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摘 要：CESSNA172R飞机安装了GILL铅酸电瓶。铅酸电瓶具有制作工艺简单，造价低，电动势高，内电阻小等优点，同时还比较适应小型飞机发动机启动时放电的需要，在轻型飞机上已得到了很广泛的应用[1]。对电瓶不正确的维护，可能会使电瓶使用寿命缩短，也经会发生由于电瓶的原因，导致飞机电源系统故障，影响了飞机的飞行安全。现在维修单位从事电瓶维护的人员，大都没有经过专业的培训，因此我们对GILL电瓶的维护方法进行总结，将有助于电瓶维护程序的有效实施。
关键词：铅酸电瓶；恒流充电；恒压充电
铅酸蓄电池使用过程中，存在着寿命短的情况。就飞行学院CESSNA172R飞机所使用Gill蓄电池而言，其寿往往只有设计寿命的三分之二。学院曾经发生过两起因航铅酸蓄电池空中突然断电而引起严重的飞行事故征候。而后，经过相关部门调查研究，断电故障是由于事故飞机的机载Gill铅酸蓄电池负荷容量、输出电压下降过快造成的。在这些情况下，我们更应当加大对电瓶维护的研究，规范充放电程序，提高维护品质。[2]
1 铅酸电瓶充电介绍
铅酸电池是由法国人普兰特在1859年发明的，它已经经历了近150年的发展。铅酸电瓶常用的电解液为硫酸。在充电过程中，电流通过电瓶里面的铅板电离硫酸溶液，将电能转化为化学能存储在电池内。使用电瓶时，电离溶液转化为电能通过电极输送出去。
常用的充电规则是“安培小时规则”，即充电电流大小，不能超过蓄电池的安小时数。实际使用过程中，电瓶充电的速度被充电过程中的温升和产生气体所限制。目前我们最常使用的充方法为恒压法和恒流法。
1.1 恒流法
恒流法就是保持充电电流大小不变的充电方法。恒流法的特点是控制方法简单，并且可以使用大电流进行充电，充电时间较短。但受限于电池接受电流的能力，到充电后期，充电电流会电解水，产生气体，因此，恒流法经常结合分阶段法使用。
1.2 恒压法
充电电源在全部充电时间里，保持恒定的电压值。随着蓄电池内部电压的逐渐升高，电流会逐渐减少。与恒流充电法相比，恒压充电过程更长，但更接近于最佳充电曲线。恒压充电方法电解水很少，避免了蓄电池过充和产生气体。但在充电初期电流过大，可能造成蓄电池极板弯曲，影响蓄电池使用寿命。
1.3 阶段法
阶段法是将充电过程分成多个阶段，使用不同的電流、电压交替充电的方法，下面介绍了两种典型的阶段法：
1）二阶段恒流和恒压相结合的充电法。首先使用恒流进行充电，快速地将电瓶电压充到预定值，然后使用恒压进行充电将电瓶充满。这种方法需要充电设备能兼容恒流和恒压充电功能。
2）三阶段充电法。在充电开始和结束时采用恒流进行充电，中间用恒压进行充电。第一阶段为恒流法，当充电电压降低到预定值时，转换到第二阶段采用恒压进行充电；当充电电流降低到预设值时，转入恒流进行充电。这种方法可以大大降低出气量，但过程复杂，一般适用于有自动转阶段功能的充电设备。
2 GILL电瓶充电方法
GILL电瓶采用的是两段的恒流法。在第一阶段充电过程中，当充电器上的充电电压上升至33V （24V电瓶）或16.5V（12V电瓶）时，应对其充电时间与电解液的比重值进行监控；若在≥33V充电电压的持续充电时间已达到1小时或电解液比重值已达到1.270时，转入第二阶段充电方式进行充电。
在第二阶段充电过程中，应每隔一小时检查电解液比重，若连续三个小时电解液比重读数都稳定在同一数值时，表明电瓶已充满。此时进行温度补偿，得到实际的电解液比重值，应在1.280～1.295范围内。在不断开充电器的情况下，调节电解液高度到分离环底部（参考下图）。先关断充电器，再断开所有电缆。先将充满电的电瓶静置4个小时，然后立即测量其开路电压，若电压值 大于26.3V （24V电瓶）或>13.1V （12V电瓶），表明电瓶已充好电。若电瓶开路电压不满足最低电压值要求，完成对电瓶的重新充电。将已充好电的电瓶通气孔端盖固紧，以防止干苏打进入单元格。
3 GILL电瓶的串联充电
当要同时对多个电瓶进行充电时，可以将电瓶按正确的极性串联起来，一起充电。连接方法为每块电瓶的负极与下一块电瓶的正极相连，然后将充电机的正线连接到第一块电瓶正极，充电机负线连接到最后一块电瓶负极。
但需要注意的是，GILL电瓶最多串联6块电瓶同时充电。连接好电瓶以后，调节充电机参数并开始充电。第一阶段充电过程中，使用三用表测量每个电瓶电压，当有电瓶电压达到33V（G-241电瓶）或16.5V（G-35电瓶）时，测量电解液比重。当有电瓶比重达到1.275后，将没有达到转阶段要求的电瓶取下，剩余电瓶继续按串联的方法连接，并且进行第二阶段充电。拆下的电瓶使用其他充电设备继续进行第一阶段充电，达到转阶段条件后再按照第二阶段要求进行充电。
4 维护建议
铅酸电瓶的故障，多与维护过程中的错误和不合理有关。比如充电中的电流、电压控制不到位，造成极板变形，以及电解液配置比例不正确等等。目前我们的充电设备已经能精确地控制电瓶的充、放电时间，充、放电电流，有些甚至可以直接电脑完成转阶段控制，这大大减少了充电人员的工作量。但同时也对充电设备的维护保养提出了更高的要求，需要对充电机进行定期校验，同时还应当加强对充电人员的培训，使他们熟练掌握充电机的使用方法。
参考文献：
[1]黄进.航空铅酸蓄电池常用维护术语解析[J].中国科技信息，2012（13）：106-107.
[2]李立群.飞机铅酸电瓶超温现象浅析[J].科技创新导报，2011（24）：47.
关键词：铅酸电瓶；恒流充电；恒压充电
铅酸蓄电池使用过程中，存在着寿命短的情况。就飞行学院CESSNA172R飞机所使用Gill蓄电池而言，其寿往往只有设计寿命的三分之二。学院曾经发生过两起因航铅酸蓄电池空中突然断电而引起严重的飞行事故征候。而后，经过相关部门调查研究，断电故障是由于事故飞机的机载Gill铅酸蓄电池负荷容量、输出电压下降过快造成的。在这些情况下，我们更应当加大对电瓶维护的研究，规范充放电程序，提高维护品质。[2]
1 铅酸电瓶充电介绍
铅酸电池是由法国人普兰特在1859年发明的，它已经经历了近150年的发展。铅酸电瓶常用的电解液为硫酸。在充电过程中，电流通过电瓶里面的铅板电离硫酸溶液，将电能转化为化学能存储在电池内。使用电瓶时，电离溶液转化为电能通过电极输送出去。
常用的充电规则是“安培小时规则”，即充电电流大小，不能超过蓄电池的安小时数。实际使用过程中，电瓶充电的速度被充电过程中的温升和产生气体所限制。目前我们最常使用的充方法为恒压法和恒流法。
1.1 恒流法
恒流法就是保持充电电流大小不变的充电方法。恒流法的特点是控制方法简单，并且可以使用大电流进行充电，充电时间较短。但受限于电池接受电流的能力，到充电后期，充电电流会电解水，产生气体，因此，恒流法经常结合分阶段法使用。
1.2 恒压法
充电电源在全部充电时间里，保持恒定的电压值。随着蓄电池内部电压的逐渐升高，电流会逐渐减少。与恒流充电法相比，恒压充电过程更长，但更接近于最佳充电曲线。恒压充电方法电解水很少，避免了蓄电池过充和产生气体。但在充电初期电流过大，可能造成蓄电池极板弯曲，影响蓄电池使用寿命。
1.3 阶段法
阶段法是将充电过程分成多个阶段，使用不同的電流、电压交替充电的方法，下面介绍了两种典型的阶段法：
1）二阶段恒流和恒压相结合的充电法。首先使用恒流进行充电，快速地将电瓶电压充到预定值，然后使用恒压进行充电将电瓶充满。这种方法需要充电设备能兼容恒流和恒压充电功能。
2）三阶段充电法。在充电开始和结束时采用恒流进行充电，中间用恒压进行充电。第一阶段为恒流法，当充电电压降低到预定值时，转换到第二阶段采用恒压进行充电；当充电电流降低到预设值时，转入恒流进行充电。这种方法可以大大降低出气量，但过程复杂，一般适用于有自动转阶段功能的充电设备。
2 GILL电瓶充电方法
GILL电瓶采用的是两段的恒流法。在第一阶段充电过程中，当充电器上的充电电压上升至33V （24V电瓶）或16.5V（12V电瓶）时，应对其充电时间与电解液的比重值进行监控；若在≥33V充电电压的持续充电时间已达到1小时或电解液比重值已达到1.270时，转入第二阶段充电方式进行充电。
在第二阶段充电过程中，应每隔一小时检查电解液比重，若连续三个小时电解液比重读数都稳定在同一数值时，表明电瓶已充满。此时进行温度补偿，得到实际的电解液比重值，应在1.280～1.295范围内。在不断开充电器的情况下，调节电解液高度到分离环底部（参考下图）。先关断充电器，再断开所有电缆。先将充满电的电瓶静置4个小时，然后立即测量其开路电压，若电压值 大于26.3V （24V电瓶）或>13.1V （12V电瓶），表明电瓶已充好电。若电瓶开路电压不满足最低电压值要求，完成对电瓶的重新充电。将已充好电的电瓶通气孔端盖固紧，以防止干苏打进入单元格。
3 GILL电瓶的串联充电
当要同时对多个电瓶进行充电时，可以将电瓶按正确的极性串联起来，一起充电。连接方法为每块电瓶的负极与下一块电瓶的正极相连，然后将充电机的正线连接到第一块电瓶正极，充电机负线连接到最后一块电瓶负极。
但需要注意的是，GILL电瓶最多串联6块电瓶同时充电。连接好电瓶以后，调节充电机参数并开始充电。第一阶段充电过程中，使用三用表测量每个电瓶电压，当有电瓶电压达到33V（G-241电瓶）或16.5V（G-35电瓶）时，测量电解液比重。当有电瓶比重达到1.275后，将没有达到转阶段要求的电瓶取下，剩余电瓶继续按串联的方法连接，并且进行第二阶段充电。拆下的电瓶使用其他充电设备继续进行第一阶段充电，达到转阶段条件后再按照第二阶段要求进行充电。
4 维护建议
铅酸电瓶的故障，多与维护过程中的错误和不合理有关。比如充电中的电流、电压控制不到位，造成极板变形，以及电解液配置比例不正确等等。目前我们的充电设备已经能精确地控制电瓶的充、放电时间，充、放电电流，有些甚至可以直接电脑完成转阶段控制，这大大减少了充电人员的工作量。但同时也对充电设备的维护保养提出了更高的要求，需要对充电机进行定期校验，同时还应当加强对充电人员的培训，使他们熟练掌握充电机的使用方法。
参考文献：
[1]黄进.航空铅酸蓄电池常用维护术语解析[J].中国科技信息，2012（13）：106-107.
[2]李立群.飞机铅酸电瓶超温现象浅析[J].科技创新导报，2011（24）：47.