Как измерить ёмкость аккумулятора самостоятельно

Как проверить емкость аккумулятора 18650 без приборов

Измерение емкости литий-ионного аккумулятора 18650 без специальных измерительных приборов.

Делюсь мыслью, как проще всего измерить емкость аккумулятора, не покупая дорогостоящих измерительных приборов. В качестве подопытного взят литий-ионный аккумулятор 18650, но мой способ измерения емкости подойдет и других элементов питания.
В первой части статьи описывается бюджетный вариант измерения емкости с помощью дешевого USB-тестера.
Во второй — измерение емкости литий-ионного аккумулятора без использования измерительных приборов (без мультиметра и USB-тестера).
В завершении статьи приведен небольшой обзор и несколько фотографий USB-тестера присланного из Китая.

Аккумуляторы Li-Ion.

В современных электронных устройствах массово используются литий-ионные (Li-Ion) и идентичные им литий-полимерные (LiPo или Li-Pol) аккумуляторы различных форм и размеров.
Независимо от типоразмера все они имеют схожие характеристики и по большому счету отличаются лишь емкостью.
Как правило, встречаются аккумуляторы с номинальным напряжением 3,7 Вольт (хотя бывают и на 3,8 Вольт).
Li-Ion аккумуляторы на 3,7 В нельзя заряжать выше напряжения 4,23 В и нельзя разряжать ниже 2,5 В, в противном случае возникнет необратимый процесс и элемент останется только выбросить. Разряжать и заряжать аккумулятор можно до любого значения (он не обладает эффектом памяти), лишь бы напряжение находилось в диапазоне от 2,5 до 4,23 В. Однако, полностью разряженный аккумулятор следует как можно скорее зарядить, чтобы он преждевременно не утратил свою емкость.
Также литий-ионные аккумуляторы отличаются друг от друга наличием защиты. Аккумулятор может быть без электронной защиты (просто гальванический элемент), а может иметь встроенную схему, которая защищает элемент от чрезмерного разряда, перезаряда и перегрева.
Но как-бы вы ни оберегали и ни следили за состоянием аккумулятора, емкость его со временем будет неуклонно падать. Чем выше температура эксплуатации и больше циклов заряда-разряда производится, тем быстрее аккумулятор стареет.

Литий-ионный аккумулятор 18650.

Схема самодельного USB-тестера, измеритель емкости Li-ion аккумулятора 18650

18650 — это обозначение наиболее часто встречающегося Li-Ion аккумулятора, размеры которого немного больше обычной пальчиковой батарейки (18×65 мм). Все что относится к аккумулятору 18650, применимо и к другим литий-ионным аккумуляторам!
Типоразмер аккумуляторов 18650 часто используется в мощных фонариках, лазерах, различной электронике. Из элементов 18650 собраны аккумуляторные батареи ноутбуков, некоторых шуруповёртов и даже электромобилей.
Если вы покупаете фирменный аккумулятор, то он скорее всего имеет встроенную электронную защиту. Дешевые же китайские аккумуляторы, заказанные например на Aliexpress, не имеют защиты. Кроме того их ёмкость обычно в несколько раз ниже заявленной.

Измерение емкости аккумулятора 18650.

Емкость литий-ионных аккумуляторов обычно обозначается в миллиампер-часах (mAh). Если на вашем элементе 18650 есть надпись вида «1800» или «2200», это и есть его заявленная емкость. Более корректно измерять емкость в Ватт-часах (Wh), но при маркировке элементов в большинстве случаев указывают миллиампер-часы.
Для измерения емкости АКБ, зарядки и прочих изысканий существует множество специальных устройств в широком ценовом диапазоне. Наиболее известное из них, IMAX, стоит порядка 2000 рублей. Такая покупка оправдает себя, только если вы ежедневно занимаетесь зарядкой аккумуляторов разных типов или пользуетесь аккумуляторными батареями, состоящих из нескольких элементов питания, например от квадрокоптеров.

Бюджетный вариант измерения ёмкости литий-ионного аккумулятора.

USB-тестер из Китая (Aliexpress)

Ради чего все затевалось? Аккумулятор моего ноутбука стал очень быстро разряжаться. Как правило, аккумуляторная батарея состоит из 6 элементов 18650. Если даже один элемент выйдет из строя, это сказывается на работоспособности батареи в целом. Поэтому я решил выяснить, емкость какого из элементов уменьшилась, чтобы заменить его на новый. Элементы батареи ноутбука, а также большинство бюджетных аккумуляторов типоразмера 18650 не имеют индивидуальной защиты, поэтому при работе с ними нельзя допускать сильного разряда или перезаряда.

Порядок работы

  1. Перед замером емкости исследуемый элемент 18650 следует отсоединить от других элементов схемы и полностью зарядить (до 4,23 В). Посмотрел у китайцев недорогие зарядные устройства и по отзывам понял, что по причине их низкого качества многие люди уже испортили свои аккумуляторы. Для своих же целей я купил самый дешевый PowerBank. Это коробка с электронным преобразователем на 1 или несколько аккумуляторов 18650, которая кроме прямого назначения позволяет заряжать аккумулятор до напряжения 4,23 В и разряжать до 2,5 В.
    Для зарядки достаточно поставить внутрь Powerbank аккумулятор и подключить его к обычной зарядке от мобильного телефона.
  2. Когда аккумулятор полностью зарядился, отключаем Powerbank от телефонной зарядки.
    Аккумулятор готов для замера емкости. Что нам теперь нужно, так это купленные на том же Aliexpress USB-тестер (220 рублей) и нагрузочный резистор (50 рублей).
    Просто подключаем USB-тестер одним концом к Powerbank, а другим — к нагрузочному резистору. Будьте внимательны при покупке, USB-тестеры бывают разные. Некоторые USB-тестеры показывают только ток и напряжение, но нам нужен тот, который в добавок к ним еще измеряет и емкость!

Несколько фотографий и небольшой обзор USB-тестера в конце статьи

Измерение емкости аккумулятора без измерительных приборов.

Схема самодельного USB-тестера, измеритель емкости Li-ion аккумулятора 18650

Намеревался узнать емкость аккумулятора вышеописанным способом, но пришедший через 2 месяца из Китая USB-тестер оказался неисправным, поэтому решил измерить емкость без измерительных приборов.
К счастью Powerbank у меня уже был. Устройство его таково, что с одной стороны он не дает разрядить аккумулятор ниже допустимого напряжения, а с другой, поддерживает постоянные 5 Вольт на своем выходе. Если подключить к выходу 5 Вольт резистор величиной 5 Ом, то получим ток разряда 1 ампер. И эта величина теоретически должна поддерживаться на протяжении всего времени разряда. Ток (1 А) и напряжение (5 В) известны, осталось засечь время. Чтобы не сидеть час с таймером в руке, к выходу Powerbank параллельно пятиомному резистору следует присоединить обычный бытовой электромеханический будильник (часы). Но часам требуется 1,5 вольта (напряжение пальчиковой батарейки), а у нас целых 5. Поэтому подключаем часы через делитель напряжения, состоящий из двух резисторов — 470 и 1070 Ом. Если у вас есть мультиметр, можно вместо этих резисторов использовать переменный резистор на 470 Ом — 1,5 кОм, выставив на входе питания часов 1,5-1,8 Вольт.
Итак, ставлю стрелки на 12:00 и подключаю балласт с часами к Powerbank. Через некоторое время аккумулятор разрядится до 2,5 Вольт. Powerbank при этом отключается, часы останавливаются и стрелки запечатлевают время. В моем случае время разряда составило 50 минут (50 мин/60= 0,83 часа).

Читайте также:
Полезные вещи для гаража: мастерим своими руками

Теперь вычисляем емкость аккумулятора.
Если бы мы хотели рассчитать емкость Powerbank, как самостоятельного устройства, просто перемножили бы ток и время: 1А*0,83ч=0,83 Ач или 830 миллиампер-часа.
Но нам нужно знать емкость аккумулятора 18650, поэтому следует умножить результат на соотношение напряжения Powerbank (U.pwb) к номинальному напряжению элемента 18650 (U.акб). Вдобавок, для более точного результата всё разделим на коэффициент полезного действия преобразователя Powerbank, равный примерно 0,95.
С учетом вышесказанного окончательная формула вычисления емкости аккумулятора примет вид:

I * t * U.pwb / U.акб / КПД = 1А * 0,83ч * 5В / 3,7В / 0,95 = 1.18 Ач (1180 миллиампер-час)

Наблюдения и поправки.

В ходе эксперимента обнаружилось возникновение пульсаций, мешающих работе часов. Поэтому параллельно их входу (на место батарейки) пришлось припаять конденсатор. Емкость, при которой схема работает стабильно — 100 микрофарад (можно запаять больше), напряжение конденсатора любое, но не меньше 5 вольт.
Во время разряда балластный резистор величиной 5 Ом раскаляется выше 100 градусов, поэтому не хватайтесь за него. Паяйте схему так, чтобы этот резистор не касался корпуса Powerbank’a или конденсатора, иначе они расплавятся.
Если хотите, чтобы разряд шел быстрее, используйте 2 резистора по 5 Ом спаянных параллельно, ток в этом случае удвоится а время разряда вдвое сократится. На видео в ускоренном режиме продемонстрирована работа часов с шаговым двигателем, которые тоже оказались китайскими и в лежачем положении периодически заклинивались. Для дальнейших для опытов уже подключал советские кварцевые часы с маятниковым механизмом, которые в отличии от китайских работают стабильно.
Для удобства можно рассчитать цену деления циферблата в соответствии со своим резистором и разметить шкалу в Амер-часах и/или в Ватт-часах. В этом случае на часах всегда будет готовый результат и дополнительные расчеты никогда не понадобятся.

Схема самодельного USB-тестера, измеритель емкости Li-ion аккумулятора 18650Схема самодельного USB-тестера, измеритель емкости Li-ion аккумулятора 18650Схема самодельного USB-тестера, измеритель емкости Li-ion аккумулятора 18650Схема самодельного USB-тестера, измеритель емкости Li-ion аккумулятора 18650Схема самодельного USB-тестера, измеритель емкости Li-ion аккумулятора 18650Схема самодельного USB-тестера, измеритель емкости Li-ion аккумулятора 18650

Небольшой обзор USB-тестера

Итак, краткий обзор USB-тестера купленного в Китае через сайт Aliexpress — всё что удалось заснять до его выхода из строя.

После получения и распаковки решил проверить работоспособность тестера. Для этого подключил его между зарядным устройством и смартфоном. Можно увидеть, что при этом устройство показывает напряжение, ток, текущую потребляемую мощность, время работы и израсходованную энергию (Ватт-час). Для замера емкости аккумулятора достаточно включить USB-тестер между аккумулятором и нагрузочным резистором, после полного разряда аккумулятора USB-тестер отключится и измеренная емкость сохранится в его памяти. Однако дальше теории дело не пошло, т.к. тестер оказался бракованным. При подключении нагрузки в 5 Ом, что соответствует 1 амперу, устройство перестало отображать ток и прочие подлежащие замеру параметры, хотя заявленный допустимый ток нагрузки — 3 Ампера. В конце видеоролика демонстрируется работа мышки, подключенной к ноутбуку через USB-тестер. Здесь тестер уже в неисправном состоянии. Ранее замеренный им же ток мышки составлял от 10 до 30 миллиампер для состояния покоя и активности соответственно, теперь ток не отображается.

Как проверить емкость аккумулятора автомобиля

Номинальные показатели любой аккумуляторной батареи для автомобиля указаны на корпусе изделия. Но спустя несколько месяцев использования, они снижаются, и владелец машины может заметить значительное ухудшение работы источника электропитания. В этом случае встает вопрос, как проверить емкость аккумулятора автомобиля, если заметно что АКБ стал хуже работать. Разберемся в этом подробно, какое нужно оборудование для проверки и измерения, и куда можно сдать нерабочий автомобильный аккумулятор на утилизацию по выгодной цене.

Как определить емкость аккумулятора автомобиля

Емкость аккумулятора ампер час

*Нажмите чтобы увеличить

Покупая аккумулятор для своего автомобиля, в первую очередь нужно обращать внимание на характеристики, которые указаны на этикетке корпуса. Кроме марки и модели, на ней указывается величина пускового тока и номинальная емкость АКБ. Измеряется она в Ah (Ампер/часах). В зависимости от мощности автомобиля и объема двигателя, подбирается подходящая батарея. Чтобы определиться, нужно перед покупкой следует изучить техническую информацию о автомобиле и самом АКБ:

  • Для легковых автомобилей подходят аккумуляторы с емкостью от 55 до 70 А/ч;
  • Внедорожники и кроссоверы – 66-80 А/ч;
  • Грузовые транспортные средства – 77-150 А/ч, в зависимости от грузоподъемности;
  • Для спецтехники, например экскаваторов и бульдозеров, нужен АКБ емкостью от 180 А/ч;
  • Фуры, грузовики, камазы, автопоезда – от 200 А/ч.

Чтобы не ошибиться с выбором, лучше посмотреть какой аккумулятор стоял до этого или проконсультироваться с продавцом. Но в любом случае, лучше брать батарею с емкостью выше требуемой – со временем она будет снижаться и чем выше значение на этикетке, тем дольше прослужит АКБ.

Как проверить емкость авто аккумулятора самостоятельно

Своими руками определить номинальную емкость аккумулятора можно, также, как и измерить напряжение, внутреннее сопротивление, ток утечки и другие параметры. Для этого требуется специальное оборудование, в частности необходим мультиметр. Вся операция производится следующим образом:

  1. АКБ необходимо полностью зарядить, для этого используется стандартная зарядка;
  2. Подключается устройство с известным потреблением тока – подойдет лампа накаливания;
  3. Одновременно с этим засекают время, в течении которого будет аккумулятор отдавать нормальную нагрузку;
  4. К полюсам подключается мультиметр, через зажимы, переключив его в режим измерения напряжения;
  5. На мультиметре устанавливается диапазон 20В;
  6. Прослеживается уровень падения в разнице потенциалов, при этом при минимально допустимом значении, питание отключается;
  7. Производятся расчеты, с учетом характеристик, которые определены.
Читайте также:
Съёмник для ШРУСа своими руками: оригинальная самоделка для автослесарей

Формула расчета емкости выглядит следующим образом:

(Потребляемый при нагрузке ток) * (время нормальной работы) = (Емкость) А/ч

Вместо мультиметра можно использовать и тестер. Чтобы самостоятельно проверить АКБ необходимо знать как измерить емкость аккумулятора автомобиля, а также понимать, как правильно работать с мультиметром или тестером.


Виды мультиметров, в т.ч. и для измерения емкости АКБ

Для измерения емкости аккумулятора подойдет любой мультиметр или тестер. Они классифицируются на два типа: аналоговые и цифровые. В чем их разница и какие преимущества и недостатки они имеют в сравнении с друг другом разберемся подробно.

Аналоговый – классический тестер, со встроенным экраном, на котором располагается градуированная шкала и стрелка. Измерить напряжение помогают электронные блоки. Аналоговые тестеры практически вытеснены с рынка цифровыми, так как они менее удобны и не имеют высокой точности. Преимущество этого прибора – долгий срок работы, надежность и возможность измерить напряжение даже при помехах.

Цифровой – это высокоточный прибор, небольшого размера и удобным жидкокристаллическим экраном. Основой для измерения служит контроллер с цифровым преобразователем. Анализ напряжение производит микросхема, в которой за это отвечает специальный блок. Цифровые мультиметры имеют высокую точность, погрешности возможны, но не такие как у аналоговых. Недостатком является чувствительность к помехам и излучениям. Поэтому если нужно измерить напряжение при радиопомехах и электромагнитном излучении, нужно использовать аналоговый тестер.

Цифровой мультиметр для измерения емкости аккумулятора автомобиля

Цифровым мультимертром определяет емкость АКБ

Какой емкости и видов можно сдать АКБ на утилизацию

К сожалению источники питания для авто не работают на полную мощность через некоторое время, а в течении 5-6 лет и вовсе приходят в непригодность. Неисправный или нерабочий аккумулятор нельзя выбрасывать, его нужно сдавать в пункты по утилизации – это не только принесет прибыль, но и поможет в сохранении чистоты окружающей среды.

На аккумуляторных батареях иногда указывается не только емкость, но и другие характеристики, только они уже не столь важны при приемке на утилизацию. При этом возможно, что производитель указал и другую информацию – для удобства пользователей. Согласно стандартам заводов по переработке АКБ они принимают:

  • Тяговые аккумуляторы;
  • Стартерные АКБ автомобилей и мототехники;
  • АКБ от бесперебойников (ИБП/UPS)
  • Эбонитовые;
  • С гелевый электролитом;
  • С жидким свинцово-кислотным электролитом.

По стандартам и лицензии, утилизация АКБ в Москве проводится фирмой АКБскрап – условия, предлагаемые компанией выгоднее чем при продаже в пункт приема металла как лом. В АКБскрап можно сдать любые аккумуляторы, вне зависимости от емкости или других показателей.

Измерение ёмкости аккумулятора

Ёмкость – это заряд Q новой батарейки или полностью заряженного аккумулятора. Заряд (количество электричества) измеряется в Кулонах: 1 Кулон = 1 Ампер × 1 секунда . Обычно ёмкость измеряется в единицах ампер·час или ма·час . Типичная ёмкость аккумулятора типоразмера ААА 1000 ма·час, АА – 2000 ма·час. Аккумулятор ёмкостью 1000 ма·час может давать ток 1000ма в течение 1 часа или 100ма в течение 10 часов. Если учесть напряжение U , то можно оценить запасённую в аккумуляторе энергию E = Q × U

Для определения ёмкости аккумулятора его полностью заряжают, затем разряжают заданным током I , и измеряют время T , за которое он разрядился. Произведение тока I на время T и есть ёмкость аккумулятора Q = I × T . Так же измеряется ёмкость батарейки, но после полного разряда аккумулятор можно снова зарядить, а батарейку уже нельзя использовать. Смысл в том, что вы измерите ёмкость батареек данного типа . Кстати, ёмкость щелочных батареек примерно равна ёмкости современных NiMh аккумуляторов того же типоразмера – AA(2000 ма·час), AAA(1000 ма·час).

Схема для измерения ёмкости

Предлагаемая схема разряжает аккумулятор через резистор R до напряжения почти полного разряда NiCd или NiMh элемента – примерно 1 вольт. Ток разряда равен I = U / R . ( О выборе тока разряда ) Для измерения времени разряда T используются часы, работающие от напряжения 1.5-2.5V. Для защиты аккумулятора от полного разряда применено твёрдотельное реле PVN012 . Оно отключает аккумулятор при снижении напряжения U до минимально допустимого Ue = 1V .

Схема устройства для измерения ёмкости аккумулятора (батареи) с использованием часов

Схема измерителя ёмкости, и пример разводки платы

Как это работает

Аккумулятор надо полностью зарядить и подключить к устройству. Часы надо установить на 0 и нажать кнопку Start . В этот момент реле замыкает контакты 4-5 и 5-6. Начинается разряд аккумулятора через резистор R и подаётся напряжение на часы. Напряжение на аккумуляторе и резисторе постепенно снижается. Когда напряжение на резисторе R снизится до 1V реле размыкает контакты. Разряд прекращается и часы останавливаются.

По мере разряда аккумулятора управляющий ток через контакты реле 1-2 уменьшается примерно от 8 до 2mA. При управляющем токе 3mA сопротивление контактов 4-5 и 5-6 менее 0.04 Ом. Это достаточно мало, чтобы не учитывать при расчёте тока – если нужен ток разряда 1A, берите резистор R=1.2 Ом.

После прекращения разряда напряжение на аккумуляторе возрастает до 1.1-1.2V из-за внутреннего сопротивления элемента.

Потери на контактах

При повторении этой схемы примите меры для уменьшения сопротивления контактов аккумулятора и разъёмов. При токе 0.5-1A на контактах можно потерять 0.1V и более, что ухудшит точность измерения. Такие же потери вызывает стальная пружина, используемая в некоторых держателях аккумулятора. Пружину и другие стальные контакты надо шунтировать медным проводом. Я сделал один из вариантов измерителя ёмкости аккумуляторов АА и ААА в корпусе от простого зарядного устройства, у которого были хорошие медные контакты.

Читайте также:
Самодельный гаражный компрессор из компрессора от старого холодильника

Дополнительные вопросы

Саморазряд

Обратите внимание, что ёмкость свежезаряженных аккумуляторов выше, так как со временем часть заряда теряется из-за саморазряда . Чтобы узнать величину саморазряда, нужно измерить емкость сразу после зарядки, и измерить ещё раз через неделю (месяц) после зарядки. Саморазряд NiMh аккумуляторов может достигать 10% в неделю и более.

С какой точностью измеряется ёмкость?

Точное количество электричества можно определить интегрированием по времени dQ = 1/R × U(t) × dt .

По экспериментальным графикам разряда видно, что по мере разряда напряжение уменьшается примерно от 1.4V до 1.0V. Ток разряда U/R тоже уменьшается. При использовании в качестве среднего напряжения номинальной величины 1.2V получается точность не хуже 10%. Это справедливо, если аккумулятор используется примерно при таком же токе разряда, как и при измерении ёмкости.

типичные кривые разряда аккумулятора

Пример графиков разряда

Если при измерении был ток 0.5A, а при использовании 5A, то аккумулятор разрядится в несколько раз быстрее, чем ожидается. При токе использования 0.05А ёмкость окажется больше, чем при измерении. При токе 0.005A ёмкость может оказаться меньше измеренной из-за саморазряда аккумулятора в течение большого времени эксплуатации. Значительное отличие тока измерения от тока эксплуатации вносит погрешность более 10%.

Использование в устройстве стальных контактов вместо медных может увеличить погрешность на 10% и более, особенно при большом токе разряда.

Некоторая погрешность величины напряжения отсечки 1.0V связана с зависимостью вольт-амперной характеристики твёрдотельного реле от температуры. В комнатных условиях это даёт погрешность в 1-2%.

Устройство для измерения ёмкости аккумуляторов состоит из схемы внутри часов и держателя батареи.

Каким должен быть ток разряда?

Надо выбирать такой ток, при котором обычно используется этот аккумулятор. Если ток разряда слишком большой, то из-за внутреннего сопротивления напряжение на аккумуляторе быстро снизится ниже 1 вольта, и измеренное значение ёмкости будет низким. Если выбрать слишком малый ток разряда, то измеренная ёмкость получится больше, чем аккумулятор реально выдаст при работе в вашем приборе.

Зачем два диода?

Диоды используются для защиты твёрдотельного реле при случайном обрыве резистора R . Если вы уверены, что обрыв невозможен, или вы измеряете ёмкость аккумуляторов с напряжением менее 1.4V ( один элемент AA или AAA ), то диоды можно убрать. При этом схема помещается внутри будильника, как у меня было сделано раньше. Резистор 5 Ом защищает реле при нажатии кнопки Start. Его тоже можно убрать, если включить кнопку параллельно контактам 4-5, как на упрощённой схеме.

Как измерить ёмкость литий-ионного аккумулятора?

примеры
Um Ue I R r
1.2 1.0 0.2 6.0
1.2 1.0 0.5 2.4
3.3 3.0 0.5 2.2 4.4
8.4 7.0 0.1 12 72

В этом случае к батарее подключается делитель напряжения по образцу, показанному на схеме. Используя делитель напряжения, можно измерить ёмкость батареи из нескольких аккумуляторов или ёмкость литий-ионного аккумулятора.

Требуемый ток разряда I при среднем напряжении Um обеспечивает сумма двух резисторов: R + r = Um / I .

Резистор R рассчитывается так, чтобы при конечном напряжении на батарее Ue , напряжение на резисторе R стало равно 1V: R = (Um / I) × (1V / Ue) .

Как проверить ёмкость аккумулятора по напряжению?

По напряжению ёмкость определить нельзя. Для каждого типа батарей и аккумуляторов есть типичные кривые разряда. По ним можно оценить отношение заряда к ёмкости ( процент заряда ). Я использую зарядное устройство Ansmann , которое для такой оценки измеряет напряжение при заданном токе разряда. Однако у NiMh аккумуляторов не только ёмкость, но и рабочее напряжение уменьшается с возрастом. В некоторых случаях Ansmann давал оценку 30% в то время, как измерение до полного разряда давало 80%.

Как измерить ёмкость аккумулятора без этой схемы?

Подключите к заряженному аккумулятору резистор R и вольтметр. Следите по часам. Через некоторое время T напряжение U снизится до минимально допустимого. В этот момент отключите резистор. Ёмкость равна Q = T × U / R

В чём отличие от схемы, которая была на сайте раньше?

0. Старая схема
1. Вместо 1.3-1.1V на часы подаётся 2.6-2.2V
2. Вместо выключателя для дополнительного элемента питания использован контакт реле, и теперь отключение обоих аккумуляторов происходит автоматически.
3. Добавлена защита реле от обрыва резистора R

Условная схема аккумулятора с внутренним источником тока и внутренним сопротивлением

Что такое внутреннее сопротивление аккумулятора и как его измерить?

Этот раздел перенесён на отдельную страницу “Внутреннее сопротивление”

Автомобильный аккумулятор (АКБ)

Автомобиль не заводится, хотя зарядное устройство работает нормально, и показывает, что аккумулятор полностью заряжен. Дело не в ёмкости. После нескольких слишком глубоких разрядов внутреннее сопротивление увеличилось, и аккумулятор больше не может выдать ток, необходимый для работы стартёра. Придётся купить новый аккумулятор, и больше не допускать глубокого разряда.

Как измерить ёмкость АКБ

Для оценки ёмкости можно использовать лампу от фары в качестве нагрузочного сопротивления. Это должна быть лампа накаливания, например, галогеновая, но не светодиодная. Лампа 60вт потребляет ток 5А. Подключите параллельно аккумулятору вольтметр и лампу. Следите по часам. Когда напряжение снизится до 11в – разряд закончился – отключите лампу. Если это не сделать, то аккумулятор испортится. Если до окончания разряда прошло 10 часов, то ёмкость вашего аккумулятора 50 а·час. Если 5 часов, то 25 а·час. Этот тест не гарантирует, что машина заведётся, так как стартёру нужно не 5А, а 100-150А.

Внутреннее сопротивление автомобильного аккумулятора

Лампу от фары можно использовать для оценки внутреннего сопротивления. При токе 100А на внутреннем сопротивлении не должно теряться более 1 вольта. Соответственно, при токе 5А не должно теряться более 0.05 вольта (1в * 5А / 100А). Подключите параллельно аккумулятору вольтметр и лампу. Запомните величину напряжения. Отключите лампу. Обратите внимание, насколько увеличилось напряжение. Если, допустим, напряжение возросло на 0.2 вольта, то аккумулятор испорчен, а если на 0.02 вольта, то он исправен. При токе 100А потеря напряжения будет всего 0.4в (0.02в * 100А / 5А).

Читайте также:
Простое самодельное зарядное устройство для автомобильных аккумуляторов своими руками

Конденсатор вместо аккумулятора?

Ёмкость конденсатора определяется немного по другому: C = Q / U

Ёмкость зависит от геометрии конденсатора. Если увеличить расстояние L между пластинами конденсатора, то заряд Q и напряжённость электрического поля между пластинами E не изменятся, а разность потенциалов U = E × L увеличится. Поэтому ёмкость конденсатора C уменьшится.

Можно ли использовать конденсатор вместо аккумулятора или наоборот?

В некоторых случаях можно, и используют. Главное отличие конденсатора от аккумулятора при использовании в качестве источника тока в том, что по мере разряда напряжение на аккумуляторе долго остаётся стабильным, а на конденсаторе оно снижается пропорционально оставшемуся заряду.

конденсатор 3000 фарад

capacitor 3000F 2.7V

Какой конденсатор мог бы заменить обычный аккумулятор ААА (1000 ма·час)?

Q = 1000 ма·час = 3600 А·сек = 3600 Кулон
C = Q / U = 3600 К / 1.2 В = 3000 Фарад

Такие конденсаторы “Ионисторы” по принципу устройства приближаются к аккумуляторам, так как обкладками конденсатора служит химический двойной электрический слой на границе электрода с электролитом.

Как проверить емкость аккумулятора

Как определить реальную емкость батареии.

Эксплуатация смартфона приводит к постепенному износу всех компонентов, включая батарею. Это естественный и необратимый процесс, в результате которого снижается максимальное количество запасаемой энергии. Из статьи вы узнаете, как проверить реальную емкость батареи в смартфоне, планшете и другой мобильной электронике. Так же почему батареи изнашивается и как продлить срок службы источника питания.

Как проверить реальную емкость батареи

Существуют два наиболее простых и доступных способа:

  • Через USB тестер.
  • В программе Accu​Battery или 3C Battery Manager.

Вариант с USB тестером работает по принципу замера энергии, запасаемого аккумулятором во время зарядки. Для этого потребуется купить соответствующее измерительное устройство, после чего измерять и сравнить показатели емкости. Средняя цена наиболее доступного тестера в китайских магазинах – 3 USD.

Программы Accu​Battery и 3C Battery Manager собирают статистику расхода и зарядки аккумулятора, после чего рассчитывают фактическую емкость батареи. Весь процесс автоматизирован и не требует покупки измерительных приборов. При этом такой способ не отличается достаточной точностью. В частности, если производитель указал не точную емкость аккумулятора.

Как измерять емкость через USB тестер

Перед тестированием купите предпочтительный USB тестер. Для измерения подойдет любая модель, отображающая значение «емкости». Метод так же актуален для измерения емкости батареи в беспроводных наушниках, универсальных мобильных батареях, фитнес браслетах и умных часах.

USB тестер Keweisi - один из наиболее доступных и удобных в эксплуатации тестеров.

Инструкция

1. Разрядите батарею до 5-15%. Желательно закрыть открытее приложения, перевести аппарат в режим авиа, ещё лучше выключить питание.

2. Подключите USB тестер к сетевому зарядному устройству. Если зарядное устройство не поддерживает отсоединение кабеля, используйте УМБ. Для точного измерения важно использовать зарядку с мощностью не больше 5 Вт. В ином случае собранные данные получаться не точными.

3. Убедитесь, что значения USB тестера сброшены. В ином случае сбросьте данные. Обычно для этого требуется зажать единственную кнопку и удерживать 5-7 секунд, пока не произойдет сброс.

4. Далее подключите к тестеру кабель питания, а кабель установите в зарядный порт мобильного устройства.

Motorola Razr M на зарядке.

5. Подключите зарядное устройство к электросети, если используется сетевой адаптер.

6. Как только начнется зарядка, USB тестер отобразит основные параметры: подаваемое напряжение и силу тока, а так же время зарядки и емкость, запасенную аккумулятором.

Работающий USB тестер.

7. Дождитесь зарядки батареи до 99-100%, после чего отключите питание смартфона. Если ранее включали режим авиа или выключали смартфон, тогда деактивируйте режим авиа либо включите аппарат и пользуйтесь.

8. Сравните значение емкости на тестере с указанной в характеристиках смартфона емкостью батареи. Информация доступна на коробке и официальном сайте производителя. Сделайте поправку на остаточную емкость батареи перед тестированием.

Например, в смартфоне батарея на 4000 мАч. Замер показал 3200 мАч с остатком 5% перед тестированием. Поэтому реальная емкость в пределах 3100-3350 мАч, а потеря емкости батареи за время эксплуатации примерно 20%. Стоит 3-5% списать на погрешности измерения и потери, что возникают при передаче и конвертировании.

Для повышения точности измерения желательно замерять емкость батареи после покупки мобильного устройства. А после сопоставить со значениями, полученными через год-два или другой период.

Как измерять емкость в приложениях Accu​Battery и 3C Battery Manager

Инструкция

1. Установите на смартфон одно или оба приложения. Для Accu​Battery минимальная версия системы Android 5.0, а для 3C Battery Manager – Android 4.1.

2. Запустите приложение. Оба приложения при первоначальном использовании запросят указать емкость батареи для измерения. Доступно редактирование показаний, если известна точная емкость батареи.

Установка емкости батареи.

3. Предоставьте приложениям доступ к истории использования для анализа данных.

Accu​Battery в списке программ для предоставления прав доступа данных.

Активация разрешения для программы Accu​Battery.

3C Battery Manager в списке программ для предоставления прав доступа данных.

Активация разрешения для 3C Battery Manager.

4. Если батарея разряжена до 20% или ниже – поставьте аппарат на зарядку. В ином случае пользуйтесь телефоном, а после подключите к зарядному устройству. Желательно используйте маломощный сетевой адаптер без технологии быстрой зарядки.

5. Дождитесь зарядки до 99-100%, а затем отключите зарядное устройство.

6. Информация о емкости батареи в программе Accu​Battery находится в самом низу на вкладке «Зарядка».

Проверка емкости в Accu​Battery.

Данные емкости аккумулятора в приложении 3C Battery Manager находятся на вкладке «Сравнить». Для перехода на вкладку необходимо пролистать доступные вкладки на начальной странице.

Проверка емкости в 3C Battery Manager.

Измерение показателей емкости в 3C Battery Manager.

Видео инструкции

Вывод

В статье детально описано, как проверить емкость аккумулятора. Наиболее точную информацию покажет USB тестер, путем подсчета объема энергии переданной в устройство. Мобильным приложениям для точного измерения важно указывать точную емкость батареи, иначе собранная статистика окажется не точной.

Какие у вас имеются вопросы? Оставляйте сообщения в комментариях внизу статьи.

Измерение реальной емкости аккумулятора мультиметром и другими приборами

Не секрет, что со временем емкость аккумуляторных батарей становится меньше, и они уже не могут отдавать устройству то количество тока, которое могли отдавать раньше. В связи с этом у многих пользователей часто возникает вопрос о том, как измерить емкость аккумулятора, а точнее, как узнать показатель его остаточного потенциала, с помощью которого можно понять, будет ли нуждаться АКБ в ближайшей ее замене.

Читайте также:
Авто на газе Брауна своими руками

Если исходить из понятия, что показатель емкости — это количество энергии или тока, отдаваемое батареей в течение определенного промежутка времени, просто «померить» ее мультиметром не получится. Если речь идет о том, как узнать реальную емкость аккумулятора в виде пальчиковых батареек, здесь придется вначале произвести замеры тока, а потом воспользоваться некоторыми нехитрыми вычислениями — для того, чтобы показатель был как можно более точным. Что же касается любого мобильника на базе Андроид, емкость аккумулятора телефона можно проверить с помощью небольшого USB-тестера.

Как рассчитать емкость батареи?

(Определить, узнать)

Для расчета используем простую формулу:

C б = I н * t, где:

  • C б – емкость батареи, мА*ч;
  • I н – ток нагрузки, мА;
  • t – время работы, ч.

На вторичных источниках эта величина указана на корпусе или упаковке в виде числового значения. Например: 900 мА*ч или 550 мА*ч. Чем больше величина этого значения, тем дольше будет работать прибор с данным источником питания от зарядки до зарядки.

емкость батареи

Для первичных источников питания, которые не подлежат повторной зарядке, это значение считается принятым:

Обозначение (маркировка) Вид батареи C б, мА*ч
R6, солевая (1)LR6, щелочная (2)FR6, литиевая (3) 1100 – 3500
AAA R03, (1)LR03, (2)FR03, (3) 540 – 1300
B LR12, (2) 8350
C R14, (1)LR14, (2) 3800 – 8000
D R20, (1)LR20, (2) 8000 – 19500
N R1, (1)LR1, (2) 1000
1/2AA R14250, (1) 250
R10 R10, (1) 1800

Из таблицы наглядно видно, какая емкость у обычных батареек, это значение не указывается на корпусе или упаковке, как у аккумуляторов. Но показатель очень важен с точки зрения длительности работы элемента в техническом приборе или устройстве.

Устройство прибора

Вникая в вопрос, как определить емкость аккумулятора мультиметром, требуется также понять, как работает устройство. Конструкция прибора имеет циферблат. На него выводится информация теста. Если применяется аналоговая разновидность устройства, перед применением необходимо изучить значение делений.

Также прибор имеет кнопку или переключатель функций. Этот элемент конструкции позволяет переключать режимы и масштаб счетчика. При хранении прибора ручку устанавливают в выключенное положение. Для начала работы с мультиметром рычаг включают в нужный режим.

Как измерить емкость аккумулятора телефона мультиметром

В корпусе обязательно имеются отверстия для щупов. Зонд с красным проводом имеет положительную полярность, а с черным – отрицательную. Это основные моменты, которые должен знать начинающий пользователь.

Как измерить емкость?

Для примера можно взять любую аккумуляторную батарею либо прибор, хорошо подойдет сотовый телефон. При помощи тестера проведем замер тока нагрузки. Далее нужно полностью разрядить аккумулятор и поставить на зарядку. Замерить время до его полной зарядки, посчитать по формуле:

Если ток потребления 1,15 А или 1150 мА, время зарядки составило 3 часа, то в итоге получаем:

C б = 1150*3 = 3450 мА*ч.

Как измерить емкость батарейки мультиметром?

Величину C б в числовом выражении измерить мультиметром фактически не получится. Однако можно измерить один показатель, в данном случае, ток нагрузки I н и подставляя в формулу – I н * t, после проведения зарядки батареи за определенный промежуток времени — t, произвести расчеты значения C б.

Видео — проверка аккумулятора

Измерение силы тока в цепи домашней электропроводки – важный этап определения ее характеристик. Одно из применений данного вида замера – выяснение допустимой мощности подключаемых приборов. Проще всего решить вопрос, зная, как измерить силу тока мультиметром – этот универсальный прибор есть в большинстве домов.

Как увеличить емкость батареи?

Для того, чтобы увеличить это значение, нужно знать от чего зависит емкость батареи:

  • Типа элемента — солевой, щелочной или литиевый.
  • Температурного режима эксплуатации — одни батарейки (солевые) не рассчитаны на отрицательные температуры, другие (литиевые) при морозе работают лучше. Перегрев также негативно влияет на работу источников питания.
  • Целостности корпуса элемента — деформация отрицательно влияет на химическую реакцию внутри устройства, разгерметизация и протечка электролита делает ее полностью не пригодной.

Существует способ, как повысить емкость батареи, например аккумуляторной. Для этого ее нужно «раскачать», т. е разрядить полностью и снова зарядить. Так проделать несколько раз.

последовательное соединение для увеличения емкости

Можно воспользоваться «народным» методом, однако не имеющим подтверждений с научной точки зрения. Требуется положить батарейку в морозильную камеру холодильника на ночное время. Показатель C б немного вырастет, но существенного увеличения, к сожалению, не получится.

Если в приборе (планшете, телефоне) есть возможность включения экономичного режима или экономии энергопотребления, то его можно включить, тем самым мы снижаем нагрузку, увеличиваем время работы, и как бы увеличиваем емкость источника питания.

Измерения при помощи нагрузочной вилки

Строение простейшей нагрузочной вилки показано на схеме:

Устройство оснащено вольтметром, параллельно которому установлен большой по мощности нагрузочный резистор, и имеет два щупа. В старых моделях вольтметры аналоговые; новые модели, как правило, оснащены ЖК-дисплеем и цифровым вольтметром. Существуют нагрузочные вилки с усложненной схемой, использующие несколько нагрузочных спиралей (сменных сопротивлений), рассчитанные на разные диапазоны измерения напряжений, предназначенные для тестирования кислотных либо щелочных аккумуляторов. Есть даже вилки, которыми тестируют отдельные банки аккумуляторов. В состав продвинутых устройств помимо вольтметра может входить амперметр.

Проверка АКБ: какие параметры аккумуляторных батарей нужно проверять?

Получаемые при измерениях данные также необходимо сопоставлять с параметрами, заявленными производителями для данного типа батарей и данного сопротивления.

Читайте также:
Подъемные ворота в гараж своими руками

Как соединить батарейки чтобы увеличить суммарную емкость?

Для достижения поставленной цели по увеличению технических характеристик источника питания при работе прибора либо устройства есть варианты различного соединения элементов электрической цепи.

Существует два метода или схемы подключения:

  1. Последовательное соединение.
  2. Параллельное соединение.

Емкость батареи при последовательном и параллельном соединении будет разная. Первый способ даст увеличение только суммарного напряжения, а второй — увеличит суммарную C б во столько раз, сколько будет взято элементов в схеме:

Читайте также: Домкрат своими руками — виды, инструкции по изготовлению и видео описание как сделать подъемный механизм (95 фото)

Прежде чем приступить к эксперименту, нужно взять два аккумуляторных источника питания с одинаковой степенью износа и зарядки, два диода. Для параллельного соединения минусы батарей нужно соединить вместе, а плюс одной к аноду одного диода, плюс другой к аноду другого. Катоды диодов также надо соединить между собой. Включить нагрузку минусом в точку соединения отрицательных клемм элементов, плюсом в месте соединения диодных катодов. Такая схема соединения увеличит C б в два раза. Собирать такую цепь без диодов нельзя, т. к. элементы питания разрядятся один через другого.

Что такое мультиметр

Аккумуляторные элементы в домашних условиях легко проверить мультиметром. Это измерительный прибор, который может выполнять несколько задач:

  • Измерение напряжения;
  • Проверка тока;
  • Измерение сопротивления;
  • Проверка диодов, транзисторов, конденсаторов
  • Замер частоты.

Удобным в этом приборе является то, что все измерения проводятся им одним, без необходимости иметь множество различных измерителей. К тому же в большинстве случаев он является портативным, то есть измерить параметры электроцепей можно как в полевых, так и в домашних условиях.

Большинство мультиметров (их еще называют тестерами) сами работают от батареек.

Выводы

  1. Электроемкость батареи важнейший показатель количества электрической энергии и продолжительности ее работы, выраженные в числовых значениях. Ее можно определить, подсчитать, увеличить используя различные методы.
  2. Емкость батареи (объем) может быть различной как для первичных источников, так и для вторичных, но вторые можно повторно заряжать с помощью ЗУ (зарядных устройств).
  3. Емкость батарейки зависит от типа элемента, химической реакции, внешних условий, тока нагрузки, срока годности и способа эксплуатации. При нарушении правил использования можно быстро испортить батарейку, а при грамотном подходе время ее использования можно значительно продлить.
  4. Батарейки или аккумуляторы, изготовленные известными производителями, как правило, хорошо зарекомендовали себя на потребительском рынке, тем, что гарантируют заявленные технические характеристики и качественную бесперебойную службу в устройствах длительное время.

Измерение плотности электролита

В обслуживаемых аккумуляторах для определения их состояния можно измерять плотность электролита, поскольку между этим параметром и емкостью АКБ существует непосредственная зависимость. Плотность электролита может меняться в силу разных причин, которые вдобавок взаимосвязаны (частый глубокий разряд батареи, сульфатация, неоптимальная плотность электролита, испарение и утечка раствора и т. д.). Аккумулятор начинает быстрее разряжаться, отдает меньше заряд. При этом необходимо понимать, что плотность электролита даже в исправном аккумуляторе, находящемся в идеальном состоянии – не константа, она меняется с температурой и степенью зарядки аккумулятора. Более того, для разных регионов рекомендованная плотность электролита отличается в зависимости от типовых климатических условий.

Результаты измерения плотности ареометром можно сопоставить со следующей диаграммой для кислотных аккумуляторов.

Проверка АКБ: измерение плотности электролита

В зависимости от того, больше или меньше плотность электролита, чем требуемая (а для батареи вредно отклонение и в ту, и в другую сторону), можно частично или полностью заменить электролит, залить дистиллированную воду или раствор необходимой концентрации, обязательно обеспечив перемешивание. Как и при использовании всех ранее описанных способов проверки состояния АКБ ключевым является сопоставление измеренных значений с рекомендациями производителя батареи и следование всем предусмотренным процедурам обслуживания.

Интересные факты

Понятия «лучший аккумулятор» просто не существует. Разные типы служат для разных целей. Например, кальциевые аккумуляторы имеют слабую утечку тока, но в то же время почти не переносят глубоких разрядов, особенно это наблюдается в зимнее время. В то же время для стандартных «обслуживаемых» батарей, например, свинцово-кислотных, емкостью автомобильного аккумулятора в 18Ah, такой разряд не будет критичен, но постоянно придется проводить замеры и делать промывку и долив дистиллированной воды.

Если температура низкая, то способность аккумулятора «заряжаться» резко сокращается. Поэтому короткие поездки в мороз могут привести к более быстрому разряду. Даже если аккумулятор новый! А это приведет к невозможности запуска мотора!

В зимнее время для аккумулятора хорошим подспорьем будет конструкция с подогревом, которая будет ускорять повышение температуры внутреннего состава батареи. Ведь он имеет определенную вязкость, поэтому его температура понижается или повышается вслед за температурой окружающей среды, с задержкой. И для того чтобы помочь аккумулятору эффективней получать заряд от генератора, необходимо обеспечить дополнительный источник теплого воздуха. А это в свою очередь поможет замедлить разряд батареи во время покоя. Также устройство можно брать домой и после согревания до комнатной температуры ставить на зарядку.

Чем регулярней проводится проверка показателей работоспособности источника питания и состояния «размера» его емкости, тем своевременнее можно заметить увеличение утечки тока, а значит, и провести восстановление. Чем незначительней отклонения, тем легче провести эту процедуру и тем вероятней вернуть утерянный объем. Ведь эксплуатация аккумулятора неизбежно ведет к разрушению свинцовых пластин, образованию подтеков электролита, а все это способствует его медленному выходу из строя.

Расскажем как правильно проверить аккумулятор автомобиля на исправность с помощью мультиметра и нагрузочной вилки, какие способы существуют. ПРОВЕРКА АККУМУЛЯТОРА АВТО С ПОМОЩЬЮ МУЛЬТИМЕТРА

Читайте также:
Маркиза для автомобиля своими руками

Необходим мультиметр — прибор для измерения напряжения. Если его нет, можно попросить у знакомых или купить в магазине. Прибор не дорогой, и если не раз будете проводить ремонтные работы с электрооборудованием, то он пригодиться. Рекомендую покупать цифровой мультиметр, т.к. он удобнее в работе.

Не стоит полагаться на замер напряжения АКБ с помощью бортового компьютера машины, т.к. они ошибаются. Это происходит потому, что данные вольтметры подключается не напрямую к аккумулятору, а значит возможны потери. Поэтому, напряжение на них может показываться меньше, чем на самом аккумуляторе. ПРОВЕРКА АККУМУЛЯТОРА ПРИ РАБОТАЮЩЕМ ДВИГАТЕЛЕ

Измеряем напряжение сначала на заведенном двигателе. Нормальное напряжение должно показывать от 13,5 до 14,0 В.

Тест внутреннего сопротивления

Здесь опять же понадобится лампочка мощностью 12 В и, конечно, мультиметр.

Внутреннее сопротивление аккумулятора также является важным показателем работоспособности.

Чтобы провести замер, автолюбитель или мастер действует в следующем порядке:

  1. К аккумулятору подсоединяется лампочка. Батарея ни в коем случае не заряжается!
  2. Через пару секунд к клеммам аккумулятора подключается мультиметр и делается первый замер напряжения.
  3. Лампа отключается.
  4. И производится второй замер напряжения.

Если в полученных цифрах есть разница, но она не выше 0,05 В, то аккумулятор считается исправным. Если же разница выше, то требуется или замена, или осмотр и проведение дополнительных тестов. Внутреннее сопротивление не должно превышать норму!

Тестирование под нагрузкой

В качестве нагрузки будет выступать обычная лампочка. Если при замерах уровень ее яркости будет снижаться, то тестирование сразу прекращается, поскольку это скажет о некачественной работоспособности батареи – не хватает заряда или нарушена схема устройства.

Чтобы просчитать требуемую нагрузку для емкости автомобильного аккумулятора, первым делом учитывается количество ампер. Если номинал емкости составляет, например, 7 Ач (Ah), то соответствующая величина нагрузки будет равна 3,5 Вольт. Если под рукой не окажется нужной лампочки, отлично подойдет обычная автомобильная фара.

Проверка ёмкости аккумуляторной батареи своими руками

Автомобиль нуждается в достаточно мощном источнике электроэнергии, которую можно было бы накапливать и в случае необходимости отдавать. Из курса физики известно, что энергия измеряется в джоулях. Но, когда речь заходит об аккумуляторах, используется иная единица – ампер-часы. В действительности она измеряет, конечно, не количество энергии, а силу тока, которую АКБ может отдать за единицу времени. Но эта величина напрямую связана с мощностью батареи и в конечном итоге с той потенциальной энергией, которая скрыта в электролите.

Проверка ёмкости мультиметром

Ёмкость аккумулятора можно увеличивать, делая больше её объём и площадь электродов, но на практике такой путь применим до определённых пределов, выше которых нельзя подниматься из-за дефицита пространства в моторном отсеке и других факторов.

В чём измеряется ёмкость аккумулятора автомобиля и почему

Итак, мы знаем, что ёмкость измеряется в ампер-часах, и такая единица в принятой в России системе СИ отсутствует. Действительно, этот термин характерен исключительно для обозначения энергетического потенциала аккумуляторных батарей.

Физическая интерпретация ампер-часа довольно проста: это величина электрического заряда, проходящего через проводник за 60 минут при наличии в нём силы тока в 1 ампер.

Другими словами, если ёмкость аккумулятора составляет 50 А/час, то он может отдавать на протяжении 60 минут заряд силой тока 50 ампер, или за 6 минут – 500 ампер, или 5 ампер за 10 часов.

Но это теоретические показатели. На практике, чем больше ёмкость батареи, тем менее эффективно она отдаёт накопленную электроэнергию.

И вообще считается, что ёмкость АКБ – это величина, рассчитываемая исходя из того, что на протяжении 20 часов батарея сможет отдавать электроэнергию, пока напряжение на её клеммах не упадёт до порогового значения (10.5–10.8 В).

Это означает, что если аккумулятор имеет ёмкость 60 ампер-час, то он в состоянии в течение 20 часов выдавать ток в 3 А, и за это время напряжение не упадёт ниже указанного выше значения.

Можно ли перевести А*час в джоули? Нет, но зато можно сопоставить ёмкость с величиной заряда. В системе СИ это кулон, при этом 1 ампер = 1 Кл/сек. Это означает, что 1 А*час = 3600 Кл.

Разберёмся, на что влияет ёмкость автомобильного аккумулятора. Во-первых, на возможность отдать достаточно энергии для пуска двигателя, вернее, для питания электромотора стартера, который и будет прокручивать коленвал силового агрегата. Поскольку мощность мотора немаленькая, аккумулятор способен отдавать заряд необходимой величины ограниченное время. Если система зажигания и сам мотор исправны, то этого времени вполне достаточно для пуска мотора, в противном случае батарея может сесть, и тогда потребуется её подзарядка с помощью зарядного устройства.

Но часто АКБ используют и для других целей – например, для работы магнитолы, когда двигатель заглушён. Время работы потребителя электроэнергии будет зависеть от его мощности и ёмкости батареи. Более того, его можно рассчитать, если исходить из того, что аккумулятор будет отдавать энергию, пока напряжение с 14.6 В не упадёт до 10.8 В. Его энергетические потери составят (14.6–10.8)*q, где q – ёмкость батареи. Для 60-амперной АКБ это 228 Вт*час. Если магнитола имеет мощность 30 Вт, то от аккумулятора она сможет работать 228_30=7 часов 20 минут.

Сколько ампер-часов в аккумуляторе автомобиля

Поскольку ёмкость аккумуляторной батареи – один из важнейших её параметров, он обязательно присутствует в маркировке, и именно на него ориентируются в первую очередь при совершении покупки.

Мультиметр для АКБ авто

Однако мало кто обращает внимание на такой показатель, как резервная ёмкость. И совершенно напрасно. Если номинальная ёмкость определяет величину разряда во временной оси при воздействии токов небольшого номинала, то резервная ёмкость указывает, насколько хватит батареи в случае поломки генератора. Ток разряда в таких случаях может достигать внушительных величин порядка 25 А (достаточно работы кондиционера и внешнего освещения).

Читайте также:
Супер-советы для экономии места в гараже: оптимизируем пространство

Резервная ёмкость тоже часто включается в маркировку, но здесь уже иное масштабирование: вместо часов указываются минуты, поэтому абсолютные цифры кажутся внушительными.

Рассмотрим факторы, оказывающие наиболее существенное влияние на ёмкость АКБ. Это уровень нагрузки по потреблению электрического тока автомобилем и конструктивные особенности аккумулятора.

О первом факторе много говорить не будем. Очевидно, что чем выше класс автомобиля, тем лучше он оснащён. А значит, и нагрузка выше, поэтому требуется батарея с повышенными значениями пускового тока.

Для обычной городской малолитражки вполне достаточно АКБ ёмкостью 45 А*час. Для большинства автомобилей среднего класса требуется 60-амперная батарея, а представительские автомобили и джипы часто комплектуют аккумуляторами ёмкостью 75 А*час.

Действительно, для пуска малолитражного силового агрегата (объёмом 1.0–1.2 л) достаточно пускового тока номиналом до 250 А, но 3.5-литровый мотор такой аккумулятор не потянет – здесь нужен АКБ с пусковым током порядка 350–400 А повышенной ёмкости.

Что касается конструктивных особенностей батареи, то они сводятся в основном к их весогабаритным показателям: чем массивнее и крупнее аккумулятор, тем больше площадь пластин и активной зоны, что напрямую влияет на ёмкость батареи.

Почему ёмкость батареи со временем падает

Удивляться здесь нечему: ничего вечного в природе не существует. Увы, но аккумуляторные батареи деградируют с достаточно высокой скоростью, классические сурьмянистые АКБ «ходят» 3–5 лет, у кальциевых и гибридных этот показатель чуть выше.

Рассмотрим основные причины падения ёмкости автомобильных аккумуляторов:

  1. Постепенная сульфатация влияет на деградацию батареи в наибольшей степени. По мере увеличения циклов заряда-разряда часть активного вещества покрывается солями кислоты, которые уже не в состоянии вступать в обратную реакцию. Происходит уменьшение площади контакта электролита с пластинами – как следствие, изначальная ёмкость со временем падает.
  2. Уменьшение уровня электролита ниже верхней кромки пластин (например, при частом перезаряде и кипении жидкости) приводит к их окислению и осыпанию с такими же негативными последствиями, как и при сульфатации.
  3. Наконец, существует такое явление, как замыкание пластин между собой (из-за выпадения токопроводящего осадка), что также уменьшает ёмкость батареи. Если пластины закорочены сильно, долго такой аккумулятор не протянет.

Как проверить ёмкость аккумулятора автомобиля

Существует немало способов определения ёмкости батареи, ведь этот показатель позволяет выяснить, нуждается ли АКБ в замене.

Проверка с помощью тестера

Один из самых оперативных и несложных способов, как определить ёмкость батареи автомобиля. Потребуется наличие тестера – прибора, позволяющего одновременно регистрировать несколько показателей.

Определение ёмкости АКБ

Поскольку тестеры функционируют в автоматическом режиме, каких-либо специальных познаний от вас не потребуется – достаточно подключить прибор к аккумулятору. На получение интересующего вас результата уходит не более 15 секунд. АКБ считается непригодной к эксплуатации, если её текущая ёмкость менее 50% от изначальной.

Метод с применением мультиметра

Рассмотрим, как узнать ёмкость автомобильного аккумулятора посредством мультиметра – ещё одного многофункционального измерительного прибора, способного измерять все три основных параметра электрического тока.

  • задействуем режим измерения постоянного тока;
  • выставляется необходимый диапазон измерений (немногим больше паспортных данных);
  • подключаем прибор к батарее;
  • производим замер ёмкости аккумулятора, снимая показания с дисплея мультиметра.

Тестирование под нагрузкой

Использование прибора для измерения ёмкости АКБ не обязательно, по крайней мере, на начальной стадии – достаточно дать поработать батарее под нагрузкой. Например, подключить к ней автомобильную лампочку. Если она спустя несколько минут тускнеет – значит, аккумулятор или сильно разряжен, или уже просто не держит заряд.

Алгоритм действий следующий:

  • отключаем АКБ от генератора (снимаем клеммы);
  • подключаем нагрузку, оставляем её на несколько минут;
  • отключаем нагрузку;
  • производим измерение напряжения батареи с помощью вольтметра/мультиметра;
  • если показания прибора ниже 12 В, можно утверждать, что ёмкость батареи недостаточна для пуска двигателя.

Методика контрольного разряда

Метод отличается повышенной точностью, но он и самый сложный, требующий, кроме использования мультиметра, расчёта нагрузки.

Мультиметр – прибор универсальный. Его наличие является весьма желательным, ведь с его помощью можно измерять отнюдь не только ёмкость аккумулятора.

Характеристики нагрузки определяются на основании силы тока разряда – эта величина может присутствовать на этикетке АКБ или в технической документации. Если таковой у вас нет, необходимые данные можно найти на сайте производителя батареи.

Схема измерения ёмкости авто достаточно проста: нагрузка остаётся подключённой, пока сила тока не снизится примерно вдвое. После этого полученное значение сравнивается с номинальным, указанным в техпаспорте. Если различия существенны, аккумулятор деградировал в такой степени, что его дальнейшая эксплуатация становится бессмысленной.

Как проверить ёмкость аккумулятора авто мультиметром и другими приборами

Каждый автомобилист знает, что от источника питания в машине зависит очень многое и периодически его нужно проверять. Но практически мало кому известно, как можно это сделать самостоятельно. В современных аккумуляторах есть специальные индикаторы, которые меняют свой цвет, когда батарея перестаёт нормально заряжаться. Но убедиться, соответствуют ли показания индикатора действительности, можно только при помощи диагностики. Чтобы провести проверку, нужно знать, как и чем измерить ёмкость аккумулятора.

Проверка заряда автоаккумулятора

Проверка современного аккумулятора автомобиля упрощается. Ведь в их состав включены датчики, при помощи которых определяется уровень заряда. Такие датчики используются водителями для определения примерного состояния источника питания.

Более точная проверка емкости аккумулятора проводится при помощи мультиметра. Это устройство оснащено 2–3 режимами работы. Чтобы проверить напряжение аккумулятора, выполняют такие действия:Установка режима вольтметра. Замер проводят в диапазоне 0–20 В.

  1. Отключение электрической проводки автотранспорта, токопроводящих выводов от источника питания.
  2. Подведение кабелей с зажимами к соответствующим клеммам.
  3. Установленный вольтаж записывается.
Читайте также:
Гаражная угловая полка своими руками: компактное место для хранения

Проверить заряд аккумулятора мультиметром несложно. Но при этом очень важно соблюдать порядок действий, который установлен опытными мастерами. Ведь от этого зависит, насколько точный результат будет получен.

Работоспособная батарея выдает напряжение в 12,5–12,6 В. Если на мониторе отображены более низкие показатели, то выполняется подзарядка. После этого измерить напряжение нужно повторно.

Если заряд проверяемой батареи составляет 11В, то ее эксплуатация не допускается. Ведь севшие автоаккумуляторы влияют на работоспособность генератора, силовых узлов транспортных средств.

Перед тем как проверить заряд источника питания, его отключают от электросети. Он должен находиться в состоянии покоя 4–6 часов.

Емкость аккумуляторов

Рекомендации по эксплуатации

Соблюдение некоторых рекомендаций по эксплуатации позволяет существенно продлить срок службы батареи. Как показывает практика, именно при неправильном использовании батареи она выходит из строя в течение года. Рекомендации по эксплуатации следующие:

  1. Нельзя допускать несколько полных разрядов. Это связано с тем, что аккумуляторы типа Са-Са при полном разряде начинают быстро разрушаться. Допустив несколько подобных случаев, придется заменить источник питания.
  2. В зимний период рекомендуется проводить периодическую зарядку даже в случае отсутствия проблем. Это связано с тем, что движение в городской черте на малой скорости при включении всех потребителей приводит к быстрой потере емкости, так как генератор не справляется с высокой нагрузкой.
  3. Нельзя допускать попадания воды и загрязняющих веществ на поверхность клемм. Это связано с тем, что снижение их проводимости приводит к росту сопротивления.
  4. Нельзя использовать аккумулятор в случае неисправности электроники автомобиля. Даже малая утечка тока при длительной эксплуатации батареи приводит к ускорению процесса потери емкости.
  5. Кроме уровня заряда, раз в год проводится проверка плотности электролита. Этот показатель также определяет срок эксплуатации батареи. Слишком высокая плотность приводит к разъеданию основных элементов, слишком низкий показатель — к снижению напряжения.
  6. Нельзя допускать нагрев батареи. Это связано с тем, что слишком высокая температура приводит к изменению основных свойств электролита.

При выборе источников питания рекомендуется отдавать предпочтение аккумуляторам известных производителей. Это связано с тем, что их продукция характеризуется более высокими эксплуатационными характеристиками.

Как проверить емкость аккумулятора?

Что такое емкость аккумуляторной батареи? Насколько значим этот параметр?

Емкость автомобильного аккумулятора показывает, какой «объем» энергии агрегат отдает за определенный временной промежуток. Зная реальную емкость аккумулятора, легко определить, в течение какого периода устройство будет работать.

Проверка с помощью тестера

Для проверки работоспособности источника питания, установления емкости используют тестеры. Ведь эти устройства выделяются обширным функционалом. Ими пользуются для проверки различных источников питания.

Перед тем как воспользоваться тестером, необходимо изучить, как измерить емкость аккумулятора.

В состав тестера включена кнопка, при помощи которой измеряются различные параметры: емкость, нагрузка, сила тока. Перед тестированием выбирается необходимый режим.

Полученное в процессе измерения значение считается приблизительным. Для установления точного значения используют математические формулы.

Применение мультиметра

Проверку емкости аккумулятора мультиметром провести несложно. Ведь это устройство отличается простотой конструкции, несколькими режимами работы.

Чтобы проверить мультиметром емкость акб, используют несколько способов.

Емкость аккумуляторов

Тестирование под нагрузкой

В качестве нагрузки во время измерения емкости аккумулятора выступает лампочка. Если в процессе тестирования яркость лампочки снижается, она тускнет, проверка прекращается. Ведь это свидетельствует о неработоспособности источника питания.

При определении нагрузки, которая требуется для измерения емкости аккумулятора, учитывается ампераж. Если номинальная емкость составляет 7 А/ч, то величина нагрузки – 3,5 Вольт. При таких показателях для тестирования можно использовать автомобильную фару.

Для установления аккумулятора емкости выполняют такие действия:

  1. Отключение источника питания от генератора.
  2. Подведение нагрузки. Под нагрузкой аккумуляторная батарея работает 1–2 минуты.
  3. Отключение нагрузки.
  4. Подключение к устройству мультиметра. Емкость аккумулятора мультиметром измеряется в течение 10–20 секунд.
  5. Фиксация показаний.

Напряжение в 12,4–12,5 Вольт свидетельствует о том, что автоаккумулятор нормально функционирует. Если определяется значение в 12 Вольт и ниже, то возникает необходимость в замене источника питания.

Емкость аккумуляторов

Методика контрольного разряда

Чтобы проверить аккумулятор мультиметром способом контрольного разряда, предварительно рассчитывается нагрузка. Он должна составлять силе тока разрядки. Этот параметр зафиксирован в технической документации, которая прилагается к источнику питания.

Как проверить емкость аккумулятора, если паспорт отсутствует? Данные легко на сайте компании-производителя.

Мультиметр остается подключенным до тех пор, пока сила тока не снизится до 50–60%. Значение, которое было получено, сравнивают с тем, которое прописано в техническом паспорте. Если они существенно отличаются, то рекомендуется замена источника питания.

Проверка других параметров автомобильного источника питания

Современный мультиметр отличается многофункциональностью. С его помощью измеряется не только остаточная емкость аккумулятора.

Измерение напряжения

Для вычисления величины напряжения автоаккумулятор переводят в режим вольтметра. Если для тестирования использован агрегат, нагрузка которого составляет 20 вольт и больше, то вводят соответствующий показатель. После настройки к отрицательной клемме подводят черный провод, а к положительной – красный. В течение 1–2 секунд на мониторе отобразится значение напряжения (при постоянном токе).

Величина напряжения исправного источника питания составляет 12,5-12,7 В. Состояние электролитического состава в этом случае соответствует норме. Поэтому автоаккумулятор эксплуатируется в стандартном режиме.

Такой способ измерения применяют для щелочно-кислотных, литий-ионных и других батарей.

Емкость аккумуляторов

Тестирование внутреннего сопротивления

Работоспособность автоаккумуляторной батареи во многом зависит и от величины внутреннего сопротивления. Чтобы померить этот показатель, потребуется лампочка (мощность – 12В), многофункциональный мультиметр.

Выполняется такой перечень действий:

  • Подключение к источнику питания лампы. При этом заряжать автоаккумулятор запрещено.
  • Через 1–2 секунды к токопроводящим клеммам подключаются щупы, при помощи которых происходит определение напряжения.
  • Отключение лампы.
  • Повторный замер напряжения.
Читайте также:
Маркиза для автомобиля своими руками

Если аккумулятор исправен, то разность полученных значений не будет превышать 0,04–0,05 В. Если разница более существенна, то требуется более тщательная оценка технического состояния источника питания. Ведь внутреннее сопротивление выше нормы.

Выводы

Тестер Fluke BT 500 для оценки оставшиегося остаточного ресурса аккумуляторной батареи (АКБ)

За состоянием аккумуляторных батарей необходимо следить. Делать это быстро и при этом получать содержательную информацию об остаточном ресурсе АКБ помогут специальные приборы, способные измерять внутреннее сопротивление, такие как семейство тестеров Fluke BT500.

Проверка тока утечки

Если вы осведомлены о том, как узнать емкость, вам необходимо ознакомиться с особенностями определения тока утечки. Ведь от этого параметра зависит и емкость.

Допустимый саморазряд прописан в техническом паспорте, который прилагается к аккумулятору. Максимальные потери энергии наблюдаются у кислотно-щелочных источников питания, у которых различная мощность.

Увеличение утечки емкости аккумулятора происходит из-за того, что в цепи присутствуют участки с некачественной изоляцией. Если ситуация не будет исправлена, то разрядка автоаккумулятора будет происходить быстро. Иногда плохая изоляция провоцирует КЗ или возгорание.

Для определения утечки тока применяют мультиметр, который переведен в соответствующий режим. Показатель перемещается на показатель в 10 А.

От мультиметра отходит два щупа. Красный щуп подводят к плюсовой токопроводящей клемме, а черный полностью отсоединяют. На мониторе в этот момент не должно быть никаких показаний. Если показания присутствуют, то наблюдается ток утечки. В этом случае выполняется проверка бортовой системы автотранспорта.

Емкость аккумуляторов

Разновидности измерительных приборов

Перед проведением теста следует приобрести более подходящий измерительный прибор. Все мультиметры делятся на две основные группы:

  1. Аналоговые — вариант исполнения, у которого для указания показателей применяется особая шкала со стрелками. Этот тип устройств — один из самых дешевых, но они характеризуются погрешностью при снятии показателей.
  2. Цифровые — измерительные приборы, которые получили весьма широкое распространение. Информация отображается на экране, устройство характеризуется высокой точностью.

Рекомендуем: Зарядка автомобильного аккумулятора Bosch s4 silver
Мультиметр применяется для определения самых различных показателей. Выбор более подходящего режима зачастую проводится путем поворота круглого регулятора. Корпус обязательно имеет два гнезда для подключения щупов: один из них красный, второй — черный. Красный щуп предназначается для положительной клеммы, черный — для отрицательной.

Как восстановить емкость аккумулятора?

Для обеспечения работоспособности всех узлов автотранспорта недостаточно знать, как определить емкость. Автомобилисты должны изучать способы восстановления заряда.

Подготовка

Перед восстановлением заряда и емкости аккумулятора источник питания осматривают. С корпуса удаляют подтеки электролитического состава. Токопроводящие клеммы очищаются от пыли, грязи и окислов.

Загрязненный электролитический состав сливается. Обязательной является и промывка резервуаров, банок, которые входят в состав.

Свинцовые пластины проверяются. Если целостность элементов нарушена, восстанавливать заряд не стоит. Ведь никакого результата эти действия не принесут.

Контрольно-тренировочный цикл

Проводят для снижения эффекта сульфатации, восстановления заряда. В чем суть этого цикла? Так, 2–4 раза выполняется зарядка и разрядка аккумуляторной батареи.

Для контроля процесса используют:

  • Ареометр. С его помощью контролируется плотность электролитического состава.
  • Лампочка. С ее помощью создают определенную нагрузку.
  • Вольтметр или мультиметр. Такие устройства используют для оценки силы тока, напряжения, других параметров.

Периодичность и продолжительность зарядки устанавливается индивидуально.

Емкость аккумуляторов

Многократная зарядка

Между циклами зарядки и разрядки устанавливаются перерывы в 12–16 часов. Продолжительность заряда составляет 7–8 часов. Более точный срок устанавливается с учетом силы тока, номинальной емкости, прочих параметров.

Перерыв между циклами необходим для того, чтобы на поверхности пластин из свинца был единый потенциал.

Численность восстановительных процессов достигает 4–5. За этот срок повышается степень плотности электролитического состава. Если плотность чрезмерно повысилась, то электролитический состав разбавляется. Для этого используют дистиллированную воду.

Химические средства

Суть данной методики заключается в заливке раствора натрия в источник питания. Это выполняется после слива дистиллированной воды, промывки корпуса. Заливку специального раствора выполняют 2–3 раза.

Контроль емкости автомобильной аккумуляторной батареи способствует продлению срока ее использования. Ведь даже незначительные отклонения провоцируют быстрый разряд, разрушение свинцовых пластин, образование окислов. Каждый автомобилист легко подберет способ проверки данного показателя, который идеально подойдет.

Использование специальных устройств

Метод измерения, который используется в нагрузочной вилке, доработан в специализированных устройствах марки «Кулон». Они были разработаны для проверки состояния и оценки различных параметров свинцово-кислотных аккумуляторов. Данные приборы позволяют определить значение напряжения и уровень заряженности. Вся информация сохраняется в памяти устройства, которое к тому же является портативным.

Использование данных устройств имеет определенные особенности:

  • Применять их можно только на полностью заряженном АКБ, поскольку они питаются от батареи, состояние которой проверяют.
  • Перед началом использования следует провести калибровку (данный процесс описан в инструкции по эксплуатации). В противном случае можно получить некорректные данные.

Советуем изучить Зарядка для телефона без розетки

Дополнительная информация. Помимо компактных габаритов, преимуществами устройств «Кулон» являются также использование уникальной методики измерений, а также наличие клещей-зажимов, которые надежно фиксируют провода и обеспечивают точность показателей.

Таким образом, определение уровня заряда АКБ является достаточно трудоемким процессом, но его рекомендуется проводить с определенной периодичностью, чтобы обеспечить длительный срок его службы. Для этого также можно использовать различные устройства, которые хотя и не позволяют точно определить данный параметр, но предоставляют возможность оценить общее состояние батареи.

Рейтинг
( Пока оценок нет )
Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: