电动自行车电池的使用与故障检查方法
    1、电动自行车的设计依据
    1.1《电动自行车通用技术条件》—GB17761—1999,国家标准规定:
    整车主要技术性能:
    电动自行车最高车速应不大于20KM/h;
    电动自行车的整车质量(重量)应不大于40kg;
    电动自行车一次充电后的续行里程应不小于25KM;
    电动自行车的电动机额定连续输出功率应不大于240W;
    电动自行车蓄电池应有良好的密封性。在正常安装位置条件下,充放电时不应有渗漏现象;
    蓄电池标准电压应不大于48V。
    试验条件:
    骑行者质量(重量):75Kg,不足75kg者应加配重至75kg;
    试验路面:平坦的沥青或混凝土路面。
    1.2电动自行车用密封铅酸电池的主要技术要求
    电动自行车用密封铅酸蓄电池的技术要求,是依据《电动自行车通用技术条件》指定的。
    1.2.a电动自行车电池的容量
    目前电动自行车的电机为36V180W。电池容量规定为10Ah(安时),2HR(时率)。即用5A放电可达2小时。
    含义是:电动自行车5A放电,可使用2小时,行车速度20km,可行驶40km,当电池容量下降到70%时,即放电时间为1.4小时,行驶里程尚有28KM。符合电池充一次电行驶里程大于25km的要求。
    当行车时工作电流大于5A时,行驶不到40KM;少于5A时,可超过40KM。
    1.2.b电动自行车电池的使用寿命
    按《电动助力车用密封铅酸蓄电池》-JB/T10262-2001行业标准规定,循环寿命为350次。含义是:电动自行车每天充放一次,当容量下降到70%时,即行驶里程由40KM,下降到28KM时,时间不少于350次。
    1.2.c根据对蓄电池容量和寿命的技术条件
    可描述为:电动自行车,在标准条件下,平均工作电流不应大于5A。新电池时,可行驶40KM,蓄电池寿命终止时尚可行驶28KM。电动自行车行驶里程从40KM降到28KM的时间应在一年以上。
    1.3电动自行车的市场现状
    目前的电动自行车市场,如雨后春笋。但是摩托车倾向已成为主流。主要是车型豪华超重、行驶风阻增大、电机效率低下。有的车型平均工作电流高达6A以上。这会使行驶里程和电池寿命都不能达到技术要求。电动自行车属高新技术产品,主要指的是稀土高导磁率的无刷电机和能用2小时率大电流工作的密封蓄电池。目前良好的电动自行车,平均工作电流在4-4.5A,最佳的可达3.8-4A。不但行驶里程在50KM以上,电池的使用寿命都在一年以上。如果电动自行车的平均工作电流在6-7A,不但行驶里程只有30几公里,电池寿命也难保一年。
    2、正确使用电动自行车电池
    目前电动自行车使用的密封铅酸蓄电池(6-DZM-10),已成定型产品。这是唯一商品化的品种。其他如锂离子电池、镍氢电池、铅布电池,在技术上都没有达到商品化的水平,仅仅处在试制试用阶段,其工艺上的难关,是不易攻克的。
    电动自行车用密封铅酸蓄电池,虽已成定型产品,但各厂家的工艺不同,产品性能不同,可罗列如下:
    2.1.a电池板栅,是决定电池密封性能的重要部件。
    (1)铅钙锡合金。这种合金是密封电池的核心技术之一。但处理不当,会使电池有早期容量损失,而不能正常工作。
    (2)为避免铅钙锡合金的缺点,有不少厂家使用铅低镝镉合金。这种合金在一定程度上可以克服早期容量损失,但会带来产气量、自放电大,加速水耗,在电池寿命后期引起热失控,在初期有充电不转灯现象。台架试验时(3个月左右)循环寿命较长。对密封要求很严的电动自行车电池,不够理想。
    2.1.b电池极群结构
    极群中极板的数量有11片、13片、15片、17片之分。
    极板片数越少,工艺成本越低。但极板片数越少,极板单位面积的电流密度越大,不利于电流使用。电池容量较低,使用寿命也较短。
    2.1.c电解液
    目前电动自行车电池使用的电解液有两种,一种是稀硫酸,工艺简单,成本低。另一种是稀硫酸被镉板吸附,二氧化硅在报群两侧和顶部形成凝胶。称为胶体电池。这种电池的特点是工艺复杂,成本较高,如能掌握,因二氧化硅与稀硫酸形成凝胶,电池的存酸量比稀酸式每个多6ml左右。可以增加电池的使用寿命,而且容量平台比较稳定。
    综合上述电池的特点,电动自行车电池,应选用铅钙锡板栅,15-17片装,胶体式结构,比较合理。
    2.2.a电动自行车的选型
    (1)电动自行车属代步工具,不能当运输工具使用。
    (2)根据使用要求选型
    做为上下班代步使用时,工作地点的距离不应超过15KM。电动自行车的最佳行驶半径为15KM。即在新电池时,来回只70%的容量,当电池的额定寿命结束时,还能跑30KM,也可来回使用。车型应选电机质量好,电流在5A以下的轻便型为好,如果工作地点在15KM以上时,电池使用到后期,就要双向充电。
    做为一般代步(或上下班在10KM以内)或休闲使用,也可选用豪华型,这种车型通常工作电流较大,但因行驶里程较短,对电池的寿命影响就少一些。
    最近为解决道路坡度较大,行驶半径在15KM以上的用户,青岛城阳某车业设计的一个轻便车型,用240W稀土电机,14Ah的电池,这样正常行驶里程可达60KM以上,不能不说是电动自行车走向农村和大城市的一个方向。
    2.2.b正确使用电动车电池
    电动自行车电池的寿命与用户使用关系很大,如使用不当寿命就短,能正确使用寿命就长。
    (1)不要“零”启动。即先用脚踏使车子运行后,再加电。因启动时瞬间电流很大,会减短电池的使用寿命。尤其是在闹市区红绿灯很多时,更应注意。
    (2)上坡时需加力,能减少大电流工作的时间,保护电池。
    (3)每次回家后,无论使用时间长短,都要进行充电(当然只行驶几公里时可以不充),使电池保持在充足电状态下使用。
    (4)气温在15℃以下时,应当在室内充电,气温在10℃以下时,应在小环境保温充电。因电池的使用环境温度在15℃到40℃最好。低温时充电接受不好,即是充电转灯,电池却未充足。
    (5)如果车辆暂不用,或冬季停用,要每月充放一次电,否则电池会因自放电造成硫化而损坏。
    (6)欠压保护。目前电动自行车有欠压保护。欠压保护值一般都是在31.5v。如果能提高到33v,对电池的使用寿命相当有利。电池电压在11v以上使用时,三个电池的电压差就少,可避免发生落后电池。当然车辆检测时,应按标准设定在28.8V。这样做,放电时间少3—5分钟,行驶里程仅少1-2KM。
    (7)充电器,充电方式对电池的寿命影响较大。应选用恒流、恒压、脉冲(或浮充)方式为佳。简单的恒流方式或恒压限流方式,都不能采用。
    (8)电机的效率高低,不但影响电机的自身寿命,对电池的寿命影响最大。如电机效率不高,工作电流就大,温度就高,会造成磁钢退磁效率更低,电流更大的恶性循环。
目前对电动自行车而言,电机的质量是最关键的,电池倒是其次。
    3、电动自行车电池的故障现象和检查方法
    3.1新车(或更换电池),充足电后,行驶里程在30KM左右,达不到40KM以上
    (1)车型原因:豪华超重车型,只能工作1.5小时,行驶里程也只有30KM左右。电器插接件质量差,电路接触电阻大,影响电池正常充放电。
    (2)电池原因:电池有单格短路或微短路,测量电压时有的电池在12v左右或更低。电池极群焊接不好,震动后掉片。测量电池电压,行驶一小时左右,电压迅速下降。充电时一只电池的电压偏高,放电一小时左右,一只电池电压迅速下降。可将故障的电池换下,继续使用。
    3.2电动自行车不能启动,测量电池电压正常。
    电池端子或过桥焊接不好,在假焊处生成氧化铅阻挡层,是电池不能正常充放电的原因。进行单个电池放电,检测出故障电池,更换继续使用。
    3.3新车(或新电池)使用一个月左右,行驶里程越来越少。
    (1)充电器原因:因各厂家的电池开路电压不一样。要求充电器的恒压值也不一样,通常在14.5-14.7v/只,如果恒压值低就充不足点,因容量没有充足,行驶里程就会减短。
    (2)电池原因:电池制造工艺不当,有初期容量损失,即电池使用十几次,容量就明显下降,而且也不能恢复,此种电池不能使用。
    3.4电池使用6个月,行驶里程迅速减少。
    检查电池,有的电池电压特高,放电时又特别低,可能此电池缺少电解液。可将上盍撬开补纯水,充电后试用。
    3.5充电时,不转灯
    这种现象多为使用低锑板栅的电池,电池的产气量大,复合电流也大,通常在400MA以上。这种电池使用到九个月左右,可能造成热失控鼓肚;
    3.6电池鼓肚变形
    (1)充电器原因:充电器恒压失控,充电电压太高,水耗增大,电解液干涸。这种现象往往在充电时一夜发生。遇此情况应先确认充电器质量后再换电池。
    (2)电池原因:电池自放电大,产气量大,水复合效率低,引起水耗增大,电池温度升高,电解液干固。
    3.7电池正常使用九个月左右,行驶里程达不到25KM。检查电池放电时间在一小时左右,无异常现象。
    (1)电池原因:电池质量不佳,用不到一年。
    (2)车型原因:电机效率低,工作电流大,电池寿命提前终止。
    以上电池解剖后,正极活物质成泥状,用水冲洗可见板栅。
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