韓淑剛 葉錄京
摘要:蓄電池俗稱電瓶,正確使用與維護,會大大延長蓄電池的使用壽命。對蓄電池的檢測又是蓄電池維護的重要內(nèi)容,本文就蓄電池的使用與檢測進行探討。關(guān)鍵詞:蓄電池;主要參數(shù);電導檢測法;使用和維護
中圖分類號:U472
文獻標識碼:A
0 引言
道路救援故障中,電瓶虧電故障占救援故障的60%以上,故障主要原因是車主忽視了對蓄電池的保養(yǎng)和正確使用,而做到蓄電池的正確保養(yǎng)又離不開蓄電池的檢測。
1 蓄電池的用途
蓄電池俗稱電瓶,是一種低壓的直流電源,汽車電子化是汽車技術(shù)發(fā)展過程中的一次革命,越來越多的電子技術(shù)被運用到汽車上,隨著車載電子設(shè)備的增加,對蓄電池的性能要求也越來越高。
蓄電池在起動發(fā)動機時供電給起動機;在發(fā)動機停轉(zhuǎn)或發(fā)電機電壓過低時,供電給各個汽車電器和電子設(shè)備;蓄電池還可以儲存發(fā)電機發(fā)出的一部分電能,并平緩電路中的電壓。
2 蓄電池的主要參數(shù)
汽車用蓄電池基本上采用鉛酸蓄電池,有12V和24V兩種,汽油車一般采用12V的,柴油車一般采用24V的,24V的也可由兩塊12V的串聯(lián)而成。12V的蓄電池內(nèi)部由6個單格蓄電池串聯(lián)而成。蓄電池的主要參數(shù)除了有額定電壓外,還有額定容量、CCA及蓄電池內(nèi)阻等。
2.1 額定容量
蓄電池額定容量用20h放電率容量表示,即將充足電的蓄電池在電解液25°C,1.28g/cm3的條件下,以20h放電率放電電流連續(xù)放電,直至單格蓄電池電壓降至1.75V時輸出的總電量,用C20表示,單位A·h或A·min。
2.2 CCA
CCA即冷起動電流,指的是在-17.8°C的低溫狀態(tài)下,蓄電池在電壓降至極限虧電電壓前,連續(xù)30s釋放出的電流量。CCA反映了蓄電池的放電能力的大小。
2.3 蓄電池的內(nèi)阻
蓄電池的內(nèi)阻單位是mΩ,蓄電池的內(nèi)阻越小,輸出電流能力越大,帶負載能力越強。
蓄電池的內(nèi)阻在充放電過程中隨時間不斷變化。
3 蓄電池的檢測方法
蓄電池的檢測方法有電解液密度檢測法、放電檢測法和電導檢測法等,下面針對這3種方法分別予以介紹。
3.1 電解液密度檢測法
在電解液液面高度正常的情況下,通過使用電解液密度計測量電解液密度,根據(jù)測量結(jié)果判斷蓄電池放電的程度。在測量電解液密度時,應(yīng)同時測量電解液的溫度,再根據(jù)所測得的溫度換算出25°C時的密度,轉(zhuǎn)換關(guān)系如公式(1)所示。
ρ25°C=ρt+0.00075(t-25)(1)
ρt為實測電解液密度,t為實測電解液溫度。蓄電池電解液正常的密度值如表1所示。
電解液密度檢測法能夠判斷蓄電池的放電程度大小,但是不能判斷蓄電池剩余使用壽命的多少,再加上現(xiàn)在汽車使用的基本上是免維護蓄電池,整體密封,沒有辦法測量電解液密度,這種測量方法基本上不用了。
3.2 放電檢測法
放電檢測法使用的儀表叫放電檢測儀,有的也叫放電叉、高率放電計,有些資料中稱之為高頻放電計是沒有道理的。放電檢測儀測量的實質(zhì)就是人為給蓄電池加一大功率的放電電阻,模擬帶起動機起動的工作狀況,觀察其端電壓的變化,判斷其放電程度大小。
圖1為TY6402蓄電池測試儀的外觀圖,圖2為該檢測儀的儀表盤,需注意的是該檢測儀將蓄電池的額定容量單位A·h,錯誤地寫成了“A/h”。
該檢測儀在使用時,將紅黑電鉗分別連接到待測蓄電池的正負極接線柱,觀察蓄電池的空載電壓;扳動TEST測試開關(guān),要求最大測量時間不能超過10s,根據(jù)蓄電池的額定容量和額定電壓選擇合適的表盤刻度尺,觀察指針在合適表盤刻度尺所在位置,是綠色、黃色還是紅色,從而判斷蓄電池的放電情況。
放電檢測法能夠模擬蓄電池工作狀況,判斷蓄電池的放電程度大小,但是也不能判斷蓄電池剩余使用壽命的多少。對蓄電池頻繁檢測,會造成其存儲電量損耗過快。
放電檢測儀在檢測蓄電池完畢后,要注意等大功率的放電電阻散熱一段時間、溫度降到常溫后再放回原存放位置,以避免火災等事故的發(fā)生。
3.3 電導檢測法
蓄電池的電導值與容量成很好的線性關(guān)系,國際電氣和電子工程協(xié)會(IEEE)正式把電導測量法作為檢測鉛蓄電池的標準之一,在IEEE標準1118-1996的標準規(guī)定,交流電導值就是與交流電壓同相的交流電流與交流電壓的比值,由此可以得到電導的公式為G=I/U。
DY2015全保護智能蓄電池檢測儀可以實現(xiàn)對12V的蓄電池的電量、冷啟動電流CCA、蓄電池內(nèi)阻及使用壽命的檢測,下面以DY2015全保護智能蓄電池檢測儀為例介紹蓄電池檢測儀的使用方法。
3.3.1 測試前準備
測試前應(yīng)確保點火開關(guān)在OFF位置。若是車輛行駛一段時間后檢測蓄電池,需要開啟大燈2~3min,關(guān)閉點火開關(guān)再進行測量。
3.3.2 操作步驟
按照紅色測試鉗接正極,黑色測試鉗接負極的順序接好儀器,必須檢查接線是否良好,防止影響檢測結(jié)果。注意千萬不要將測試夾接反,否則會造成檢測儀的內(nèi)部電路的損壞。筆者在以前教學過程中,遇到過多起學生錯誤接測試鉗而損壞檢測儀的情況,此種情況是造成儀表內(nèi)部線路板上的保護二極管短路擊穿所致,只要找到此保護二極管并更換后,檢測儀即可正常使用[1]。
檢測儀點亮后,按方向鍵選擇蓄電池功能測試項,設(shè)置為功能1(顯示為:FUN1)后按<ENTER>鍵進入。
根據(jù)蓄電池的標準按方向鍵選擇測試標準。如蓄電池為JIS標準,需查表對照CCA作為測試標準值,選好測試標準后按<ENTER>鍵進入。
根據(jù)蓄電池上所表示的標準值,按方向鍵調(diào)整CCA標準值。長按方向鍵可以實現(xiàn)數(shù)值連調(diào)。
調(diào)整好蓄電池測試參考標準后按<ENTER>鍵開始測試。
待蜂鳴聲結(jié)束后測試完畢,儀器屏幕顯示結(jié)果。此時可以按方向鍵翻頁查看蓄電池各項數(shù)據(jù)測試結(jié)果,依次可顯示冷起動能力(CCA)、電池內(nèi)阻、蓄電池電壓和使用壽命的檢測結(jié)果。檢測完成后按<ENTER>鍵可重新調(diào)整CCA標準值,按<ESC>鍵將重新選擇測試功能。
3.3.3 分析數(shù)據(jù)
電壓結(jié)果分析。若蓄電池電壓大于12.78V,說明蓄電池電量完全充滿;若蓄電池電壓大于12.54V但小于12.78V,電量良好;若蓄電池電壓小于12.54V,說明蓄電池需要充電,等到給蓄電池補充電后再重新進行測量[2]。
CCA和內(nèi)阻。CCA值和蓄電池新舊有關(guān),新蓄電池CCA值一般高于標準值,隨著使用時間的延長,CCA值會逐漸下降。內(nèi)阻因廠商不同標準不一。蓄電池的CCA值越大,內(nèi)阻一般會越小。同一規(guī)格的蓄電池,CCA數(shù)值越大、內(nèi)阻越小,蓄電池性能越好。
蓄電池壽命。若壽命顯示大于80%,說明蓄電池狀況良好;若壽命顯示大于60%但小于80%,說明蓄電池狀況尚可;若壽命顯示大于45%但小于60%,說明蓄電池壽命將盡,需留意;若壽命顯示小于44%,說明蓄電池壽命已盡,建議更換蓄電池。
綜上所述,蓄電池的檢測方法有3種,分別為電解液密度檢測法、放電檢測法和電導檢測法,只有電導檢測法檢測功能全,測量結(jié)果準確,因此得到了廣泛的應(yīng)用。
4 蓄電池的使用和維護
(1)起動發(fā)動機時,起動時間不能超過5s,且不能連續(xù)起動。如需再次起動應(yīng)間隔15s以上。若連續(xù)3次以上不能起動,則應(yīng)先查找故障原因,排除后再嘗試起動,以免造成蓄電池過放電。
(2)蓄電池拆卸時,應(yīng)先拆下蓄電池的搭鐵線,再拆下蓄電池的正極接線;安裝時,按與拆卸相反的順序進行。
(3)要定期檢查電極接線柱與接線頭的連接是否可靠,若不可靠,應(yīng)進行緊固。及時清除蓄電池極柱和引線夾上的氧化物。
(4)針對有自動起停功能的汽車,在行駛至交通擁堵路段時,最好關(guān)閉自動起停功能功能,以免頻繁地起動,實踐證明,頻繁起動發(fā)動機,會對發(fā)動機的相關(guān)部件造成一定的傷害,降低發(fā)動機的使用壽命和整車的可靠性。
(5)在發(fā)動機運轉(zhuǎn)期間,嚴禁拆卸蓄電池電極接線,否則會造成發(fā)電機輸出電壓迅速升高引起汽車ECU以及許多電子設(shè)備損壞。筆者曾在汽車充電系統(tǒng)示教版上模擬這種故障情形,在發(fā)電機正常工作時,斷開蓄電池的電極接線,發(fā)現(xiàn)發(fā)電機輸出電壓由原來的14V迅速升高至20V以上。
(6)對于長時間不運轉(zhuǎn)(超過15天)的汽車,有必要卸下蓄電池的搭鐵線,防止蓄電池因長時間給一些電子設(shè)備供電而虧電。
(7)對于長時間不用的蓄電池,需定期(每隔3-6個月)用檢測儀檢測電量,需要充電的及時補充電。
通過選用合適的檢測方法對蓄電池進行及時的檢測,根據(jù)測量結(jié)果采用合適有效的措施進行維護,可大幅度降低蓄電池的故障率,有助于延長蓄電池的使用壽命。
【參考文獻】
[1]趙奇.汽車電氣構(gòu)造與維修[M].北京:中國勞動社會保障出版社,2008.
[2]朱前偉.VRLA蓄電池信息采集與處理系統(tǒng)的設(shè)計和實現(xiàn)[D].南京理工大學,2009.