内燃车起动用蓄电池的性能检测.doc

内燃车起动用蓄电池的性能检测柳州柳工叉车有限公司 黄佳庆摘要：由于不同厂家制造电瓶时，使用的材料、工艺不同，使用时所体现出来的性能和寿命也千差万别。下面，将重点介绍几种试验的方法，对不同厂家的相同型号、容量的电瓶进行一个性能方面的检测，来确定孰优孰劣。试验前需将不同厂家的电瓶进行预处理，以保证不同各种电瓶在相同初始条件下进行对比试验。试验应该用新的蓄电池进行，必需对所有蓄电池进行完全充电并激活。完全充电可以按照恒流充电或改进的恒压充电，充电期间，电解液温度应维持在2510之间，以2(20h率放电电流，数值为电瓶额定安时数/20)电流充电至单体蓄电池平均电压达到2.4V后，再继续充电5h。1、储备容量试验若内燃车充电体系一旦产生故障，如发电机皮带断裂、调节器失效等，这时不知道由蓄电池单独供电还能使汽车行驶多久？用储备容量25A恒流放电时斟酌的了因素为：点火系24A；照明1015A；仪表23A,不锈钢管；雨刮器34A；除霜器约69A，耗用总电流取中间值约为25A。将蓄电池放置在252的水浴中，蓄电池上边缘露出水面不得超过25mm,以25A电流放电到蓄电池端电压达（10.500.05）V时终止，记录放电终止时间和端电压的变化趋势，至少应该满足国标GB/T 5008.2的要求。终止时间越长、端电压变化越慢，电瓶的储备容量性能越好。以80Ah蓄电池为例，某厂家A和厂家B的电瓶储备容量试验曲线见图一、图二：图一：厂家A储备容量试验曲线 图二：厂家B储备容量试验曲线国标规定80Ah蓄电池试储备容量时间不得少于140min。验结果表明，厂家A的蓄电池储备容量时间为153min, 为规定的109%；厂家B的蓄电池储备容量时间为135min, 为规定的96.4%。厂家A比厂家B的端电压变化趋势慢，放电终止时间更长，储备容量性能厂家A的比厂家B的优越。2、20h率额定容量试验将蓄电池放置在252的水浴中，蓄电池上边缘露出水面不得超过25mm,以(20h率放电电流，数值为电瓶额定安时数/20) 电流放电到蓄电池端电压达（10.500.05）V时终止，记录放电终止时间t,则：电瓶实际容量=t额定容量是检定蓄电池质量的重要指标，新蓄电池必须达到该指标，否则被视为不合格产品。额定容量的检测电路如图三所示。检测时，要注意随时调整镍铬合金电阻率的阻值大小。因为放电时间长了，蓄电池的端电压就会缓慢下降，需随时调整负荷阻值才能维持放电电流不变；放电过程中镍铬合金线的滑动变阻器温升会略有所上升。 1-直流电压表或数字万用表直流电压档 2-蓄电池 3-滑动变阻器（镍铬合金丝直径在1mm以上，允许电流50A以下） 4-直流电流表，量程10A或50A 5-康铜分流器（10A或50A另选） 6-数显计时器 7-三刀双掷闸刀开关或电磁接触器图三：20h率额定容量试验电路图以80Ah蓄电池为例，某厂家A和厂家B的电瓶在上述条件下，以4A（80Ah/20h）的电流放电，放电曲线见图四、图五：厂家A 厂家B图四：厂家A的20h率额定容量试验曲线 图五：厂家B的20h率额定容量试验曲线厂家A的电瓶实际容量=4A21.8h=87.2Ah；厂家B的电瓶实际容量=4A21.1h=84.4Ah;试验结果表明，厂家A的电瓶实际容量比厂家B的大。3、低温大电流（CCA）放电试验由于在内燃车起动后，是由发电机给整车用电负载供电，蓄电池主要功能是启动，所以，启动性能是衡量电瓶性能的一个最主要的指标之一。而蓄电池的内阻，随温度的降低而增大，而且温度越低，电解液越粘稠，电化学反应速率越缓慢，电瓶实际容量越小，起动时大电流放电，容易造成极板上活性物质脱落，极板弯曲变形，起动越困难。必要时，必需将电瓶转移到室内储存。在很多免维护电瓶上面，都有CCA电流的标注。它的含义是在-18的条件下，在30s内，放电电压下降到7.2V所能放出的最大恒流电流。在进行低温大电流放电试验时应当注意以下几个问题： (1) 放电电流在1001000A范围内，持续时间比较长（13min以上），要慎重选择放电负荷。一般用合金钢丝绕制的滑动变阻器已不可用，必须选购直径24mm的镍铬合金钢丝。此外，合金钢丝在通电开始瞬间电流很大，甚至可达400A以上，几秒钟后电阻丝烧红了，阻值迅速上升，电流就降到160A左右，端电压又回升到11V左右。为此建议：电阻丝必须浸泡在水中通电加热，产生的热量可以随时散入水中，从而维持电阻丝的温度阻值不变，获得稳定的放电电流。 (2) 电阻丝与开关、蓄电池极拄、电流表之间需用黄铜螺栓连接紧固，连接导线需用16mm2以上的多芯软铜线。 (3) 电流表量程要慎重选择。一般应为300A到1000A左右的，被测电流应为表头量程1/32/3为好，电流表的分流器应与表头正确匹配。分流器需用热稳定性良好的康铜为材料。 (4) 必须选用100A/380V以上容量的闸刀开关或磁力接触器作为放电电路的控制总闸，使放电电路的接通与数码显示计时器的动作同步，使放电电路的断开与数码显示计时器的停止同步。蓄电池低温大电流（CCA）放电试验电路见图六。 1-直流电压表或数字万用表直流电压档2-蓄电池3-KA表（量程为500A，或1000A待选）4-带冷却水的合金电阻丝（其长度由电流确定后在水中调定）5-康铜质的分流器（300A、500A或1000A待选）6-数显计时器7-三刀双掷闸刀开关（380V/200A） 图六：蓄电池低温大电流（CCA）放电试验电路图以80Ah电瓶为例，国内某品牌A标注的CCA值为750A，某品牌B标注的CCA值为640A，按照640A为放电电流做低温大电流放电试验，得出的放电曲线见图七、图八：图七：品牌A的低温大电流（CCA）放电试验曲线图八：品牌B的低温大电流（CCA）放电试验曲线从波形图上很容易看出，品牌A的电瓶在2S内电压就下降到8V了，截止30S放电结束，电压下降到6.9V；而品牌B的电瓶在12S以后电压才到8V，此后电压趋于平稳，截止30S放电结束，电压下降到7.9V。品牌B的蓄电池低温大电流放电性能要优于品牌A的。4、简易蓄电池贮存期实验铅酸蓄电池在外电路断开时，在停止使用的放置期间，或在带电解液储存期间内，容量、荷电量会自动损耗，会自行放电。自行放电的原因是蓄电池本身原因产生的，如正、负极板活性物质自发还原、自溶生成硫酸铅、电解液不纯、各厂家采用的电解液活性物质添加剂不同等。一般情况下，维护良好、充足电的蓄电池，在2030的环境中，开路搁置28天，其容量损失不应超过10%，否则属于自放电过大。检测蓄电池自放电的大小，可以采用高频放电计（见图九，新式的高频放电计甚至可以粗略测出蓄电池的CCA值）。将电瓶搁置1至2个月后，将放电针压在蓄电池正负极柱上，保持15S，若电压稳定，根据表一判断放电程度；若电压迅速下降，说明蓄电池已损坏。负荷电压（V）放电程度（%）10.210.809.610.2259.09.6508.49.0757.88.4100表一：蓄电池的负荷电压与放电程度 图九：高频放电计如果确认蓄电池在外电路断开时，自放电很小，但是装在整车上面电量有所损失，则可以判断是车上用电负载造成的漏电。可将车上所有用电设备关闭，拆下蓄电池正极电缆，并在正极电缆与电瓶正极端子之间串联一只电流表，并将量程打到mA档，测出车用电负载关闭时的放电电流，国标规定不能超过12mA，否则属于自放电超标。一般轿车有34个mA的自放电，叉车等用电负载较少的工程机械车辆只有零点几个mA的自放电。如果没有电流表或万用表，可在正极电缆端部链接一根细导线，然后用细导线的另一端在拆下正极电缆的极柱上面碰火，如有火花，则证明线路中存在负载自放电量大的故障。排除自放电的方法可以用排除法，即逐一