1、不同电压的应用
(1)6V蓄电池:
6V蓄电池主要应用于玩具、小型灯具、安全报警设备等低功率设备,一般容量在1Ah以下。
(2)12V蓄电池:
12V蓄电池是最为常见的一种,被广泛应用于汽车、UPS、太阳能电池板等电力设备中,容量一般在30Ah以上。
(3)24V蓄电池:
24V蓄电池主要应用于大型UPS、柴油发电机组等高功率设备,容量一般在50Ah以上。
(4)48V蓄电池:
48V蓄电池在通信基站、电动车、太阳能电池板等高功率设备中应用较为普遍,容量一般在100Ah以上。
2、参数含义解读
(1)放电率HR
放电率HR代表测试容量时的放电电流的大小,数值越小越好。
(2)放电能力
参数为12V38AH/20HR时,意思是指电池电压12V,20小时率的容量是38安时。
(3)短路电流
在蓄电池上标注的24Ah和450A两个参数时,24AH是电池的容量,是指如果以24A电流放电,能用1小时450A是电池的放电能力,短路电流可达450A。
3、蓄电池型号含义
蓄电池的型号由三部分组成,各部分之间用破折号分开,如图2所示。
(1)第一部分为串联单格电池数,用阿拉伯数字表示。一般12V的电瓶中有六个单格电池,用数字“6”来表示;6V的电瓶中有三个单格电池,用数字“3”来表示。
(2)第二部分为电池类型和特征,常用汉字的第一个字母表示。一般第一个字母表示电瓶的用途,比如Q为启动用蓄电池;第二个字母表示电瓶的特征,比如A-表示干荷电、H-表示湿荷电、W-表示免维护、S-表示少维护、M表示全密封式、J-表示胶质电解液等等,如果没有标注则表示是普通电瓶。
(3)第三部分为电池的额定容量,就是我们常说的电瓶容量的大小,它的单位是A?h(安培.小时)。我们辨别电瓶,主要就看这个数字。
还有些电瓶在额定容量的后面还用一个字母表示电瓶的特殊性能,比如G-表示高起功率、S-表示塑料外壳、D-表示低温启动性能好、HD表示高抗振型、DF表示低温反装等等。
图1柴油发电机电启动系统图
图2启动蓄电池型号编码所代表的意思
二、启动蓄电池种类
时至今日,生活中常见的碳性电池、碱性电池、铅酸蓄电池、锂离子电池等,都与古老的伏打电堆共享着同样的工作原理,通过电池内部的氧化、还原反应,形成电流流过外电路,从而将储存的化学能转化为电能。电池按其使用性质的不同,可分为原电池、蓄电池、贮备电池、太阳能电池和燃料电池等几大类。其中蓄电池又被称作二次电池,可以通过充电使内部活性物质再生(电能转化为化学能),需要放电时再次把化学能转化为电能,多次重复使用。铅酸蓄电池(铅酸电池)、镍镉电池、镍氢电池、锂离子电池等都是常见的蓄电池。由于铅酸蓄电池数量比例较大,通常将铅酸蓄电池单列一类,其他蓄电池一般称作小型二次电池。
在柴油发电机组启动系统中我们常用的铅酸蓄电池主要分为两类,分别为干荷蓄电池和免维护蓄电池两种。
1、干荷蓄电池
全称是干式荷电铅酸蓄电池,主要特点是负极板有较高的储电能力,在完全干燥状态下,能在两年内保存所得到的电量,使用时,只需加入电解液,等过20~30分钟就可使用。它的主要优点是电压稳定、价格便宜;缺点是比能低(即每公斤蓄电池存储的电能)、使用寿命短和日常维护频繁。
铅酸蓄电池由极板、隔板、壳体、电解液、极柱等部分组成。其充放电过程如图3所示,工作原理如图4所示。正极板是二氧化铅(PbO2),负极板是绒状铅(Pb),当两极板放置在以硫酸为主的电解液中时,极板的铅和硫酸发生化学反应,二价的铅正离子(Pb2+)转移到电解液中,在负极板上留下两个电子(2e-),两极板间就产生了电位差,当接通外电路时,电流即由正极流向负极,电池就开始放电。充电过程为放电过程的逆反应。
2、免维护蓄电池
免维护蓄电池由于自身结构上的优势,电解液的消耗量非常小,在使用寿命内基本不需要补充蒸馏水。它还具有耐震、耐高温、体积小、自放电小的特点。使用寿命一般为普通蓄电池的两倍。市场上的免维护蓄电池也有两种:第一种在购买时一次性加电解液以后使用中不需要维护(添加补充液);另一种是电池本身出厂时就已经加好电解液并封死,用户根本就不能加补充液。例如骆驼牌免维护蓄电池就是第二种型式。
蓄电池若使用、保养或处置不当,可能会给用户带来危害,例如:因短路、高温引发的电击、火灾的物理危害,因电解液泄露导致的金属、皮肤腐蚀的化学危害,以及因制造、废弃处置不当产生的环境危害等等。因此康明斯发电机组对铅酸蓄电池使用、废弃处置都有严格的规定和操作要求。
图3铅酸蓄电池放电、充电示意图
图4铅酸蓄电池工作原理图
三、蓄电池质量检测方法
除了要了解蓄电池的工作原理外,操作者还需要了解常用的发电机组蓄电池自检方法,并根据实际情况选择合适的方法进行检测。需要注意的是,在检测过程中要仔细操作,避免误操作导致电路短路或者其他危险情况的发生。同时,定期检测蓄电池的状态,发现异常应及时更换或维修。
1、视觉检查法
视觉检查法是最简单、最基本的一种方法。通过观察蓄电池外观,包括是否有变形、裂缝、泄漏等情况,以及电极柱是否锈蚀、电解液是否够液面等,来初步判断蓄电池的状态。如果发现电极柱上有白色的结晶物,那么很可能是蓄电池失水严重,需要及时补充蒸馏水。
2、电压检测法
电压检测法是一种比较直接的方法,检测方法如图5所示。只需用万用表检测蓄电池的电压是否正常即可。检测时,先将柴油发电机组熄火,断开蓄电池的正负极,再用万用表的电压档位测量其电压。如果电压在12.6伏以上,表示蓄电池电量充足;如果在12伏以下,说明蓄电池电量不足。
3、电流检测法
带电流钳的万能表相较于普通万用表便捷,通常采用悬挂在蓄电池连接线上的方式来测量。
(1)先将蓄电池正负极线拔出,确认正负极性。
(2)将电流钳夹在电路中,用电钳的电流钳夹住蓄电池正极。
(3)如果电流钳的大小刚好为0,则需要重新调整表头,直到电流钳测到蓄电池的电流大小。
图5启动蓄电池电压测量方法
图6启动蓄电池电流测量方法
4、起动检测法
起动检测法是一种通过发电机组启动情况来判断蓄电池状态的方法。如果柴油发电机组发动机启动困难或不能启动,很可能是蓄电池电量不足。如果柴油发电机组启动时有明显的异响或电器设备工作不正常,也可能是蓄电池故障。
5、密度检测法
密度检测法是一种比较精确的方法。通过检测电解液中的比重来判断蓄电池的状态。在使用前,先用密度计测量电解液的比重,然后与标准比重值相比较,如果比重值偏低,则需要补充蒸馏水或更换蓄电池。
6、负载检测法
负载检测法是一种比较严谨的方法。通过在柴油发电机组熄火状态下,将一定负载接入蓄电池电路,测量其电压变化情况,来判断蓄电池的状态。如果蓄电池电压下降严重,无法满足负载电流需求,则说明蓄电池需要更换。