Чем измерить емкость аккумулятора: Как измерить ёмкость аккумулятора

Как измерить ёмкость аккумулятора

Содержание:

• Определение ёмкости аккумулятора. Физический смысл
• Определение ёмкости аккумулятора методом длительного разряда
• Определение ёмкости аккумулятора с помощью специального электронного тестера

Определение ёмкости аккумулятора. Физический смысл

Ёмкость аккумуляторной батареи определяет количество времени, в течение которого АКБ сможет давать энергию на полезную нагрузку. Емкость аккумуляторной батареи измеряется в ампер-часах. Сама физическая единица показывает, что ёмкость аккумуляторной батареи — это произведением тока разряда аккумулятора (в амперах) на время разряда АКБ (в часах).
Ёмкость аккумуляторной батареи — это физическая величина, которая вместе с напряжением батареи определяет количество энергии, которую способна дать полностью заряженная аккумуляторная батарея.

Не следует путать понятия ёмкости аккумуляторной батареи и заряда (заряженность) аккумулятора. Ёмкость определяет потенциал аккумуляторной батареи, то есть количество времени, в течение которого АКБ сможет обеспечить питание нагрузки, если аккумуляторная батарея полностью заряжена.

Реальная ёмкость аккумулятора определяется несколькими факторами: величиной приложенной нагрузки, температурой батареи. Чем больше приложена нагрузка, тем быстрее происходит разряд батареи. Чем ниже температура, тем меньше ёмкости имеет батарея. Ёмкость аккумулятора — величина, зависящая от способа и условий измерения, поэтому её необходимо рассматривать в соответствии с технической документацией к батареи. Обычно производитель определяет длительным способ разряда батареи (в течение 20 часов) при комнатной температуре (20 градусов).

Определение ёмкости аккумулятора методом длительного разряда

Стандартным лабораторным методом определения ёмкости аккумулятора является метод длительного контрольного разряда.

В начале аккумуляторную батарею полностью заряжают, а потом разряжают постоянным малым током. Одновременно ведут учёт времени разряда батареи. Ёмкость аккумулятора вычисляют как произведение силы тока на время. Сложность метода состоит в необходимости поддерживать постоянное значение силы тока разряда, для этого используют специальное оборудование.

Бытовым способом измерения ёмкости аккумулятора является метод разряда АКБ с помощью постоянной нагрузки. При этом используют в качестве нагрузки одну или несколько автомобильных ламп, выбирая нагрузку из расчета 1/20 величины номинальной ёмкости. Время засекается по обычным часам. Такой метод имеет неточность, так как напряжение АКБ в течение тестирования снижается, и, следовательно, меняется ток нагрузки. Следует так же опасаться полного (глубокого) разряда АКБ, это может привести к поломке батареи.

Еще один способ измерения ёмкости аккумулятора также основан на использовании метода длительного разряда. В этом случае используется специальная электронная схема и электронные часы, подключенные в схему. Такую схему можно найти на страницах журналов радиолюбителей.

Собрать её сможет опытный радиолюбитель или профессиональный электронщик, для каждого аккумулятора придется подобрать расчетным путём необходимые значения сопротивления нагрузки. Измерение проводится так же в течение 20 часов.

Определение ёмкости аккумулятора с помощью специального электронного тестера

Для быстрого определения ёмкости аккумулятора можно использовать специальные тестеры ёмкости аккумуляторов. Работа таких устройств основана на проведении серии специальных измерений. Для определения ёмкости тестер отправляет несколько зондирующих импульсов в подключенную аккумуляторную батарею. Получив обратный сигнал, тестер проводит их распознание и с помощью микропроцессора делает необходимые вычисления ёмкости аккумулятора.

Полученный результат выводится на электронный дисплей устройства.

Одним из таких приборов является тестер ёмкости аккумуляторных батарей SKAT-T-AUTO.

Тестер ёмкости аккумулятора SKAT-T-AUTO является полностью автоматический прибором, не требует специальных знаний для проведения измерений. Тестер предназначен для быстрой оценки технического состояния герметичных и негерметичных свинцово-кислотных АКБ с номинальным напряжением 12 В и номинальной ёмкостью от 1,0 до 120 Ач.

Тестер емкости аккумулятора позволяет определить ёмкость аккумулятора с необходимой для эксплуатации АКБ точностью всего за 15 секунд.  Работа с прибором очень проста. Нужно отсоединить батарею от прибора, в котором она установлена, подсоединить к тестеру с помощью специальных зажимов и нажать всего одну кнопку.

После определения остаточной ёмкости батареи, её сравнивают с номинальной ёмкостью новой батареи, указанной в паспорте изделия. Если остаточная ёмкость батареи менее 50 %, то её необходимо вывести из эксплуатации и провести восстановление или замену батареи.

Читайте также:

• Аккумуляторы для ИБП. Классификация
  
• Восстановление и тренировка аккумуляторов
  
• Особенности гелевых аккумуляторов
  

Как проверить заряд и емкость автомобильного аккумулятора? ✔️

Часто автолюбители сталкиваются с ситуацией в необходимости диагностики работоспособности аккумулятора на транспортном средстве, но зачастую не понимают в этом ничего.

В большинстве инструкций предполагается измерить плотность электролита, измерить напряжение аккумулятора и провести нагрузочное тестирование с помощью нагрузочной вилки. Но как правило ни ареометра, ни вольтметра, ни нагрузочной вилки нет.

Использование ареометра для измерения плотности электролита связано с риском облиться кислотой, испачкаться, а также в целом плотность не дает наглядной и полной информации о состоянии батареи.

Измерение напряжение дает информацию о степени заряда аккумулятора и необходимости в его заряде. Но дело в том, что есть ощутимая разница между новой заряженной батареей и БУ заряженной батарей — они вырабатывают различный пусковой ток, а также разряжаются с разной скоростью.

Обратим внимание на следующие иллюстрации.

Заряженная и разряженная аккумуляторная батарея:

Рис. 1 Новая заряженная батарея

Рис. 2 Новая разряженная батарея

Новая заряженная батарея и БУ заряженная батарея — с точки зрения пластин аккумулятора, это выглядит так:

Рис. 3 Новая заряженная батарея

 

Рис. 4 БУ заряженная батарея

Эти картинки показывают нам, что в каждом случае батарея заряжена на 100%, но часть пластин БУ аккумулятора больше не взаимодействует с кислотой и не участвует в электрохимических процессах. Это называется сульфатацией пластин аккумулятора, в результате чего, кстати, изменяется плотность аккумулятора и вернуть ее к номинальным значениям, как у новой батареи нельзя. Таким образом мы имеем одинаковое значения напряжения у БУ и новой батареи, но разную плотность электролита.

Различают полную сульфатацию и частичную. При полной сульфатации, пластины уже не могут взаимодействовать с кислотой, при частичной в случае зарядки аккумулятора зарядным устройством, при определенных условиях, сульфат свинца можно растворить в кислоте, очистить пластины и продлить срок службы батареи. В настоящее время есть много разных устройств с функциями десульфатации, например Optimate, CTEK, Battery Service и другие.

Нагрузочное тестирование аккумулятора можно разделить на два метода:

1. С помощью нагрузочной вилки 100-200А есть смысл проводить ТОЛЬКО при полном заряде аккумулятора, но к сожалению такое тестирование не всегда объективно. И чуть ниже мы объясним почему.
2. Разряд стабилизированным током (тест на емкость)

В свою очередь, проверка емкости аккумулятора на емкость должна проводиться с помощью нагрузки стабилизированным постоянным током С10, С20 (10, 20% током от емкости АКБ). Проверка электрической лампочкой не походит, т.к. в процессе разряда меняется ток и в такой тест говорит нам о емкости ровным счетом ничего. А говорит лишь о том, сколько времени у вас проживет аккумулятор, если вы забудете выключить свет в автомобиле.

В первом случае нам помогут нагрузочные вилки, типа Ring Automotive RBA10 или RBA15, а во втором только профессиональное оборудование типа разрядно-диагностических устройств Conbat, BSL, Torkel и прочих.

В настоящее время широко распространены тестеры аккумуляторных батарей, измеряющих пусковой ток аккумуляторной батареи по методикам EN, DIN, SAE, IEC и т.п. Данные приборы способны качественно оценить работу аккумулятора. Считается, что аккумулятор не пригоден к эксплуатации, если его пусковая характеристика снизится более чем на 25% по отношению к номинальному значению.

К примеру: новая 70Ач батарея имеет пусковой ток (ток холодной прокрутки) 600А (EN), следовательно, как только пусковой ток снизится до 450А (EN) такой аккумулятор необходимо заменить.

Примерами таких устройств могут быть опять же Ring Auotomotive RBA50, RBAG500, RBAG700, а также приборы, которые используют автодилеры от американской компании Midtronics MDX-335P, MDX-655P, EXP-1000  и другие.

₽154 061

В корзину

В корзину

₽117 990

В корзину

Сравнение результатов тестирования аккумуляторной батареи с помощью нагрузочной вилки и тестером пускового тока:

Первый вариант — новая батарея, полностью заряженная, все пластины в рабочем состоянии. Нагрузочная вилка покажет отличный результат.

Второй вариант — новая батарея, полностью разряженная. Нагрузочная вилка покажет плохой результат. Но батарея новая! Ее просто нужно зарядить.

Третий вариант — БУ батарея, полностью заряженная. Нагрузочный тест отличный, т.е. напряжение под нагрузкой изменяется в пределах нормы, а вот тест тока холодной прокрутки покажет потерю 25% пусковых характеристик. И вот с такой батареей начнутся проблемы.

Таким образом, мы видим, что не всегда достаточно определить уровень заряда батареи, а тест нагрузочной вилкой может быть необъективным в случае если батарея не заряжена полность, а разряженную батарею и вовсе не протестировать.

Измерение пускового тока батареи снимает неопределенность в случае БУ аккумуляторов, которые являются заряженными, но не могут выработать достаточное количество энергии для запуска двигателя ТС.

Альтернативный путь нагрузочного тестирования — это проверка напряжения во время запуска двигателя и фиксация наименьшего значения (как это делается в случае с нагрузочной вилкой, но на реальную нагрузку). Более подробно об этом методе описано в статье CrankCheck

(С) Battery Service.  Перепечатка материала возможна только c ссылкой на оригинал статьи.

Мощность и мощность | Все о батареях

Сохранить Подписаться

Пожалуйста, войдите, чтобы подписаться на это руководство.

После входа в систему вы будете перенаправлены обратно к этому руководству и сможете подписаться на него.

Поскольку это особенно запутанная часть измерения батарей, я собираюсь обсудить ее более подробно.

Мощность — это количество энергии, запасенное в аккумуляторе. Эта мощность часто выражается в ватт-часах (символ Втч ). Ватт-час — это напряжение (В), которое обеспечивает батарея, умноженное на то, сколько тока (Ампер) батарея может обеспечить в течение некоторого времени (обычно в часах). Напряжение * Ампер * час = Втч. Поскольку напряжение в значительной степени фиксировано для типа батареи из-за ее внутреннего химического состава (щелочной, литий, свинцово-кислотный и т. д.), часто сбоку печатается только измерение ампер*час, выраженное в Ач или мАч (1000 мАч = 1 Ач). Чтобы получить Втч, умножьте Ач на номинальное напряжение. Например, допустим, у нас есть батарея номиналом 3 В с емкостью 1 ампер-час, поэтому ее емкость составляет 3 Втч. 1 Ач означает, что теоретически мы можем потреблять 1 А тока в течение одного часа, или 0,1 А в течение 10 часов, или 0,01 А (также известный как 10 мА) в течение 100 часов.

Однако количество тока, которое мы действительно можем потреблять (мощность , мощность ) от батареи часто ограничено. Например, монетоприемник с рейтингом на 1 Ач на самом деле не может обеспечить 1 Ампер тока в течение часа, на самом деле он не может обеспечить даже 0,1 ампер, не перенапрягая себя. Это как говоря, что человек может путешествовать до 30 миль: конечно Пробежать 30 миль — это совсем не то, что пройти пешком! Аналогично, монета 1 Ач у ячейки нет проблем с обеспечением 1 мА в течение 1000 часов, но если вы попытаетесь вытяните из него 100 мА, он проработает намного меньше 10 часов.

Например, на этом изображении ячейка типа «таблетка» может управлять резистором 3,9 кОм и обеспечивать 230 мАч (именно на это рассчитано ее номинальное значение), прежде чем упасть до 2 В, но если это резистор 1 кОм, он обеспечит только 125 мАч (изображение с http ://biz.maxell.com/en/product_primary/?pci=9&pn=pb0002)

Мощность мощность измеряется в C . A C — это емкость в ампер-часах, деленная на 1 час. Таким образом, C батареи емкостью 2 Ач составляет 2 А. Количество тока, которое батарея «любит» потреблять от нее, измеряется в С . Чем выше C , тем больший ток вы можете получить от батареи, не разряжая ее преждевременно. Свинцово-кислотные батареи могут иметь очень высокие значения C (10 C или выше), а литиевые батарейки типа «таблетка» — очень низкие (0,01 C )

 Как измеряются батареи Свинцово-кислотные аккумуляторы

Это руководство было впервые опубликовано 16 февраля 2013 года. обновлено 16 февраля 2013 г.

Эта страница (мощность и мощность) последний раз обновлялась 25 октября 2022 г.

Текстовый редактор на базе tinymce.

простой и точный способ

Для измерения емкости аккумулятора необходимо разрядить аккумулятор с помощью резистора или любой другой нагрузки до тех пор, пока напряжение не упадет до минимального значения, и записать ток и напряжение на нагрузке в процессе разряда . Затем постройте график, используя собранные данные, и по этим данным можно будет рассчитать емкость батареи. Но вот проблема — в процессе разрядки ток через нагрузочный резистор падает, поэтому нам нужно будет интегрировать данные по времени, поэтому этот метод не является точным.

Но если мы будем разряжать батарею через источник тока, то мы сможем узнать емкость батареи гораздо проще и точнее. Но вот другая проблема: напряжения на аккумуляторе (1,2…3,7 В) недостаточно для питания источника тока. Эту проблему можно решить, используя дополнительный источник напряжения.

Рис. 1. Принципиальная схема, используемая для измерения емкости батареи

V1 — испытуемый элемент или батарея;
V2 — источник вторичного напряжения (например, источник питания на базе IC 7809или аналогичный), он должен обеспечивать ток выше, чем ток разряда;
ПВ1 — вольтметр;
LM7805 и R1 — источник тока;
VD1 — защитный диод 1N4004 (для токов менее 1 А).

Принципиальная схема, используемая для измерения емкости аккумулятора, показана на рис. 1. Здесь мы видим, что тестируемая батарея V1 подключена последовательно к источнику тока (источник тока основан на регуляторе напряжения LM7805 и резисторе R1) и к другому источнику напряжения V2. Обратите внимание на полярность V1 и V2: поскольку они соединены последовательно, их суммарного напряжения достаточно для питания источника тока. Минимальное рабочее напряжение источника тока 7 Вольт (5 В — напряжение на выходе LM7805, на резисторе R1, 2 В — минимальное рабочее напряжение между входом и выходом LM7805). Суммарное напряжение V1 и V2 не менее 9 В.В, больше рабочего напряжения источника тока.

Вместо LM7805 можно использовать любой другой стабилизатор напряжения, например, LM317 (выходное напряжение 1,25 В, минимальное падение напряжения 3 В). В этом случае рабочее напряжение источника тока составляет 4,25 В, поэтому мы можем использовать источник питания V2 с напряжением 5 В. С LM317 ток можно рассчитать по следующей формуле: I = 1,25/R1 .

Тогда, например, для разрядного тока 100 мА значение R1 составляет около 12,5 Ом.

Как измерить емкость батареи

В начале подберите номинал резистора R1, чтобы установить желаемый ток разряда. В большинстве случаев разрядный ток равен рабочему току батареи. Учтите, что некоторые стабилизаторы напряжения LM7805 и другие могут потреблять дополнительный ток 2…8 мА, поэтому ток лучше проверять амперметром. После этого подключите полностью заряженную батарею к плате, включите переключатель SA1 и засеките время. Следите за показаниями вольтметра (PV1). Когда напряжение батареи достигнет минимального значения, выключите переключатель SA1 и снова засеките время. Помните, что глубокая разрядка может сократить срок службы батареи или повредить ее!

Умножив ток разряда (в амперах) на время разряда (в часах), мы можем рассчитать емкость батареи (в амперах в час):

C = I * t

Минимальное напряжение батареи отличается для разных типов аккумуляторов. Например, для никель-кадмиевого аккумулятора (NiCd) минимальное напряжение составляет 1,0 В, для никель-металлогидридного аккумулятора (NiMH) — 1,1 В, для литий-ионного аккумулятора (Li-ion) — 2,5. ..3,0 В. Для каждого у конкретной модели аккумулятора этот параметр может отличаться, поэтому смотрите документацию на аккумулятор.

Рассмотрим практический пример, как измерить емкость аккумулятора.

Измерение емкости аккумулятора NB-11L

Аккумулятор NB-11L (см. рис. 2) был приобретен в DealeXtreme за 3,7 доллара (артикул: 169532). Марка неизвестна. Его заявленная емкость составляет 750 мАч. Но в описании товара на сайте указано только 650 мАч. Какова реальная емкость этого аккумулятора?

Рис. 2. Литий-ионный аккумулятор НБ-11Л неизвестной марки с обозначенной емкостью 750 мА*ч

Подходит для CAN.NB-11L 3,7 В 750 мАч Li-ion Используйте только указанное зарядное устройство

Не подключайте неправильно; Не бросать в огонь и не подвергать воздействию избыточного тепла; Не раздавливайте, не прокалывайте, не сжигайте и не замыкайте внешние контакты. А. Г.

Нам нужны два контакта для подключения проводов к аккумулятору. Сделаем их из скрепок. Согните скрепки, как показано на рис. 3 и подключите к клеммам «+» и «-» аккумуляторной батареи (см. рис. 4.). Вы должны быть очень осторожны, чтобы избежать короткого замыкания, потому что это может повредить аккумулятор. Клипсы лучше изолировать, а открытыми оставить только кончики.

Рис. 3. Самодельные контакты для подключения к аккумулятору NB-11L

Рис. 4. Самодельные контакты , подключенные к аккумулятору NB-11L

Для измерения емкости аккумулятора НБ-11Л ток разряда был установлен равным 100 мА. Это означает, что сопротивление R1 чуть выше 50 Ом. Рассеиваемая мощность на резисторе R1 может быть рассчитана по следующей формуле: P = V ² /R1 , где V — напряжение на резисторе R1. В нашем случае P=5 ² /50=0,5 Вт. Регулятор напряжения LM7805 необходимо использовать с радиатором.