2 航空蓄电池(52)解析

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CAUC
蓄电池的常用术语(3)
理论容量
实际容量 受使用条件 影响
额定容量 保证容量
比容量, Ah/kg
飞 机 电 源 系 统
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影响电瓶容量的主要因素
极板活性物质的多少; 极板面积的大小; 电解液的密度;
放电时的温度;
放电速率和放电方式。
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电瓶容量与温度之间的关系
0
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2.2 酸性蓄电池
铅酸蓄电池的结构
铅蓄电池的充放电特性
铅蓄电池故障及维护
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铅酸蓄电池的结构
1)极板 2)隔板 3)电解液 4)外壳 5)铅连接条 6)极柱
CAUC
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铅酸蓄电池的结构
栅架由铅锑合金铸成, 具有良好导电性、耐蚀性 和一定的机械强度。 正极板上活性物质是二 CAUC 氧化铅(PbO2),呈棕红 色;负极板上活性物质是 海绵状纯铅(Pb),呈青 灰色。
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放电曲线
放电电压
(v)
1.5 1.4 1.3 1.2 1.1 1.0
0
2
4
6
8
10
12
放电时间(h)
(a)
放电特点:1)初始阶段:下降
2)放电电压平稳,特别是大电流放电 。
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镍镉蓄电池的充电
充电方法:恒流充电法、二阶段恒流充电法、恒
铅酸电瓶:温度对容量影响很大 镍镉电瓶:对放电温度及放电率敏感度较低,
但温度降低时,放电容量也会减小。
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ຫໍສະໝຸດ Baidu
容量与充放电速率的关系
充电:电瓶用较小电流充电时,比用
大电流充电放出的电量要多; 放电:放电速率越大,容量越小
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蓄电池容量与放电电流的关系
恒流 充电
恒流+恒压 充电
快速 充电
浮充电
专用 充电器
机载 充电器
脉冲 充电
Reflex TM
充电法
恒压 小电流
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恒压充电
优点:① 充电速度快;② 充电设备简单;
③ 电解液水分损失小。 缺点:① 冲击电流大;② 单体电池充电不 平衡;③ 易造成电瓶过充或充电不足。
C = Q/t
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蓄电池的常用术语(2)
2.额定电压 (The nominal voltage)
BAT以2小时速率放出80%的电量时,电瓶所能
维持的电压。 3.放电终止电压 (The endpoint voltage)
BAT在一定条件下放电至能反复充电使用的最低
电压。
CAUC 自放电率/ 月 循环寿命 5% 300~500 20% 500~1000 30% 300~500 <10% 500~1000
蓄电池的常用术语(5)
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常用蓄电池主要性能对比
直流 CAUC发电机 充电
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蓄电池的充电方法
蓄电池 充电方法
恒压 充电
若达不到最小放电时间,就须对电瓶进行维修
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电瓶的深度放电
目的:消除单体电池之间的不平衡和镍镉
电池固有的记忆效应,以恢复电瓶的容量
方法:用两种金属短路夹短路单体电池的
两极,具体操作见手册。
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飞机电瓶充电器
充电方式:先恒流充电,当电瓶电压达到转折电
行(电解液泄漏除外),即在小电流充 电结束前15~30分钟或充电结束后马上 进行。
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镍镉蓄电池的容量测试
目的:测试BAT的实际容量 方法:充满电 ,再放电,则 Q = I*t 判断BAT是否具有额定容量的85%: 举例:36Ah碱性电瓶放电时间的要求:
放电电流(A) 9(C/4) 18(C/2) 36(C) 第一个单体BAT达到1V的最小时间 3小时24分钟 1小时42分钟 51分钟
流+恒压充电法
放电电压
(v)
1.8 1.6 1.4 1.2 1.0 0.8 0 1 2 3 4 5 6 7 8
放电时间(h)
(c)
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镍镉BAT电解液的调整和补充
电解液不足会引起容量降低,过多则容
易溢出,堵塞泄气阀,损坏电瓶,甚至 爆炸。
电解液的调整和补充:在充电结束前进
总反应:PbO2+ Pb + 2H2SO4
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铅酸蓄电池的放电反应
2 PbSO4+2H2O
放电特点:1)消耗了硫酸,生成水,电解液 密度下降;2)生成硫酸铅,内阻增大。
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铅酸蓄电池的放电曲线
铅酸蓄电池5小时率放电曲线
牵引用铅酸蓄电池5小时率恒流放电曲线
2.05 2 1.95 1.9
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铅蓄电池的构造
极板:分正极板和负极板,由栅架和活
性物质组成。
塑料、硬橡胶等。 隔板做成一面有沟 CAUC 槽、一面平滑。
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• 隔板
1)隔板的作用:
把正、负极板隔开, 防止极板短路。
2)隔板常用材料:
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铅蓄电池的构造
电压(V )
1.85 1.8 1.75 1.7 1.65
CAUC
1.6 1.55 0 1 2 3 4 5 6 时间( h )
飞 机 充电过程: 电 源 正极:PbSO + 2H O 负极:PbSO + 2H + 2e系 统
4 4 2 +
铅酸蓄电池的充电特性
PbO2 + 4H+ + SO42- + 2ePb + H2SO4
将一定数量的正负极 板组装起来,中间插进隔 板,就组成了单格电池组, 这样负极板的数目就比正 极板多一片。 目的:使正极板两侧放 电均匀,避免因放电不均 匀造成极板拱曲。
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铅蓄电池的构造
电解液 电解液起离子间导电的作用,并参与 化学反应。电解液由纯硫酸(H2SO4) 与蒸馏水按一定比例配制而成,其密度 一般为1.24~1.31g/cm3。 电解液的纯度对蓄电池的电气性能和 使用寿命有重要影响,不能用工业硫酸和 普通水配制,否则容易造成BAT自行放电 ,损坏极板。
飞机电瓶充电器
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碱性蓄电池种类
碱性 蓄电池
镍镉BAT 镍氢BAT 铁镍BAT 银锌BAT
碱性电池的优点:能量密度高,体积重
量小;低温性能好;贮存性能较好;寿 命长;易于实现小型化。
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镍镉蓄电池的结构
结构
正极板: Ni(OH )3 NiOOH 负极板:Cd 电解液: KOH
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总反应:2 PbSO4+2H2O
PbO2+ Pb + 2H2SO4
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铅酸蓄电池的充电特性
铅酸蓄电池正常充电曲线
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铅酸蓄电池的使用与维护
用苏打水溶液清洗极桩和电缆卡子,再用专用
清洁工具进行清洁。清洗后,在电缆卡子上涂
上凡士林或润滑油防止腐蚀。
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电瓶充电器控制原理图
充电器停止充电情形:1)电瓶温度超过63℃;
2)充电器过载;3)在APU起动。
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蓄电池的故障及维护
铅蓄电池的故障及维护
1) 自放电现象:
电池内部有杂质;存放温度高;表面不清洁;
措施:选择合格的硫酸和纯水;防止有害杂质
落入电池;保持电池清洁;存放温度不要太高
充电状态检测:
⑴ 单体电池电压达到最大值(2.1V); ⑵ 电解液比重不再上升; ⑶ 电池开始冒气泡。
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密度的检测方法
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2.3 碱性蓄电池
概述 镍镉蓄电池的结构
镍镉蓄电池的基本工作原理
镍镉蓄电池的充电和电解液调整
镍镉蓄电池的容量测试和深度放电
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镍镉蓄电池的基本工作原理
镉镍蓄电池的正极为三价氢氧化镍 (NiOOH),负极为海绵状金属镉(cd), 电解液为氢氧化钾溶液(KOH)或者氢氧 化钠溶液(NaOH)。
+ NiOOH KOH Cd
-
放电时:Cd+NiOOH+H2O→Ni(OH)2+Cd(OH)2 充电时:Ni(OH)2+Cd(OH)2→Cd+NiOOH+H2O
飞 机 5.蓄电池内阻(Internal resistance) 电池内阻 = 欧姆电阻 + 极化电阻 电 酸性电瓶的内阻为 30毫欧 左右,碱性电 源 瓶内阻只有 10毫欧 左右。 系 6.电池的自放电(Self discharging) 统 指电池在存贮期间容量降低的现象
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蓄电池的常用术语(4)
航空蓄电池的功用
航空蓄电池
应急电源
为关键负载 供电
辅助电源
镇定作用
起动APU等
抗负载扰动
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蓄电池的常用术语(1)
1.放电速率(Discharging rate) 有两种表示方法: 时率:即放电时间,以某电流放电至规 定的终止电压所经历的时间。 “C”速率:单位为安培。充足电的电瓶 用 1小时放完称为1C,如容量为40Ah的电 瓶,其“1C”速率为40A。
原因:电极或电解液中存在杂质;储存
温度高;潮湿;表面不干净等.
飞 机 9.电池的使用寿命(life) 电 使用周期:指蓄电池可供重复使用的次 数。蓄电池每经历一次全充电和全放电 源 称为一个周期或一个循环。 系 铅BAT 镍镉BAT 镍氢BAT 锂离子 BAT 统 标称电压 2.0 1.2 1.2 3.6
压时,自动转换到恒压充电模式。恒压充电模式
主要用于给电瓶浮充电(Top charging)。
转折电压:由电瓶温度决定 一个充电周期:
恒流充电
小电流过充电
恒压充电
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电瓶充电器充电曲线
过充电:采用C/10的小电流,过充时间约为
基本充电时间的10%左右
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单体蓄电池组成:
容器、正极板组、负极板组、隔板和电解
液等
极板组:3~5片,极板面积↑→容量↑ 极板间距与 Rb 有关
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铅蓄电池的放电
蓄电池和负载接通后,电池开始放电,
电子从负极板流向正极板。
飞 机 放电过程中: 电 正极: PbO2 + 4H++ SO42PbSO4 + 2H2O 源 负极:Pb + SO 2PbSO + 2e 4 4 系 统
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测量铅酸蓄电池电解液密度
用吸式密度计测量电解液密度,其测量过程(
见下图)。测得的密度值应用标准温度( +25℃)予以校正(同时测量电解液温度)。
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铅蓄电池充、放电状态判别
放电状态检测:
⑴ 检测电解液密度(浓度或比重); ⑵ 直接测量电压;
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蓄电池的构造
正、负极板安装示意图:
单体电池极板组 1-组装完的极板组, 2-负极板, 3-隔板, 4-正极板, 5-联条
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蓄电池结构
蓄电池:由单体蓄电池串(并)联而成 铅电池:2.1V*12个=24V
镍镉电池:1.22V*19/20个=24V
铅酸单体电池放电终止电压为1.8V(5小时放电
率),则BAT放电终止电压为21.6V(12个);
碱性单体电池的放电终止电压为1V,则BAT放
电终止电压为19V或20V。
飞 机 4.蓄电池的容量 (Capacity) BAT在一定放电条件下所能放出的电量 电 称为容量(capacity),容量的单位为安培 源 小时(Ah)或毫安时(mAh)。 系 容量分类: 蓄电池容量 统
2)活性物质脱落 充电电流过大或过量放电;震动;导致容量下降
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铅酸蓄电池的故障
3)极板的硫酸化
现象:极板上有大颗粒的硫酸铅 原因:过量放电或充电不足;蓄电池长期放置;
U,I
充电电压
充电电流
0
t
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恒流充电
优点:① 没有过大的冲击电流;② 各单体
电池充电平衡;③ 容易测量和计算充入电 瓶的能量(Ah)。 缺点:① 充电时间长;② 过充时析气多, 电解液水分损失多;③ 充电设备较复杂。 改进:二阶段恒流充电法
充电电压
U,I
充电电流 t
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2 航空蓄电池
2.1 航空蓄电池的基本知识 2.2 酸性蓄电池 2.3 碱性蓄电池
1
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2.1 航空蓄电池的基本知识
航空蓄电池的功用; 蓄电池的常用术语 蓄电池的充电方法 重点:基本概念和充电方法
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