Как проверить емкость свинцового аккумулятора

Каждый свинцово-кислотный аккумулятор со временем теряет свою максимальную ёмкость и эксплуатационные свойства, на пластинах образуется налет из солей сернокислотного свинца — сульфатация. Количество кислоты на процент электролита становится меньше и естественно плотность электролита уменьшается.

Как можно проверить аккумулятор?

Плотность электролита, это самый старинный и популярный метод, но в современных герметичных аккумуляторах нет отверстий для проверки таким способом. Этим методом можно лишь немногое узнать о общем состояние аккумулятора и его ближайшем будущем.

С помощью нагрузочной вилки. Она представляет собой ручку с двумя клеммами-щупами которые на 1 сек. подключаются к контактам аккумулятора. В составе устройства есть шкала вольтметра и нагрузка которая рассчитана на определенной емкости аккумулятор (автомобильный). Устройство показывает напряжение под нагрузкой и в зависимости от показаний его стрелки можно было судить о исправности аккумулятора.

Тестер свинцово-кислотных аккумуляторов — электронное устройство способное за несколько секунд (до 3 сек.) показать много параметров аккумулятора, основные это: ток, напряжение, ёмкость, прогноз по сроку службы аккумулятора.

Контрольный разряд — ну недостаток в том что аккумулятор надо полностью зарядить и проверять его работу (разрядку) по заведомо известной нагрузкой длительное время. Это занимает много времени и тратит ресурс аккумулятора.

Проверка аккумулятора подручными средствами

Перед проверкой аккумулятор обязательно надо полностью зарядить.
Для проверки нужна нагрузка соответствующая половине ёмкости аккумулятора (в ампер-часах)
Например: у нас есть герметичный аккумулятор 12 вольт 7A/h — значит нам нужна нагрузка в 3.5 ампера. При 12 вольт (3.5 * 12 = 42 ) это 42 Ват

На некоторых моделях указывается еще меньший параметр тока (например такая надпись — Initial current less than — 2.1А) исходя из этого берем эту цифру 2.1 * 12вольт = 25Ват — это рабочая нагрузочная мощность аккумулятора.

Теперь нам нужна нагрузка средняя между рабочей и половиной от максимальной ёмкости, это примерно 35 Ват, если рабочий ток не указан, можно взять и 40 Вт.
В качестве нагрузки лучше всего подойдет лампочка (но можно и другую аналогичную нагрузку по току) на 12 вольт и мощностью в 35-40 Вт.

Итак, подключаем лампочку к клеммам аккумулятора на время в 2 минуты и смотрим не меняет ли лампочка яркости, если свет потускнел за такое время то аккумулятор неисправен.
Если же все без изменений то по достижению 2 минут свечения, подсоединяем к светящейся лампочке вольтметр (мультиметр) и смотрим напряжение:

больше 12.4вольт — аккумулятор сохранил свою номинальную ёмкость и полностью исправен.
12-12.4вольт — аккумулятор исправный но уже подуставшый
меньше 12вольт — 50% от номинальной ёмкости аккумулятор уже утратил и его лучше заменить.

Следует быть уверенным что аккумулятор был полностью заряжен, лучше всего заряжать его на протяжении суток или минимум 6 часов соответствующим времени током.

Источник

Как проверить емкость свинцово-кислотной аккумуляторной батареи

Любая свинцово-кислотная аккумуляторная батарея имеет две основные характеристики: напряжение и емкость, определяющие способность отдавать количество электрической энергии в заданных промежутках времени.

Периодический контроль напряжения и емкости аккумуляторов позволяют своевременно выявить негативные процессы старения батарей, предотвратить возможность внезапного отключения нагрузки и избежать рисков выхода из строя оборудования в электрической сети.

Напряжение и емкость измеряются разными методами, среди которых есть традиционные и современные.

Напряжение аккумуляторной батареи измеряется приборами «вольтметр». Стандартные свинцово-кислотные аккумуляторы для ИБП производятся с напряжением 6 и 12 вольт. Первые встречаются довольно редко и практически не используются в источниках бесперебойного питания в виду их «морального устаревания».

Номинальное напряжения рабочего аккумулятора находится в пределах от 11 до 13 вольт и зависит от состояния заряда.

Обращаем Ваше Внимание: Следует учитывать следующий факт, что наличие напряжения 12 вольт не гарантирует наличия емкости, соответственно, работоспособности и качества аккумулятора.

Емкость аккумулятора измеряется в ампер часах и характеризует заряд отдаваемый батареей в пределах рабочих напряжений. В процессе работы, аккумулятор подвержен естественному старению и утере рабочей емкости.

К традиционным методам измерения емкости относят методы проверки «нагрузочной вилкой», принцип которой основан на измерении напряжения батареи, при подключенной эталонной нагрузке. Недостатком данного метода является необходимость полного заряда аккумулятора для проведения измерений, отключение потребителей, во время измерения и относительная точность показаний результатов измерений.

Современные методы позволяют определять емкость аккумуляторов специализированными индикаторами емкости без отключения нагрузки за пару секунд. Принцип измерения основан на посылании сигнала специализированной формы и определение полезной площади свинцовых пластин батареи, что в свою очередь указывает на максимальную емкость аккумулятора.

Индикатор емкости свинцовых аккумуляторов (тестер аккумуляторов) Кулон-12/6p

Возможность определения емкости без отключения нагрузки всего за пару секунд, без создания помех в электронику устройства делают индикаторы незаменимым прибором в сфере ремонта и технического обслуживания источников бесперебойного питания.

Так работает тестер аккумуляторов:

Контроль емкости аккумуляторов перед продажей позволяет продавать исключительно качественные батареи и не беспокоиться о состоянии их работоспособности от трех до пяти лет.

Проверить емкость аккумулятора для ИБП в домашних условиям можно просто подключив автомобильную лампочку большой мощности (галогенку) — по яркости свечения можно косвенно судить о степени заряда аккумулятора. Если проверить напряжение на клеммах батареи — оно должно быть не менее 11 вольт на протяжении пары минут. Слабое свечение лампы накаливания или резкое падение напряжения ниже 11 вольт при подключении лампочки, свидетельствует о малом заряде батареи или утере емкости в следствия старения.

Также, можно собрать прибор для проверки емкости аккумулятора в домашних условиях, типа нагрузочной вилки:

Схема устройства для проверки аккумуляторов

Предлагаемый прибор имеет повышенную точность за счёт применения расширенной шкалы. Встроенное нагрузочное сопротивление позволяет проверять напряжение и под нагрузкой в режиме нагрузочной вилки. При использовании деталей данного типа и номинала прибор будет иметь суженный диапазон от 0 В до 10 В примерно на четверть шкалы, а остальную часть шкалы будет занимать диапазон от 10 В до 15 В, что значительно повышает точность измерений. Автомобильный аккумулятор считается полностью заряженным при напряжении 14 В и полностью разряженным при напряжении 11 В, но при низких температурах ёмкость автомобильного аккумулятора несколько уменьшается, а напряжение полного заряда будет больше. Для проверки отдельных банок аккумулятора предусмотрена шкала на 3 В и другой вывод прибора.

Расширенная шкала на 15В получается благодаря падению напряжения на стабилитроне VD1 и диоде VD2. При напряжении больше, чем напряжение открывания стабилитрона прямое падение напряжения на диоде, ток через прибор увеличится. Диод VD2 также защищает прибор от перегрузки при подаче напряжения неправильной полярности.

От номинала резистора R4 зависит ширина узкого диапазона шкалы прибора. Через него небольшой ток будет проходить и при запертом стабилитроне.

Резистор R1 позволяет подавать на стабилитрон VD1 небольшой необходимый ток стабилизации. Сопротивления резисторов R2 и R3 подобраны для микроамперметра М4256 с током полного отклонения 50 мкА. От номинала резистора R4 зависит ширина суженного диапазона.

Резистор R5 нагрузочное сопротивление большой мощности для проверки аккумулятора под нагрузкой включается кнопкой SB1 или переключателем на соответствующий ток, а о подключении нагрузки сигнализирует лампа NL2. Ток нагрузки зависит от величины нагрузочного сопротивления и расчитывается по закону Ома:

Обязательно рассчитываем мощность, которую определяем по формуле:

Поскольку стрелочный индикатор не реагирует на подключение неправильной полярностью из-за диода VD2, об этом будет сигнализировать лампа NL2. Все лампы типа МН13,5-0,16, но можно использовать и на меньшее напряжение с дополнительным резистором или светодиоды с последовательно подключенным резистором номиналом 1 — 2 кОм.

При замене стабилитрона VD1 на стабилитрон с другим напряжением, а также изменении номиналов некоторых резисторов можно использовать прибор для проверки аккумуляторов другого напряжения как без нагрузки, так и под нагрузкой.

Фактически получается схема нагрузочной вилки, которую можно изготовить своими руками. Ёмкость аккумулятора зависит от напряжения заряда. Высокая точность измерения при расширенной шкале позволяет достаточно точно определить степень заряда, а значит и ёмкость проверяемого аккумулятора.

Источник

Как определить реальную ЕМКОСТЬ АККУМУЛЯТОРА

Реальная емкость свинцово-кислотного аккумулятора является одной из важнейших его характеристик, которая неминуемо уменьшается с момента его покупки и установки на автомобиль. Ее измерение в процессе эксплуатации позволяет наглядно оценить текущее состояние АКБ, даже если полученные результаты не отличаются высокой точностью. Сделать это можно несколькими способами, среди которых есть очень простые и доступные для самостоятельного выполнения в элементарных гаражных условиях.

Зачем измерять емкость авто аккумулятора?

Поскольку далеко не все автолюбители в силу отсутствия опыта уверенно ориентируются в характеристиках аккумуляторных батарей, начать стоит именно с этого. На самом деле здесь все предельно просто. Достаточно все «разложить по полочкам» понятными для большинства словами и понятиями.

Автомобильная батарея любого типа имеет следующие основные характеристики:

Номинальное напряжение – измеряется в вольтах (В). По напряжению на клеммах АКБ легко можно определить степень ее заряженности.
Максимальный пусковой ток – измеряется в амперах (А). Указывает на силу тока, который кратковременно способна отдать АКБ на питание стартера.
Емкость – измеряется в ампер-часах (А*ч). Характеризует количество энергии, которую батарея может аккумулировать.

Все эти характеристики в некоторой степени напрямую связаны, и зависят друг от друга. Например, если напряжение АКБ в состоянии покоя равно 12,7 В, то это означает, что она заряжена на 100%. То есть, в данный момент в ней запасено максимальное количество ампер-часов, и она сможет отдать стартеру свой максимальный пусковой ток.

Если при том же условии покоя напряжение, скажем, 12,2 В, то батарея заряжена примерно наполовину. Это означает, что и ампер-часов в ней только половина из возможного потенциала. А пусковой ток, который она сможет отдать, примерно в два раза меньший от того, на который она способна в полностью заряженном состоянии. Именно поэтому слабо заряженная АКБ крутит стартер вяло, а запуск двигателя не всегда заканчивается успехом.

Теперь подробнее о емкости – характеристике, которой посвящен данный материал. Единица ее измерения (А*ч) показывает, сколько времени проработает АКБ (часов), отдавая один и тот же ток (ампер). Для наглядности рассмотрим пример. Есть полностью заряженная аккумуляторная батарея с реальной (это важно) емкостью 60 А*ч. К ней подключили нагрузку (например, лампочку накаливания), которая в среднем потребляет ток силой 3 А. При указанной емкости такая нагрузка разрядит нашу батарею в течение 20 часов (60 / 3 = 20).

Если к той же АКБ подключить лампочку, которая потребляет ток только 1,5 А (вдвое меньше), то до полного разряда пройдет более 40 часов времени. И так далее. Эти примеры очень условные, так как процессы разряда аккумуляторных батарей не являются линейными. Но об этом чуть позже.

Вернемся к вопросу – зачем измерять реальную емкость АКБ? Зная эту характеристику, можно наглядно оценить степень ее износа и ресурс. Так, например, если реальная емкость бывшей некоторое время в эксплуатации батареи выше 60% от указанного на корпусе значения, то она еще вполне пригодна для дальнейшего использования. Если замеры показали, что данная характеристика снизилась до диапазона 40-60%, то АКБ пора бы уже заменить. Особенно, если «на носу» зима. Показатели ниже 40% уже граничат с риском, что вы не сможете однажды запустить двигатель даже летом.

Теперь для полного понимания совместим рассмотренные проценты с ампер-часами. Допустим, заявленная на корпусе емкость вашей батареи – 60 А*ч (как в примере выше). Измерения одним из описанных ниже способов показали, что реальная емкость составляет всего 30 А*ч. Это значит, что от ее первоначальной емкости осталось только 50%. В свою очередь это значит, что подключенная 3-амперная нагрузка разрядит такую батарею не за 20 часов, а всего за 10 часов. Соответственно, установленная в машине АКБ будет быстрее разряжаться во время стоянки, особенно, если эти стоянки длительные, включены какие-либо приборы, или же есть токи утечки выше нормы.

Когда аккумуляторная батарея теряет емкость, почти прямо пропорционально уменьшается и максимальный пусковой ток. То есть, если на корпусе заявлено 400 А, то при износе в 50% батарея едва ли сможет обеспечить 200 А в полностью заряженном состоянии. Когда же пуски двигателя затруднены температурными условиями и не всегда заканчиваются успехом с первого раза, АКБ не может обеспечить пусковой ток, необходимый для того, чтобы «сдвинуть с места» стартер. У кого были проблемы с аккумулятором зимой, тот хорошо знает эти несколько вялых «вжик-вжик», после которых при повороте ключа зажигания – тишина.

Способы измерения реальной емкости аккумулятора

В первую очередь стоит отметить, что для измерения реальной емкости АКБ существуют специальные приборы. Они бывают двух основных типов. Рассмотрим их вкратце. Более детально описан способ измерения емкости АКБ без специальных приборов, так как он более доступен для большинства.

Первая разновидность приборов для измерения емкости аккумуляторов работает по принципу измерения внутреннего сопротивления и максимального пускового тока. Преимущества: сравнительно невысокая стоимость (от полторы тысячи рублей) и почти мгновенный результат на экране. Прибор подключается к заряженной АКБ, после чего вводятся исходные настройки. Как правило, это тип батареи (гелевые, обычные и так далее), заявленная на корпусе емкость, а также пусковой ток.

После запуска прибор кратковременно нагружает батарею, и на основании замеров просадки напряжения и максимальной силы тока считает и выдает ее текущее состояние. А поскольку пусковой ток и емкость АКБ – две зависимые друг от друга характеристики, то по выданным на экран процентам можно судить об общем ресурсе батареи.

Второй тип приборов для измерения емкости аккумуляторов работает по принципу постоянной нагрузки с измерением времени. То есть, после введения предварительных настроек полностью заряженная АКБ разряжается стабилизированным током. Параллельно прибор фиксирует значения напряжения и время, в течение которого под нагрузкой батарея сохраняет работоспособность. Результат выдается на экран в виде заветных ампер-часов, сравнив которые с заявленными на корпусе, можно оценить степень изношенности АКБ.

Преимущество у таких приборов только одно – это высокая точность получаемых результатов. Однако есть весомые недостатки.

Во-первых, добротные девайсы этого типа стоят немалых денег.
Во-вторых, для получения максимально точной оценки состояния АКБ она разряжается, как говорится, в ноль. А это, мягко говоря, не очень полезно для современных аккумуляторных батарей.

Как измерить емкость аккумулятора мультиметром

Если нет возможности или желания покупать описанные выше приборчики, но реальную емкость АКБ измерить, все же, хочется, то можно применить способ, не требующий никаких затрат. Данная методика, конечно же, уступает по точности «специальным измерителям». Но полученных результатов будет более чем достаточно, чтобы оценить состояние АКБ и понять, пора ли ее менять, или она еще «походит».

Для измерения понадобится всего две вещи – самый дешевый китайский мультиметр и лампочка из фары головного освещения. Если есть два мультиметра – задача упростится. Их стоимость по сравнению со спец приборами – «копейки» (около сотни рублей за штуку). Что касается лампочки, то необходимо взять самую обычную, не светодиодную. В идеале, если она будет потреблять ток около 3 А. Связано это с тем, что емкость автомобильных аккумуляторов в соответствии с ГОСТом принято измерять, разряжая батарею током 0,05C. Это означает, что для АКБ с заявленной емкостью 60 А*ч оптимальным током разряда будет 3 А.

Такой ток будет потреблять автомобильная лампа мощностью 36-38 Вт, подключенная к полностью заряженному АКБ и до момента отдачи половины накопленной энергии.

Алгоритм измерения реальной емкости будет следующим:

Аккумулятор перед измерением реальной емкости необходимо полностью зарядить. Заряженным считается АКБ, плотность электролита в которой 1,26 единиц, и при напряжении зарядного устройства 14,4 В она потребляет ток заряда менее 0,1 А.
Сразу после окончания заряда емкость проверять нельзя. Она окажется слегка завышенной. По тому же ГОСТу АКБ надо дать постоять в покое не менее часа.
К клеммам аккумулятора подключается мультиметр в режиме измерения напряжения. Прибор должен показывать больше 12,7 В. Если меньше, то батарея не заряжена или испорчена.
Далее к клеммам подсоединяется лампочка с известными характеристиками и с этого момента засекается время.
Разряжать АКБ следует до того момента, когда на вольтметре напряжение снизится до 12,2 В.
Когда это произойдет, необходимо установить время, в течение которого смогла «продержаться» батарея.
Производятся вычисления емкости.

По полученным данным определяется реальная емкость АКБ очень просто. Допустим, АКБ разряжалась током в среднем 3 А до напряжения 12,2 В на протяжении 7 часов. Это означает, что половина (мы разрядили только до половины) емкости нашей батареи соответствует 21 А*ч (3 ампера умножаем на 7 часов). То есть полная реальная емкость составляет примерно 42 А*ч.

В завершение немного детальнее рассмотрим некоторые нюансы подобных измерений.

Во-первых, почему АКБ разряжается только наполовину, а не до конца? Потому что для некоторых типов батарей глубокий разряд очень вреден. Несколько таких экспериментов приведут к колоссальной потере емкости. Хотя точность измерений этим способом при полном разряде никак не повысится.
Во-вторых, что делать, если потребляющую 3 А нагрузку подобрать не удалось? АКБ можно разряжать близкой к этому значению нагрузкой, то есть какой-либо другой лампой. Потребляемый ею средний ток можно вычислить, зная ее мощность, а также напряжение в начале и в конце эксперимента. Допустим, у вас нашлась лампочка мощностью 24 Вт. При полностью заряженной батарее напряжение ее питания будет 12,7 В. Мощность делим на напряжение и получаем ток – примерно 1,9 А. На полу разряженной батарее потребляемый ток вопреки математическим вычислениям не повысится, а наоборот, понизится. Многих это удивляет. Но ничего удивительного тут нет – при понижении напряжения лампа потребляет меньший ток потому, что работает с меньшей мощностью, чем написано на цоколе. Это видно и по тому, как тускнеет испускаемый ею свет.
В-третьих, чтобы не заморачиваться с вычислениями тока, можно воспользоваться амперметром (вторым мультиметром в соответствующем режиме). Он подключается в разрыв цепи АКБ-лампа. По этому прибору фиксируется ток разряда в начале эксперимента и по его завершению. Для вычисления емкости аккумулятора берется среднее значение.

Ну и последнее, о чем стоит сказать – почему ток разряда должен быть максимально приближенным к 0,05C? Дело все в том, что при отклонениях от этого значения вычисленная емкость батареи будет иметь большую погрешность. Если, например, при токе разряда 3 А ваша АКБ разрядилась наполовину за 7 часов, то при нагрузке уже в 6 А она разрядится до этого состояния не за 3,5 часа, а на порядок быстрее. Эта закономерность работает и в обратном направлении. Если батарею разряжать током 1,5 А, то до половины она разрядится не за 14 часов, а сможет проработать гораздо дольше.

Источник

Как проверить емкость свинцового аккумулятора

Об аккумуляторах .

Вопросы об аккумуляторах

Проверка аккумулятора «на коленке» или как проверить аккумулятор без тестера аккумуляторов?

1. Подготовка

2. Проверка аккумулятора «на коленке»

3. Как быть, если нет подходящей нагрузки?