柴油发电机启动用的电瓶接线和充电流程

　　摘要：电瓶是柴发机组起动系统中易发的电启动配置，它可以通过充电来重复使用。但是，如果充电方法不正确，不仅会危害电池寿命，还可能致使安全问题。选购合适的充电器非常重要。不一样归类的电瓶需要不一样的充电器，因此在选型充电器时要注意选用实用自己的电瓶类型的充电器。同时，充电器的输出电压和电流也要与电瓶的额定电压和电流匹配，否则会危害充电效果和电池寿命。

　　      蓄电池放电后，用直流电按与放电电流相反的方向通过蓄电池，使它恢复工作能力，这个步骤称为电瓶充电，如图1所示。蓄电池充电时，电池正极与电源正极相联，电池负极与电源负极相联，充电电源电压必须高于电池的总电动势。充电方法有恒电流充电和恒电压充电两种。

　　      电瓶里面有大量的硫酸等可供电离的溶液，当插上电源，电流就通过里面的铅板（有些电池不是铅）电离溶液，这样就将电能转化为化学能；如果要操作，溶液就会转化为电能通过电极输送出去。这是机理上的描述，事实上，真实的情形十分复杂，可参考相关专业书籍。充电方法制度：常规充电机制是依据1940年前国际公认的经验法则规划的。其中最着名的就是“安培小时规则”：充电电流安培数，不应超过电瓶待充电的安时数。实际上，常规充电的速度被电瓶在充电程序中的温升和气体的出现所限制。这个情形对电瓶充电所必须的最短时间具有重要意义。

　　      电瓶在充电时（如图2所示），应将密封盖拧下柴油发电机功率表。再将充电机的正、负极分别与蓄电池的正、负极相接。电瓶的充电步骤一般有定流充电和定压充电两种。具体应根据柴油发电机组操作充电机的技术性能和充电蓄电池的数量进行选定。

　　      初充电是指蓄电池在使用之前的首次充电。初充电的电流和时间应严格按制造厂操作介绍中的规定执行。在一般情况下，初充电的电流不宜过度。电流过度，会使电解液的温度上升过高，危害极板与隔板，并影响活性物质的形成程序。当环境温度偏高时，充电电流应适当减小。

　　      普通充电是指蓄电池使用后的再次充电。在充电前应全面检查单格蓄电池的电压和电解液密度，液面低于规定标准时，应及时添加蒸馏水后再进行充电。

　　      普通充电的电流要分两个阶段进行：第一阶段的充电电流应为蓄电池功率的1/10，历时10~12h，当电解液冒出大量气泡，并且充到单格电池的电压为2.3~2.4V时，再按第阶段的充电电流继续充电。第二阶段的充电电流应为第一阶段充电电流的1/2，历时4~6h，当各个单格电池的电压达到2.6~2.7V，并且在2h内电解液的密度和电压不再变化，并有大量的气泡冒出时，说明电瓶已充足电。

　　      恒流充电法是用调节充电装备输出电压或改变与电瓶串联电阻的策略，保持充电电流强度不变的充电途径。控制步骤简单，但由于电池的可接受电流能力是随着充电过程的进行而逐渐下降的，到充电后期，充电电流多用于电解水，发生气体，使出气过甚，因此，常选购阶段充电法。

　　      充电电源的电压在全部充电时间里保持恒定的数值，随着电瓶端电压的逐渐升高，电流逐渐减小。与恒流充电法相比，其充电程序更接近于最佳充电曲线。用恒定电压快速充电，由于充电初期电瓶电动势偏低，充电电流很大，随着充电的进行，电流将逐渐减少，因此，只需简易控制系统。这种充电策略电解水很少，防止了电瓶过充。但在充电初期电流过量，对蓄电池寿命造成很大危害，且容易使蓄电池极板弯曲，造成电池报废。鉴于这种弊端，恒压充电很少操作，只有在充电电源电压低而电流大时选取。例如，发电机组运行步骤中，电瓶就是以恒压充电法充电的。

　　（1）二阶段法选用恒电流和恒电压相结合的快速充电措施，首先，以恒电流充电至预定的电压值，然后，改为恒电压完成剩余的充电。通常两阶段之间的切换电压就是第二阶段的恒电压。

　　（3）三阶段充电法在充电开始和结束时选用恒电流充电，中间用恒电压充电。当电流衰减到预定值时，由第二阶段切换到第三阶段。这种办法可以将出气量减到最少，但作为一种快速充电途径操作，受到一定的限制。

　　      这种充电法不仅遵循电瓶固有的充电接受率，而且能够提升电瓶充电接受率，从而打破了蓄电池指数充电接受曲线的限制，这也是蓄电池充电理论的新发展。脉冲充电方法首先是用脉冲电流对电池充电，然后让电池停充一段时间，如此循环，如图5所示。充电脉冲使蓄电池充满电量，而间歇期使电瓶经化学反应出现的氧气和氢气有时间重新化合而被吸收掉，使浓差极化和欧姆极化自然而然地得到解决，从而减小了蓄电池的内压，使下一轮的恒流充电能够更加顺利地进行，使电瓶可以吸收更多的电量。间歇脉冲使电瓶有较充分的反应时间，减轻了析气量，提高了蓄电池的充电电流接受率。

　　      这种技术是美国的一项专利技术，它具体面对的充电对象是镍镉电池。由于它采取了新型的充电途径，处理了镍镉电池的记忆效应，因此，大大降低了蓄电池的快速充电的时间。铅酸蓄电池的充电策略和对充电状态的检查对策与镍镉电池有很大的不同，但它们之间可以相互借REFLEXTM充电法的一个作业周期包括正向充电脉冲，反向瞬间放电脉冲，停充维持3个阶段。

　　      这种充电措施建立在恒流充电和脉冲充电的基本上，如图7所示。其优点是将恒流充电段改为限压变电流间歇充电段。充电前期的各段选取变电流间歇充电的策略，保证加大充电电流，获得绝大部分充电量。充电后期选择定电压充电段，获得过充电量，将电池恢复至完全充电态。通过间歇停充，使蓄电池经化学反应产生的氧气和氢气有时间重新化合而被吸收掉，使浓差极化和欧姆极化自然而然地得到解决，从而减少了蓄电池的内压，使下一轮的恒流充电能够更加顺利地进行，使蓄电池可以吸收更多的电量。

　　      在变电流间歇充电法的基础上又有人提出了变电压间歇充电法，如图8所示。与变电流间歇充电举措不同之处在于第一阶段的不是间歇恒流，而是间歇恒压。在每个恒电压充电阶段，由故而恒压充电康明斯150kw发电机组，充电电流自然按照指数规律下降，符合电池电流可接受率随着充电的进行逐渐下降的特征。

　　      综合合脉冲充电法、ReflexTM快速充电法、变电流间歇充电法及变电压间歇充电法的长处，变电压变电流波浪式正负零脉冲间歇快速充电法得到发展应用。

　　（2）充电前打开电瓶箱盖，保持充电流程中蓄电池良好的通气状态，确保充电过程中出现的可燃性气体顺利排出。室内充电房要装配排风扇。

　　（3）抽查电瓶电解液密度，放电终止时的电解液密度不低于1.130g/ml。如果低于上述指标表明电瓶放电深超过80%，即过放点。过大放电会严重影响电瓶寿命康明斯柴油发电机产品手册，该当引起操作者足够的重视。

　　（6）连接蓄电池与充电机的电缆连接插头，确保插接到位。对于已经配备自动加液装置的电瓶，要确保水管的良好连接。

　　（9）对于没有配备自动加液机构的电瓶，充电结束后，使蓄电池静置30分钟，然后打开注液塞，检查电瓶的液面高度。对于低于电瓶液面标准的电瓶单元，要补充符合标准要求的蒸馏水或去离子水，但补水后的液面不得高于最高标准液面。

　　（10）盖上蓄电池注液塞盖子，清洁蓄电池表面，连接蓄电池与柴油发电机的电缆插头，整个充电过程结束。

　　（1）柴油发电机的起动装置蓄电池在使用时，应装配牢固，接线卡子与蓄电池接线柱要接触良好。为预防接线柱产生氧化状况，接线卡子与电瓶接线柱紧固后，一般要在其外表涂一薄层黄油。

　　（2）电瓶接线柱经过持久的磨耗、烧损后，会使接线柱变细变小，致使卡子与接线柱接触不良等故障现状，接线所示。接线柱的维修措施：首先做一个与接线柱大小相当的模型放在接线柱上，然后将铅块化成铅水倒人模型内，过2分钟后取下模型即可。

　　（3）蓄电池的接线柱一般都标有“+”或“-”若没有标记时，可用万用表检测蓄电池的极性，不同的极柱形状如图4所示。验看其办法是：将万用表的切换开关拨到直流电压50v挡，然后用两根表笔分别与电瓶的两个接线柱接触，如果（普通指针式万用表）指针顺时针转动，则红表笔接触的接线柱为正极；如果指针反时针转动，则红表笔接触的接线柱为负极。若用数字式万用表测定的电压值为正数，则说明红表笔接触的接线柱为正极，黑表笔接触的接线）柴油发电机启动时间不允许超过10S以上，第二次起动的间隔时间通常要控制在1分钟以上，由于蓄电池电网流连续放电时间过长会使极板因过热而变形，造成短路或活性物质脱落而使电瓶的功率降低。

　　（7）柴油发电机在作业中由硅整流发电机及其调节器给蓄电池充电，但当柴油发电机长时间不作业时，应定时开动柴油发电机给电瓶充电或者用专门的充电机给电瓶充电，新电瓶应对其进行初充电，以保证电瓶处于良好的技术状态。

　　      准确连接充电器和电瓶很重要。在连接时，应先将充电器插入电源插座，然后将充电器输出端的正负极分别连接到蓄电池的正负极上。连接时要注意极性，不要将正负极连接反了，否则会致使充电器损坏或者电池短路。充电后要及时拔掉充电器，并将正负极拔掉。如果长时间不使用蓄电池，应将电池放在干燥通气的地方，避免电池自放电引起电池事故。正确的蓄电池充电方法可以延长电池寿命，提升电池使用效果。希望大家在使用电瓶时能够注意以上几点，避免不必要的损失。