航空蓄電池在線檢測技術研究
英飛凌汽車電子生態(tài)圈
1 引言
現(xiàn)代飛機由常規(guī)配電、遙控配電發(fā)展到自動配電，由飛機電氣負載管理系統(tǒng)（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(wǎng)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(fā)展由美國提出的飛機內部電子系統(tǒng)聯(lián)網(wǎng)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(wǎng)絡系統(tǒng)。[1]
為某型飛機研制的ELMS系統(tǒng)主機為兩臺互為備份的電源系統(tǒng)處理機（PSP- Power Source Processor）,另有6臺計算機作為節(jié)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(lián)組合在鋼制組合箱內構成，在環(huán)境溫度為25±10℃范圍內，按規(guī)定充電制充電后，可在高空18000米、-10℃~+50℃環(huán)境溫度下使用。
對全機電氣系統(tǒng)分析、研究表明，該蓄電池在機上有以下三種狀態(tài)：
1） 浮充狀態(tài)：由于在備用狀態(tài)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(tài)。但長期浮充會產(chǎn)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(tài)下蓄電池的電壓、電壓下降率、安時數(shù)和溫升是表征蓄電池性能狀態(tài)的主要參數(shù)。在起動發(fā)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(tài)：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(shù)都是衡量蓄電池性能指標的重要參數(shù)。
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(jiān)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(tǒng)優(yōu)于常規(guī)和遙控配電系統(tǒng)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]
現(xiàn)代飛機由常規(guī)配電、遙控配電發(fā)展到自動配電，由飛機電氣負載管理系統(tǒng)（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(wǎng)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(fā)展由美國提出的飛機內部電子系統(tǒng)聯(lián)網(wǎng)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(wǎng)絡系統(tǒng)。[1]
為某型飛機研制的ELMS系統(tǒng)主機為兩臺互為備份的電源系統(tǒng)處理機（PSP- Power Source Processor）,另有6臺計算機作為節(jié)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(lián)組合在鋼制組合箱內構成，在環(huán)境溫度為25±10℃范圍內，按規(guī)定充電制充電后，可在高空18000米、-10℃~+50℃環(huán)境溫度下使用。
對全機電氣系統(tǒng)分析、研究表明，該蓄電池在機上有以下三種狀態(tài)：
1） 浮充狀態(tài)：由于在備用狀態(tài)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(tài)。但長期浮充會產(chǎn)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(tài)下蓄電池的電壓、電壓下降率、安時數(shù)和溫升是表征蓄電池性能狀態(tài)的主要參數(shù)。在起動發(fā)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(tài)：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(shù)都是衡量蓄電池性能指標的重要參數(shù)。
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(jiān)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(tǒng)優(yōu)于常規(guī)和遙控配電系統(tǒng)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]
評論