롤러운전기능사 축전지 및 충전장치 구조와기능 — 셀과 충전 보호

축전지의 충·방전은 전기에너지와 화학에너지가 서로 바뀌는 화학작용이다. 전해액과 극판 사이의 반응으로 에너지를 저장하고 방출한다. 방전이 진행되면 전해액의 황산이 소모되어 비중이 낮아지고 전압도 함께 낮아진다. 그래서 방전된 축전지는 액이 묽어진 상태가 된다.

전압은 셀을 어떻게 묶느냐로 정해진다. 납산축전지의 셀 하나는 약 2V의 기전력을 가지므로, 12V 축전지는 2V 셀 6개를 직렬로 연결해 만든다. 직렬 연결은 전압을 합산하고 용량은 그대로이며, 연결할 때는 +와 -를 이어 붙인다. 병렬 연결은 반대로 전압이 그대로이고 용량이 늘어난다.

충전 계통에는 보호 장치가 붙는다. 퓨즈는 과대 전류가 흐르면 스스로 녹아 회로를 끊어 전선이 타거나 부하에 과전류가 흐르는 것을 막는다. 스위치는 회로를 여닫고, 릴레이는 제어를 맡고, 축전지는 에너지를 저장할 뿐이므로 과전류를 끊는 기능은 퓨즈의 몫이다.

급속 충전에는 지켜야 할 절차가 있다. 장비에 축전지를 단 채 급속 충전할 때는 접지케이블을 떼는데, 고전류가 발전기 다이오드로 거꾸로 흘러 손상시키는 것을 막기 위해서다. 충전 중에는 전해액이 분해되어 수소가스가 나오므로 화기를 가까이하면 폭발 위험이 있다.

충전이 되지 않거나 전압이 낮은 원인은 계통의 손실과 제어 오류에서 찾는다. 조정기 고장, 정류기인 다이오드 단락, 배선 접촉 불량은 발전기 출력과 축전지 전압을 떨어뜨리는 요인이다. 반대로 충전회로의 부하가 적은 것은 전기를 덜 쓰는 상태이므로 전압 저하의 원인이 아니다. 축전지 충전은 발전기 출력을 레귤레이터가 제어해 이뤄지므로, 충전되지 않을 때는 레귤레이터 고장도 함께 확인한다.

구조와 관리도 함께 본다. MF배터리는 무보수형으로, 납-칼슘 합금 격자와 밀봉 촉매 마개로 물 소모를 줄여 증류수를 보충할 필요가 없다. 예열플러그가 병렬로 연결되어 있으면 하나가 단락되어도 각 실린더가 독립된 회로를 이루므로 해당 실린더만 작동하지 않고 나머지는 정상이다. 디젤기관에는 스파크플러그가 없고, 시동을 돕는 글로우플러그와 축전지, 솔레노이드 스위치는 있다. 스파크는 가솔린, 글로우는 디젤로 구분한다.