航空蓄電池在線檢測技術研究

1 引言

　　現代飛機由常規配電、遙控配電發展到自動配電，由飛機電氣負載管理系統（ELMS-Electric Load Management System）對飛機電源匯流條、負載匯流條、配電裝置等進行檢測、控制、管理和故障診斷。ELMS由多個電氣負載管理中心（ELMC-Electric Load Management Center）通過總線（主要有ARINC429、ARINC629、MIL-STD-1553B等）組成網絡，具有完善的機內自測試（BIT：Built In Test）功能。
　　1553B總線是在70年代末為適應飛機的發展由美國提出的飛機內部電子系統聯網的標準，由于它的高可靠性和靈活性而得到了廣泛的應用，它是一種強調實時性和可靠性的計算機局域網絡系統。[1]
　　為某型飛機研制的ELMS系統主機為兩臺互為備份的電源系統處理機（PSP- Power　Source Processor）,另有6臺計算機作為節點，分別編號為ELMC1~ELMC6，采用1553B總線。[2]
　　該飛機上用25AH鎘鎳航空蓄電池組作為應急電源和起動電源。該蓄電池組由20個鎘鎳全燒結式堿性蓄電池用鍍鎳銅質跨接板串聯組合在鋼制組合箱內構成，在環境溫度為25±10℃范圍內，按規定充電制充電后，可在高空18000米、-10℃~+50℃環境溫度下使用。
　　對全機電氣系統分析、研究表明，該蓄電池在機上有以下三種狀態：
　　1） 浮充狀態：由于在備用狀態下有自放電特性，蓄電池接在飛機匯流條上必然會有幾十毫安的充電電流流入，使得蓄電池始終處于充滿電的狀態。但長期浮充會產生記憶效應，使容量下降。
　　2） 放電：蓄電池向外供電，供電電流取決于負載的大小，放電狀態下蓄電池的電壓、電壓下降率、安時數和溫升是表征蓄電池性能狀態的主要參數。在起動發動機時，蓄電池以10~20倍率（每倍率為25安培）放電，放電終止電壓為16--14V，放電時間不超過3分鐘；應急電源用電時，可以以2--5倍率的電流放電，放電終止電壓為20V，放電時間不超過25分鐘。
　　3） 均充狀態：均衡充電也叫過充電。在長期浮充或放電之后，蓄電池應按一定的充電曲線進行充電。均充電壓、電壓上升率和安時數都是衡量蓄電池性能指標的重要參數。
　　蓄電池在機上是直接與直流應急匯流條相連，蓄電池的好壞，直接影響到飛機的起動、應急供電，因此對蓄電池的監測必不可少。民用的蓄電池的檢測有很多研究，[3]航空蓄電池檢測在線檢測的研究比較少。自動配電系統優于常規和遙控配電系統之處在于它由計算機進行檢測、管理，因此也有條件對蓄電池進行在線檢測和管理。[4][5]