但其实际容量却可能只有额定容量的80% 。

所以在电瓶装机前，不是通过测量其“充电状态”来判断电瓶的“可用状态”。而是应使用一个10A的负载表来测量电瓶带负载后的实际工作电压，若≥24.5V，才能装机使用。这样才能保证电瓶在装机使用期间，能给电气负载正常提供足够的能量。

2.2 比重测量方式

见表1。

在电瓶充电过程中，应每隔一小时测量电解液的比重，若连续三个小时所测量的电解液比重都稳定在同一数值时，则表明电瓶已满充，充电状态已为100%，可停止充电。

通常，当测量的电解液比重按温度补偿计算后，其数值若在1.275～1.300范围内，则表明电瓶已达到满充状态；若在1.200～1.240范围内，则表明电瓶充电量太小，不能给大负载提供足够的能量，还必须继续或重新充电；若在1.260左右，虽然电瓶没有达到充满状态，但可以满足对正常负载的供电，仍可继续装机使用。

但必须指出，比重的大小并不是在任何情况下，都能真实地反映出电瓶的充电状态。例如:对于一个已放了电的电瓶，先取出一部份电解液，然后再加入高比重（如1.500）的电解液，此时测量的电解液比重有可能会＞1.280，但这并不能表明电瓶已充好电。

表1 24V电瓶电解液比重与充电状态对应表

3 补充充电

英文名称:“Boost Charge”

解析:“补充充电”，是指电瓶实际“充电状态”已接近于满充，在电瓶装机前仍需进行补充充电。

对于常用的干荷电式蓄电瓶，应采用恒流充电方式进行补充充电，而对于免维护式蓄电瓶，则应采用恒压充电方式进行补充充电。其充电时间都较短，一般为1个小时左右。

在电瓶充电时，还应注意“补充充电”与另外两个名词在实际应用上的区别:“涓流充电”与“浮充充电”。

3.1 涓流充电（Trickle Charge）

指的是以一个较小的电流值（＜1A）对电瓶进行持续充电。主要用于深度放电电瓶与硫酸盐化电瓶的恢复。

特点是:为恒流充电方式，充电时间较长，一般为2倍容时。若电瓶容量为20AH，其充电时间计算如下:

2×20Ah＝40Ah

若选用1A的充电电流，则充电时间应为:

40Ah÷1A＝40h

3.2 浮充充电（Float Charge）

指的是电瓶长期连续保持在一个恒压状态下进行充电，可对电瓶自放电损失进行足够的补偿。电瓶在装机使用期间，都处于此充电方式。

特点是:当飞机发电机供电中断时，电瓶即可担负起飞机重要负载应急供电任务，以确保飞机关键设备能正常工作，保证飞行安全。而且电瓶在供电线路中还起到平滑滤波的作用。电瓶与电容器一样，具有充放电作用，因而对交流成分有旁路作用，这样，送至负载的脉动成分进一步减少，从而保证了负载设备对电压的要求。

4 过充

英文名称:“Over Charge”

解析:“过充”，是指电瓶充电时，活性物质已全部转换成充电状态后，还继续给电瓶充电。换句话说，就是当电瓶已达到100%的充电状态后，还以较高的电压对电瓶进行长时间的持续充电。

电瓶经常“过充”，对电瓶性能及电瓶寿命都有较大的不利影响:导致活性物质的退化，加速栅格的腐蚀，对正极板产生侵蚀，电解液成分也会被破坏，降低水中氢和氧的组成。

当电瓶选用恒流充电方式时，若对充电电压与充电时间控制不好，就易使电瓶出现过充，这就是装机使用电瓶要优先选用恒压充电的原因。但恒压充电方式也有缺陷，就是电瓶不易充满。长时间的电瓶“充电不足”（Under Charge），会扩大电瓶的硫酸盐化，降低电瓶性能，这种电瓶很难再进行充电。

所以，为了尽量避免电瓶出现“过充”，或“充电不足”的现象，维护人员针对不同的充电方式，应注意以下各限制性要求:

4.1 恒流充电（Constant Current Charge）

指的是充电设备的输出电流保持恒定，而充电电压随电瓶电势的变化而不断增大的一种充电方式。

（1）电瓶初充电应选用恒流充电，因为恒压充电不易充满。

（2）电瓶充电前，应预先设置好电压关断值或时间关断值，及时终止充电，防止电瓶过充。电压关断值一般为33V（24V电瓶）或16.5V （12V电瓶）。时间关断值一般为:初充电电瓶为8～12小时，复充电瓶为3～5小时。应注意不同电瓶的充电时间，与电瓶本身电解液损失量、放电情况与充电电流都有关系。

（3）电瓶充电时，需用小电流（0.5A～5A）进行充电，以降低热量，减小腐蚀，避免电瓶受到大电流的冲击损害。

（4）恒流充电最好采用两阶段式充电方法:第一阶段应用较大的电流（2A～5A）进行充电，当电瓶电压上升至33V（24V电瓶）或16.5V（12V电瓶）时，再持续充电1小时就可转入下一阶段。第二阶段应用较小的电流（0.5A～1.5A）进行充电，当连续三个小时所测量的电解液比重都稳定在同一数值时，表明电瓶已满充，可停止充电。

（5）判断电瓶是否充满，除了测量电瓶电压或比重是否已稳定外（只有微小的变化），还应观察电瓶所有的单元格是否都已均匀出气。这点很重要。

4.2 恒压充电（Constant Potential Charge）

指的是充电设备的输出电压保持恒定，而充电电流随电瓶内电阻的变化而不断减小的一种充电方式。

（1）电瓶在装机使用时，飞机供电系统一般都为恒压源，给电瓶恒压充电。

（2）当装机电瓶达到满充状态时，电瓶电压等于飞机供电系统的供电电压，充电电流会很小。若此时仍保持对电瓶的充电，也不会对电瓶造成损害。

（3）当飞机在不同季节或温度的情况下运行时，应按表2所建议的电压值，适时调整调压器，使飞机供电系统能给电瓶提供适当的充电电流，保证电瓶能得到正确的充电。这是因为电瓶内电阻的大小与温度有关，若选用固定的充电电压（如28.5V），当在低温环境下时，电瓶内电阻较大，充电电流会很小，不能对电瓶进行充分的充电；当在高温环境下时，电瓶内电阻较小，充电电流会很大，易使电瓶过充。

表2 所建议的调整电压值

5 电瓶寿命

英文名称:“Battery Life”

解析:“电瓶寿命”，是指当电瓶已无足够的活性物质参与反应，既不能正常充电，也不能正常放电，电瓶功能失效而终止使用或报废。

电瓶是在灌充电解液后，才开始计算寿命。干荷电式铅酸电瓶，寿命一般为3年；免维护式铅酸电瓶，寿命一般为5年。但若在电瓶使用过程中，能使电瓶得到精心的维护，电瓶寿命是可以得到合理延长的。因为衡量电瓶是否到寿或可用的唯一标准是“电瓶容量”，虽然电瓶已使用到了厂家所建议的寿命时间，但此时所测得的电瓶容量值若为95%以上，此电瓶仍可以继续放心使用。

电瓶寿命与电瓶的装机可靠余度是相矛盾的，即电瓶使用时间越长，其装机使用的可靠性就越差。特别是在飞机发电机供电系统出现故障的情况下，当电瓶作为应急电源使用时，容易发生由于带负载能力减弱，放电速度太快，而不能满足飞机应急供电时间的要求，使飞机空中断电，影响飞行安全。

6 结语

随着电瓶技术的不断进步，在通用飞机上也逐渐选用阀控式免维护铅酸蓄电瓶。所谓“免维护”，只是减少了一些日常检查工作项目，并不能单一理解为电瓶不再需要进行正常的日常维护与管理。我们应对这一新型电瓶在飞机上的使用情况，进行深入的研究和总结，发现其维护特点和规律，才能使电瓶随时处于“健康”状态，有效保证电瓶装机使用的可靠性，保证飞行安全。

[1] 秦鸣峰.蓄电池的使用与维护 [M].化学工业出版社,2009

[2] 朱松然.铅蓄电池技术 [M].机械工业出版社,2002

[3] CONCORDE.AIRCRAFT BATTERY OWNER / OPERATOR MANUAL [P], 5-01764.2005

[4] GILL DRY-CHARGED LEAD-ACID BATTERY SERVICE MANUAL [P], Q01-1120.2005

Aviation lead-acid battery term resolution of commonly used in maintenance

Huang Jin
The Maintenance Department of Civil Aviation Flighto uf nCihvienras,iGtyu anghan Sichuan 618307

随着铅酸蓄电瓶在通用航空轻型飞机上的广泛应用，为了保证飞行安全，降低维护成本，各维修单位也越来越重视其日常维护工作，不断完善和规范电瓶的维护程序。正确理解和掌握维护工作中所使用到的常用维护术语，纠正认识上的误区，有助于维护人员能更好地完成电瓶日常维护工作。

航空铅酸蓄电瓶；开路电压；充电状态；电瓶寿命

With the lead-acid battery in the general aviation light aircraft on the widely used, in order to ensure flight safety, reduce maintenance costs, more and more attention to the routine maintenance, constantly improve and standardize the battery maintenance procedures.Correct understand and master the term commonly used in maintenance, to correct some erroneous understanding, contribute to the maintenance personnel can better accomplish the routine battery maintenance.

aviation lead-acid batteries; open circuit voltage; charge; battery life

10.3969/j.issn.1001-8972.2012.13.063

黄进，男，1969.8，工程师，本科。研究方向:通用航空适航维修技术与管理。