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3.2.1 电动自行车蓄电池的检测

对电动自行车蓄电池进行检测时,首先需要判断出蓄电池的好坏,然后再通过具体检测来判断蓄电池的损坏程度、原因等,并由此来确认和判断是否可修复。

1. 铅酸蓄电池好坏的判断方法

判断蓄电池的好坏一般可从两个方面入手,一是根据具体故障表现进行判断。蓄电池不良或损坏有明显的故障特征,如电动车启动无力,说明蓄电池电力不足;启动后自动停机,则表明蓄电池耗电已超过极限。另外,当蓄电池无法正常充电、充满电后使用时间缩短等,都表明蓄电池性能不良或损坏。

二是通过对蓄电池进行直观检查进行判断。主要检查蓄电池外壳是否凸出、漏液、裂痕;接线端子是否出现腐蚀、断裂、接头松动、开焊等,如果有这种现象,说明蓄电池不良或已损坏,如图3-24所示。

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图3-24 直观检查电池常见的各种不良表现

2. 铅酸蓄电池电压的检测方法

蓄电池的性能状态最终体现在电池的容量和电压上。由于蓄电池的电压可以在一定程度上反应出电池性能的好坏,因此可用万用表测量蓄电池的电压,根据电压高低来简单判断电池性能的好坏。

检测电动自行车蓄电池电压时,一般应先对其电池组的总电压进行检测,如图3-25所示。其中图3-25(a)所示为打开万用表开关,并将量程调至直流200 V电压挡;图3-25 (b)所示为检测36 V电池电压的实际操作过程;图3-25(c)所示为检测48 V电池电压的实际操作过程。正常空载情况下,36 V电池实测电压约为37.8 V;48 V电池实测电压约为51.0 V。

电动自行车的36 V蓄电池内部是由三个12 V的单电池串联构成;48 V蓄电池内部是由四个12 V的单电池串联构成的。若经上述检测,电池总电压偏低,则可将蓄电池盒打开,检测单个电池的电压,并找出不良的单电池。电动自行车蓄电池内部单个电池的检测方法如图3-26 所示。其中图3-26(a)所示为打开蓄电池外壳即可看到其内部的四个串联的单电池;图3-26(b)所示为将四个单电池从电池盒中一一取下;图3-26(c)所示为逐个检测单个电池的电压值。

一般正常情况下,各单个电池的电压应保持一致,其电压值应在12 V左右。如果该电压值偏差较大,如电压低于正常值的2 V左右,则说明这块电池本身不良;如果端电压超过13.5 V,说明电池失水比较严重,甚至还有硫化发生。

值得注意的是,利用万用表测电池电压的方法,一般只能简单进行初步判断电池的好坏,而且在检测蓄电池总电压时,应尽量不要在刚刚充满电时进行检测,刚充满电的蓄电池电压一般会偏高一些。

根据维修经验,若电动自行车的蓄电池使用一段时间后或充好电后静置过数小时,在充电插头处测量其总电压,若实测为48 V或稍高点(对于48 V蓄电池来说),则表明电池正常。

若只能达到46 V或以下,则表示可能其内部有一个电池不良(48 V蓄电池中共有四个单电池组,每个单电池组是由6个2 V电池串接成为12 V),此时,可通过图3-26所述方法逐个检测单个电池的电压,显示10 V左右的单电池为损坏电池。

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图3-25 电动自行车蓄电池总电压的检测方法

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图3-26 电动自行车蓄电池内部单个电池的检测方法

另外,值得注意的是,还可通过对蓄电池的充电时间来初步判断电池的好坏。若在蓄电池中,有一个电池不良(四组电池中仅仅一组为10 V,一般低于10.8 V或无电压即为损坏),其总电压能达到46 V时,充电器一般仍然能显示充满而显示绿灯,只是充电时间需要延长0.5~1小时(有轻度过充电的危害);当有两个以上电池不良时,用充电器给低于46 V的蓄电池充电,充电器不能显示充满状态,且一直不能由红灯转为绿灯。

上述万用表直接检测空载蓄电池时实际测得电压值为其虚电压,若要准确检测蓄电池的好坏,应检查加有负载情况下的电压。因此,测量蓄电池电压通常还有一种简便和快捷的方法,即利用蓄电池快速检测表进行检测。蓄电池快速检测表内部设有放电电阻丝可作为蓄电池的负载。如图3-27所示为利用蓄电池快速检测表检测铅酸蓄电池的基本操作方法。

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图3-27 利用蓄电池快速检测表检测铅酸蓄电池的方法

根据蓄电池快速检测表可直观地判断出蓄电池的电量,如图3-28所示。

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图3-28 蓄电池指针指示情况

若测量单组12 V蓄电池,加有负载时电压应在11 V以上,即表盘上的蓝色区域内时,说明蓄电池电量正常;若测得电压在9 V~10 V间的黄色区域时,说明蓄电池电量不足,应及时充电;若测得电压在8 V~9 V间的红色区域时,表明蓄电池电量亏损严重,此时多为蓄电池内部电解液干涸或极板硫化,应对蓄电池进行修复。

3. 铅酸蓄电池容量的检测方法

电池的容量是反应电池的实际放电能力的关键参数,通过对蓄电池容量的检测也可准确判断出电池的性能,一般电池容量的检测则需要专业的电池容量检测表来进行。

铅酸蓄电池容量的检测方法如图3-29-1~3-29-5所示,其中图3-29-1所示为插上220 V电源,打开蓄电池容量测试仪的电源开关;图3-29-2所示为将测试仪的红色线连接蓄电池的正极(红色端子),蓝(黑)色线连接蓄电池的负极(黑色端子);图3-29-3所示为转动放电波段调节开关,选择放电电流(这里选择5 A),并按下放电按钮开始放电;图3-29-4所示为当测试仪显示屏显示电池放电电压到10.5 V时,停止放电,记录放电时间;图3-29-5所示为根据公式计算蓄电池实际容量,并与标称容量相比较,判断电池性能。

当所测得的电池容量是其额定容量的50%~60%时,就需要对电池进行维护和修复了。

值得注意的是,使用蓄电池容量测试仪检测蓄电池的容量时,放电完成后,需要先按下放电“停止”按钮或转动放电调节开关到“关”的状态,再拔下蓄电池一端的连接线。

另外,上述对蓄电池容量的检测采用了专业的测量仪表,一般情况下,还可通过一次充电续行里程的减少比值来简单判断蓄电池容量。例如,新的48 V-10 Ah蓄电池一次充电后,可在平坦的道路上正常行驶2小时以上(40~50 km),当一次充电后只能正常行驶1小时的情况下,表明蓄电池电量已经下降一半,需要进行维护。

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图3-29-1插上220 V电源,打开蓄电池容量测试仪的电源开关

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图3-29-2 将测试仪的红色线连接蓄电池的正极(红色端子),蓝(黑)色线连接蓄电池的负极(黑色端子)

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图3-29-3转动放电波段调节开关,选择放电电流(这里选择5 A),并按下放电按钮开始放电

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图3-29-4当测试仪显示屏显示电池放电电压到10.5 V时,停止放电,记录放电时间

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图3-29-5 根据公式计算蓄电池实际容量,并与标称容量相比较,判断电池性能

另外,值得注意的是,经检验和测试,若充电后蓄电池的容量能够达到其额定容量的30 %以上,则该蓄电池还能够修复。

4. 铅酸蓄电池安全阀的检测方法

铅酸蓄电池安全阀的检测,需要将电池的盖板打开,首先通过外观进行观测,看是否有漏液情况,如果安全阀损坏,将造成电解液外溢等现象。另外,还可通过打开时的声音来判断安全阀的质量。

铅酸蓄电池容量的检测方法如图3-30 所示,其中图3-30(a)所示为打开蓄电池上的盖板,看到电池安全阀;图 3-30(b)所示为通过外观检查安全阀周围有无酸液漏出;图3-30(c)所示为打开安全阀,并监听开启时有无负压的吸气声。

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图3-30 铅酸蓄电池容量的检测方法

通常,正常的安全阀在用一字螺丝刀打开时,会听见“吱”空气进入的声音,且其外围应干净整洁,取下和盖上安全阀时应能感到一定的弹性。若经检测安全阀开启时无声音、弹性下降、老化,则应及时进行更换。

5. 铅酸蓄电池电解液的检测方法

对铅酸蓄电池电解液的检测通常是对电解液的干湿程度(是否缺水)、是否变质等方面进行检测。由于在正常情况下,铅酸蓄电池内部的电解液全部吸附在电池的隔膜中,没有游离的电解液,因此,很难通过直接观察来判断电解液当前状态。

然而,由于蓄电池中电解液的状态,直接体现在电池容量上,从而在大多数情况下可根据蓄电池的性能来判断电解液状态。电解液的损耗就意味着电池电量和性能的降低,明显的特征表现为一次充电后,续行里程明显缩短;另外,若充电过程中充电器指示灯不转换、充电发热异常,则表明蓄电池电解液已失水严重。

值得注意的是,在日常使用过程中电池经常出现过充电、欠充电、过放电、使用环境温度过高等现象,这些不规范的操作通常是导致蓄电池内部电解液缺水、干涸,引起电池失效的重要原因。特别是长期对电池进行过充电,致使电解液中的大量水分电解,产生气体,并散失掉,大量缺水后使蓄电池的化学反应无法进行,从而产生电池硫化现象,大大降低了电池的使用寿命和效率。

6. 铅酸蓄电池单格电池的检测方法

从前面铅酸蓄电池的结构和原理可以了解到,电动自行车的铅酸蓄电池由多个电池组构成,每个电池组由6格单电池串联构成,每格单电池正常时电压为2 V。了解和掌握单格电池电压的检测方法,对于排查电池组中的故障单格电池,以及为后面的修复做好准备。铅酸蓄电池单组电池的内部结构如图3-31所示。

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图3-31 铅酸蓄电池单组电池的内部结构

铅酸蓄电池中单格电池通常采用外延法进行检测,即在电池组内两个单格电池的跨桥焊接位置拧入自攻螺钉,以此引出极柱电流,外接上灯泡或电压表进行检测,其检测原理如图3-32所示。

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图3-32 单格电池电压的检测方法示意图

实际检测时,通常先以3格为一组进行检测,即在电池6格中间的跨桥焊接位置拧入自攻螺钉,分别判断靠近负极的3格电压和靠近正极的3格是否正常,缩小故障范围后,再对有异常的一组进行检测,直到检测出故障的某一个单格。

铅酸蓄电池单格电池电压的检测操作如图3-33-1~3-33-3所示,其中图3-33-1所示为在6格电池的中间跨桥焊接位置拧入自攻螺钉,并接入灯泡;图3-33-2所示为在第2格和第3格之间的跨桥焊接位置拧入自攻螺钉,并接入灯泡;图3-33-3所示为在第1格和第2格之间的跨桥焊接位置拧入自攻螺钉,并接入灯泡。

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图3-33-1 在6格电池的中间跨桥焊接位置拧入自攻螺钉,并接入灯泡

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图3-33-2 在第2格和第3格之间的跨桥焊接位置拧入自攻螺钉,并接入灯泡

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图3-33-3 在第1格和第2格之间的跨桥焊接位置拧入自攻螺钉,并接入灯泡

值得注意的是检修蓄电池时,常常会遇到“蓄电池短路”这一故障。这里,蓄电池短路的故障是指单格电池内出现短路。无论一块蓄电池在充足电或亏电状态,一旦端电压数值比正常数值小2 V左右时,即可确认有单格电池出现短路故障。由于蓄电池组的总电压下降2 V,还会造成充电时充电阶段不转换,进而导致其他正常的蓄电池因过充而损坏。 IdOeNOkaJ2NR99bQ4ypQPpSYIKKkdQyUkDO75HsIrZ1igpDr6qFaFIisp3HkLE0H

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