GILL電瓶工作特性介紹及使用維護建議

柳昌齡

摘 要：CESSNA172R飛機安裝了GILL鉛酸電瓶。鉛酸電瓶具有制作工藝簡單，造價低，電動勢高，內電阻小等優點，同時還比較適應小型飛機發動機啟動時放電的需要，在輕型飛機上已得到了很廣泛的應用[1]。對電瓶不正確的維護，可能會使電瓶使用壽命縮短，也經會發生由于電瓶的原因，導致飛機電源系統故障，影響了飛機的飛行安全。現在維修單位從事電瓶維護的人員，大都沒有經過專業的培訓，因此我們對GILL電瓶的維護方法進行總結，將有助于電瓶維護程序的有效實施。

關鍵詞：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。就飛行學院CESSNA172R飛機所使用Gill蓄電池而言，其壽往往只有設計壽命的三分之二。學院曾經發生過兩起因航鉛酸蓄電池空中突然斷電而引起嚴重的飛行事故征候。而后，經過相關部門調查研究，斷電故障是由于事故飛機的機載Gill鉛酸蓄電池負荷容量、輸出電壓下降過快造成的。在這些情況下，我們更應當加大對電瓶維護的研究，規范充放電程序，提高維護品質。[2]

1 鉛酸電瓶充電介紹

鉛酸電池是由法國人普蘭特在1859年發明的，它已經經歷了近150年的發展。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，將電能轉化為化學能存儲在電池內。使用電瓶時，電離溶液轉化為電能通過電極輸送出去。

常用的充電規則是“安培小時規則”，即充電電流大小，不能超過蓄電池的安小時數。實際使用過程中，電瓶充電的速度被充電過程中的溫升和產生氣體所限制。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。恒流法的特點是控制方法簡單，并且可以使用大電流進行充電，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，產生氣體，因此，恒流法經常結合分階段法使用。

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合的充電法。首先使用恒流進行充電，快速地將電瓶電壓充到預定值，然后使用恒壓進行充電將電瓶充滿。這種方法需要充電設備能兼容恒流和恒壓充電功能。

2）三階段充電法。在充電開始和結束時采用恒流進行充電，中間用恒壓進行充電。第一階段為恒流法，當充電電壓降低到預定值時，轉換到第二階段采用恒壓進行充電；當充電電流降低到預設值時，轉入恒流進行充電。這種方法可以大大降低出氣量，但過程復雜，一般適用于有自動轉階段功能的充電設備。

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，當充電器上的充電電壓上升至33V （24V電瓶）或16.5V（12V電瓶）時，應對其充電時間與電解液的比重值進行監控；若在≥33V充電電壓的持續充電時間已達到1小時或電解液比重值已達到1.270時，轉入第二階段充電方式進行充電。

在第二階段充電過程中，應每隔一小時檢查電解液比重，若連續三個小時電解液比重讀數都穩定在同一數值時，表明電瓶已充滿。此時進行溫度補償，得到實際的電解液比重值，應在1.280～1.295范圍內。在不斷開充電器的情況下，調節電解液高度到分離環底部（參考下圖）。先關斷充電器，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，以防止干蘇打進入單元格。

3 GILL電瓶的串聯充電

當要同時對多個電瓶進行充電時，可以將電瓶按正確的極性串聯起來，一起充電。連接方法為每塊電瓶的負極與下一塊電瓶的正極相連，然后將充電機的正線連接到第一塊電瓶正極，充電機負線連接到最后一塊電瓶負極。

但需要注意的是，GILL電瓶最多串聯6塊電瓶同時充電。連接好電瓶以后，調節充電機參數并開始充電。第一階段充電過程中，使用三用表測量每個電瓶電壓，當有電瓶電壓達到33V（G-241電瓶）或16.5V（G-35電瓶）時，測量電解液比重。當有電瓶比重達到1.275后，將沒有達到轉階段要求的電瓶取下，剩余電瓶繼續按串聯的方法連接，并且進行第二階段充電。拆下的電瓶使用其他充電設備繼續進行第一階段充電，達到轉階段條件后再按照第二階段要求進行充電。

4 維護建議

鉛酸電瓶的故障，多與維護過程中的錯誤和不合理有關。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。目前我們的充電設備已經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。但同時也對充電設備的維護保養提出了更高的要求，需要對充電機進行定期校驗，同時還應當加強對充電人員的培訓，使他們熟練掌握充電機的使用方法。

參考文獻：

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

[2]李立群.飛機鉛酸電瓶超溫現象淺析[J].科技創新導報，2011（24）：47.