Как померить емкость аккумулятора: Как измерить емкость автомобильного аккумулятора

Содержание

какие параметры аккумуляторных батарей нужно проверять и как это сделать?


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.

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.

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

Обозначение (маркировка)Вид батареиC б, мА*ч
R6, солевая (1)LR6, щелочная (2)FR6, литиевая (3)1100 – 3500
AAAR03, (1)LR03, (2)FR03, (3)540 – 1300
BLR12, (2)8350
CR14, (1)LR14, (2)3800 – 8000
DR20, (1)LR20, (2)8000 – 19500
NR1, (1)LR1, (2)1000
1/2AAR14250, (1)250
R10R10, (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.

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:

C б = I н * t.

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

13

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.

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.

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

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:

C∑ = C1 + C2

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.

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

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 емкости аккумулятора


Емкость аккумулятора: как и чем ее проверить, как измерить емкость аккумулятора своими руками

Самым важным параметром каждой АКБ является его емкость аккумулятора. Она определяет количество энергии, отдаваемой им за каждый отрезок времени. Это касается всех батарей от автомобильных до телефонных. Знать о них и понимать устройство важно, поскольку при использовании батареи не той емкости могут возникнуть серьезные проблемы при запуске этих устройств.

Единицы измерения этой величины – Амперы или Миллиамперы / час. По данному параметру осуществляют выбор АКБ для техники, руководствуясь рекомендованными значениями. При нарушении рекомендаций, к примеру, автомобиль может не запуститься зимой.

Что такое емкость батареи или аккумулятора

Все аккумуляторы обычно украшают надписи вроде 55, 70 Ah либо 1800mAh. Такое обозначение говорит о том, что емкость данного аккумулятора – соответственно 55 Ампер или долей Ампер в час, только в переводе на английский – A/hour. Его нужно отличать от другого параметра – напряжения, которое пишется в Вольтах.

Стандартный аккумулятор

Показатель Ah показывает, сколько батарея проработает в течение часа на нагрузку 60 Ампер и напряжение 12,7В. Другими словами, емкость – это запас энергии, который в себе способен удерживать аккумулятор.

И если будет меньше, чем 60А нагрузки, то батарея продержится дольше 60 минут.

Как быстро проверить емкость любого аккумулятора

Чаще всего вместимость аккумулятора измеряется с помощью тестера. Это прибор для быстрых измерений. Он работает автоматически, для его применения не нужны никакие дополнительные познания. Временные затраты составляют не более 15 секунд. Все, что требуется – подключить тестер к источнику питания и надавить на единственную кнопку, после чего он начинает определять емкости подключенных аккумуляторов.

Его используют при выборе батареи, сравнивая остаточную и номинальную вместимость, которая официально указана на устройстве. Если разница составить больше 50%, то АКБ нельзя эксплуатировать.

Какой использовать прибор для точного измерения емкости любого аккумулятора

Показатель емкости определяет плотность электролитов, она определяется с помощью особого прибора – ареометра. На новых батареях всегда указаны основные параметры. Однако эта величина определяется и самостоятельно.

Маленький аккумулятор

Наиболее простым способом являются обычные тестеры наподобие «Кулона». С помощью этого прибора измеряют вместимость и напряжение АКБ в автомобиле. Это требует минимальных затрат сил и времени при достижении достоверных результатов.

Чтобы воспользоваться «Кулоном», нужно подсоединить его к клеммам аккумулятора, после чего он начнет определять силу напряжения и величину вместимости.

Используется множество других способов вычисления данных параметров. Классическим является измерение с помощью мультиметра аккумулятора авто. Для того чтобы это осуществить, в нем должен быть полный заряд и соединение с потребителем (достаточно обычной лампочки в 60Вт). Однако даже это не гарантирует абсолютной точности показаний.

Прибор мультиметр

Первым шагом после сбора цепи из самой батареи, мультиметра, лампочки станет подача напряжения. В случае если на протяжении 2 минут лампочка не гаснет (если это не так, батарею не восстановить), брать показания «Кулона». Как только показания будут падать ниже стандартов напряжения аккумулятора, он начинает разряжаться. Замерив время, потребовавшееся для окончательного израсходования энергии и ток нагрузки потребителя, нужно эти показания друг на друга умножить друг на друга. Получившееся число и есть вместимость батареи.

В случае отличия результата от официального значения аккумулятор нужно заменять. Мультиметр позволяет посчитать емкость любой батареи. Неудобство такого способа в больших временных затратах.

Во втором способе измерения обеспечивают разрядку АКБ с помощью резистора по специальной схеме. С помощью секундомера определяется время разряда. Однако важно не разрядить АКБ полностью, предохраняясь от этого посредством реле.

Как сделать прибор собственными руками

Если под рукой необходимой техники нет, реализовать устройство можно самому. Подойдут нагрузочные вилки. Их всегда много в продаже, но их собирают и самостоятельно. Ниже рассмотрен такой вариант.

Схема вилки

У данной вилки расширена шкала, что позволяет достичь высочайшей точности показания. В строено сопротивление нагрузке. Диапазоны шкалы делятся напополам, благодаря чему понижается погрешность показаний. Прибор оснащен 3-х вольтовой шкалой. Это дает возможности проверить отдельные банки батареи. Шкалы в 15В достигают посредством понижения на диодах и стабилитронах напряжения.

Показание тока прибора вырастет, как только значения напряжения станут больше уровня открытия стабилитрона. Во время подачи напряжения не той полярности диоды оказывают защиту. На картинке: SB1 – тумблер, R1 является передатчиком требуемого тока, R2 и R3 – резисторами, предназначенными для M3240, R4 – определителями ширины узких диапазонов шкал, R5 – нагрузочным сопротивлением.

Как в домашних условиях узнать емкость телефонного аккумулятора

При использовании сотового телефона его аккумулятор подвергается постоянной деградации. Этого процесса не избежать, он естественен. Это происходит вне зависимости от модели, цен, функций телефона. Чтобы точно понимать, сколько еще прослужит аккумулятор в устройстве, нужно измерять текущую его емкость. Это позволит вовремя заменить батарею до того, как она начнет отключаться в самое неподходящее время.

Вздутый аккумулятор

В первую очередь нужно осмотреть батарею. Опасные проблемы в литиевой батарее видны сразу: корпус может вздуваться, быть полным следов коррозий, пятен зеленоватых и белых оттенков.

При обнаружении признаков вздутия дальше использовать такую батарею опасно. Это может спровоцировать замыкание электросхем в телефоне. Возможно начало вздутия с маленькой выпуклости вплоть до серьезных деформаций. К настораживающим фактором относится и быстрое падение заряда в телефоне.

На сегодняшний день существует множество приложений для измерения текущей вместимости телефона.

Чтобы точно определить вместимость батареи, используют метод продвинутого зарядного устройства. Аккумулятор полностью разряжают, затем подключают к данному устройству. Оно, в свою очередь, высчитывает вместимость аккумулятора с учетом времени и значения тока.

Различия нагрузки

Параметры каждого автомобиля разные. Различаются их объемы двигателей, вместимости аккумулятора. В легковом авто обычно АКБ вместимостью 40-45А, а в большой машине около 60-75А.

Причины этого кроются в пусковом токе – чем меньше батарея, тем меньше в ней электролитов, свинца и т.п. Чем он больше, тем больше количество энергии, которую может отдавать в один момент. Исходя из этого, на малолитражке способны успешно работать крупные АКБ, а маленькие недопустимо вставлять в крупный автомобиль.

Зависимость от корпуса

Аккумуляторы разных размеров

Вместимость прямым образом связана с числом электролитов и свинца АКБ. Из-за этого батареи маленькой вместимости будет гораздо меньше в объеме и весе, чем более вместительные батареи. По этим причинам на малолитражку никогда не ставят большие аккумуляторы, так как это не имеет смысла – в этих машинах мало пространства под капотом. А маленькая батарея прекрасно справляется с функцией запуска мотора.

Уменьшение емкости

Любая батарея подвержена воздействию амортизации, ее вместимость становится меньше со временем. Обычные аккумуляторы служат около 3-5 лет. Наиболее качественные экземпляры сохраняются в хорошем состоянии до 7 лет.

Когда вместимость падает, батарея теряет способность давать достаточно пускового тока. Тогда ее приходит пора заменять. К основным причинам падения вместимости относятся:

  • Скопление серной кислоты на плюсовой пластине. Она может полностью перекрыть все поверхности, ухудшается контакт с электролитами, вместимости падает.
  • Пластина осыпается из-за перезарядов, тогда происходит недостаток электролитов. Это ведет к мгновенному понижению емкости батарей.
  • При замыкании банки и соединении минусовой и плюсовой пластин друг с другом происходит снижение емкости батареи. Тем не менее, ее восстанавливают.

От чего зависит текущая емкость АКБ?

В течение всего срока службы аккумуляторной батареи ее емкость меняется. На начало своей работы они обладают наибольшей емкостью, поскольку пластины активно разрабатываются. Затем наступает период стабильной работы, и вместимость держится на одном и том же уровне. Дальше начинается спад вместимости по причине изнашивания пластин.

Процесс проверки аккумулятора

Вместимость аккумулятора меняется в зависимости от наличия активных материалов и конструкции электродов, электролитов, их температур и концентрации, величин разрядного тока, амортизации батареи, концентрации дополнительных налетов в электролитах и от многих других факторов.

С повышением разрядного тока вместимость АКБ понижается. При быстрой, спровоцированной специально разрядке АКБ теряют меньше вместимости, чем при более плавных режимах с малыми величинами тока. Исходя из этого на корпусе фиксируются показатели для 4, 15, 100 часов разряда. Вместимости одних и тех же АКБ при этом меняются крайне сильно. Меньше всего вместительность при 4 часах разрядки, а больше всего прочего – при больших отрезках времени.

Также показатели емкости меняются при повышении температуры электролитов, однако при повышении предельно допустимых норм происходит снижение сроков службы. Причины этого кроются в том, что при повышенной температуре электролиты проникают в активную массу, ведь их вязкость уменьшается, а сопротивление наоборот растет. Из-за этого в реакциях разрядки активной массы больше, чем во время заряда с пониженной температурой.

При особенно маленькой температуре вместимость АКБ снижается так же, как и ее полезное действие.

С увеличением концентрации электролитов повышается и емкость аккумулятора. Однако АКБ быстрее портится, так как разрыхляется активная масса аккумулятора.

Таким образом, проверка емкости аккумулятора необходима на всех этапах его жизни.

Как измерить емкость аккумулятора мультиметром

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.

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.

Простая проверка емкости АКБ USB-тестером с последующим уточнением

USB-тестер для измерения емкости аккумуляторов имеет очень богатый функционал — с его помощью измеряется емкость батарей планшета, смартфона, повербанка. На основании того, что показывает этот прибор, можно составить представление об изношенности аккумуляторов: стоит ли менять батарею, либо нужно приобретать новый девайс.

С помощью всего лишь одной кнопки управления можно измерить разные показатели, в том числе и емкость аккумуляторной батареи того или иного устройства. Кнопка переключает ячейки памяти тестера и режимы работы. Если в подключаемом устройстве достаточный уровень напряжения, тестер включается.

Показатель емкости АКБ измеритель отображает как правило в левом нижнем углу. Точность замеров тестером не является стопроцентной, а посему рекомендуется воспользоваться несложной математической формулой на основании следующего примера.

Допустим, у вас есть некое устройство (телефон, повербанк или планшет), которое, будучи полностью разряженным, зарядилось в промежуток времени, равный 3 часам. Если вы ради любопытства сделали замер тока с помощью тестера, и его показатель составлял, например, 1,15 А, реальная емкость аккумуляторной батареи вашего устройства вычисляется путем перемножения меж собой этих двух чисел. 1,15 ампер — это 1150 миллиампер, умножаем это число на 3 и получаем 3450 мАч. Так измеряется реальная емкость. Если на вашем устройстве «вместимость» тока указана производителем в несколько раз больше фактической, это просто стандартный рекламный ход, верить которому не стоит.

Как определить емкость батареек с помощью мультиметра

Саму емкость аккумулятора мультиметром определить не получится. Если быть точнее, этот прибор поможет в определении фактических показателей емкости.

Для того чтобы узнать емкость аккумулятора 18650, а также иных элементов питания, применяются так называемые «умные зарядные устройства». Но их стоимость довольно велика. Покупать такие ЗУ просто для определения емкости у пары-тройки аккумуляторов не стоит. Этот показатель легко определит обычный способ вычисления с предварительным использованием мультиметра. Однако при расчетах нужно соблюдать определенные тонкости.

Проверка показателя емкости аккумуляторных батарей мультиметром — это не просто измерение реального ее показателя, вычисления которого производятся с помощью элементарных математических вычислений. Необходимо обязательно измерить тот уровень тока, который отдает элемент питания (любая батарейка), и посчитать точное количество времени, в течение которого АКБ могла беспрерывно и качественно производить отдачу электрохимической энергии. Важно помнить о том, что все замеры не будут иметь уровень стопроцентной точности. Но именно они как нельзя лучше отражают истинную суть дела.

Литий-ионные аккумуляторы имеют свою шкалу разрядов. Она показывает, насколько U зависит от показателя заряда. Это необходимо знать: именно от уровня напряжения зависит показатель тока, идущего через сопротивление. Для того, чтобы эта зависимость не влияла на измерения, следует собрать дополнительное устройство — линейный стабилизатор тока ( 2,7-3 вольта).

Использование линейного стабилизатора

Применяя данный стабилизатор, установите показатель тока, рассчитав его из U аккумуляторной батарейки 2,7 вольт. Затем, используя стабилизатор U, подсоедините любое резисторное устройство (оно может быть изготовлено самостоятельно, либо приобретено в интернет-магазине). Измерьте ток, который проходит по цепи, и поставьте секундомер. Далее периодически проверяем и проводим контроль напряжения на клеммах батареи. Когда оно достигнет цифры 2,7 вольт, секундомер нужно будет быстро выключить и зафиксировать полученное время.

Итак, как измерить емкость аккумулятора 18650 и иных химических источников тока? Реальный показатель мы выводим, произведя умножение показателя тока, идущего по цепи путем сопротивления, на то самое время (в часах), которое было изначально потрачено. В этом и заключается наиболее точное измерение емкости. При отсутствии технических возможностей сконструировать стабилизатор напряжения, осуществить подсчеты и замеры будет труднее. Попробуйте найти выход из ситуации, используя переменный резистор.

Использование переменного резистора

Для того чтобы качественно провести тест на емкость, можно воспользоваться батарейкой меньшего формата. Например, 14500, фактическая емкость которой — 300 мАч. Возьмем переменный резистор в 100 Ом. Важный момент: если будет применяться резистор постоянного тока, процесс усложнится тем, что нужно будет часто записывать результаты его показаний и проводить расчеты потраченной емкости для определенных участков шкалы.

Есть возможность максимально усреднить показатели, ориентируясь в подсчитывании на «среднее арифметическое» число тока. Для того чтобы понять, как измерить емкость аккумулятора, рекомендуется применение переменного резистора с дозированным уменьшением показателя сопротивления в течение всего времени, пока проходит разряд аккумулятора. Важно, чтобы уровень тока был примерно одним и тем же на протяжении всего процесса.

Теперь переключите мультиметр в позицию вольтметра (измерение U) и замерьте U на клеммах вашей батарейки. Допустим, она имеет неполный уровень заряда, скажем, 4 вольта. Далее разрядите ее, подавая ток 450-500 миллиампер, время от времени сбавляя уровень сопротивления и контролируя напряжение. Когда оно снизится до цифр 2,7 вольт, отключите секундомер. Для того чтобы провести полный разряд батарейки посредством 500-миллиамперного тока, нужно около получаса, точнее, 25 минут. Теперь проведем умножение этого тока на количество времени, измеряемое в часах. Итак, реальный показатель емкости составляет 200 мАч.

Таким образом, становится ясно, как узнать емкость аккумулятора, применив наиболее точный способ — не просто путем замеров, но путем математических вычислений, которые наиболее точно могут отразить фактическое состояние АКБ и помочь пользователю сориентироваться в том, какой у нее потенциал в реальности.

Как проверить емкость аккумулятора телефона

Как измерить емкость батареи смартфона © news.usc.edu

Покупая телефон, особенно китайский, многим хочется узнать, насколько соответствует реальная емкость его аккумулятора заявленной. Многие также желают узнать, насколько износилась батарея их смартфона после определенного периода эксплуатации. Особенно часто такое желание возникает, если девайс начинает держать заряд ощутимо хуже, чем после покупки.

Проверить емкость аккумулятора телефона можно несколькими способами, как программными, так и аппаратными. Первые удобнее, так как требуют только установки приложения и тестирования в нем. Однако проверка аккумулятора на аппаратном уровне, с помощью специального оборудования, иногда бывает точнее.

В чем правильно измерять емкость аккумулятора

Начать стоит с определения единиц, в которых правильно измерять емкость аккумулятора. Многие считают таковыми миллиампер-часы (мАч), что не совсем верно. Измерять в мАч можно только относительную разницу в емкости между двумя батареями одного типа и напряжения.

Дело в том, что электрическая мощность вычисляется путем умножения рабочего напряжения (вольты) на силу рабочего тока (амперы). Единица измерения этой мощности – ватт. Количество энергии – это мощность, которая может быть выдана за период времени (часы). Соответственно, при ее измерении – к вольтам и амперам добавляются часы. Правильная единица измерения емкости аккумулятора – ватт-часы (Втч).

Емкость в ватт-часах – это электрическая мощность, которую аккумулятор может выдавать в течение часа. Соответственно, объем 10 Втч указывает, что при выдаче мощности 10 Вт батарея протянет ровно час, а если снизить нагрузку до 5 Вт – 2 часа, 1 Вт – 10 часов. Напряжение и сила тока сравниваемых аккумуляторов при этом не имеют значения, так как ватт-час – единица самостоятельная, абсолютная.

Измеряя емкость батареи в мАч, мы учитываем только ток (миллиамперы), но не напряжение (вольты). Если два аккумулятора, на 2000 мАч и 4000 мАч, имеют одинаковое напряжение, то второй больше первого ровно вдвое. Но если первый выдает при этом 4 вольта (литий-ионный), а второй – только 2 (свинцово-кислотный, 1 ячейка), то аккумуляторы будут одинаковыми. Ведь если умножить 2000 мАч (2 Ач) на 4 вольта – будет 8000 милливатт-часов (8 Втч), а если умножить 4000 мАч на 2 вольта – в итоге тоже будет 8000 мВтч.

Из-за того, что ампер-часы без учета напряжения в конкретный момент времени не позволяют определить количество энергии, не стоит оценивать объем аккумулятора телефона по показателям мАч, которые выдает USB-тестер.

Среднее напряжение литиевой батареи смартфона составляет чуть меньше 4 вольт, и показатель мАч в характеристиках указывается для него. Зарядка телефона же обычно производится напряжением 5 вольт (от 5 до 12 при поддержке быстрой зарядки). Поэтому, если за время зарядки от 0 до 100% прибор показал 3000 мАч, а КПД зарядки около 100%, то в батарею залилось 15 Втч энергии.

С учетом понижения напряжения на батарее до 3,8 вольт, это значит, что емкость аккумулятора в единицах, используемых производителем, составляет около 3,94 Ач или 3940 мАч (15 Втч, разделенные на 3,8 вольт). Так что не спешите обвинять китайцев, будто они «не долили» миллиампер-часов, если прибор показывает меньше, чем должно быть.

Как проверить емкость аккумулятора телефона USB-тестером

Как уже говорилось выше, самый простой способ проверить емкость батареи телефона – использовать USB тестер.

Такой прибор с одной стороны содержит штекер USB, которым вставляется в блок питания, с другой – гнездо USB, в которое смартфон подключается кабелем. Также прибор содержит экран, на которые выводятся показатели тестирования.

RD UM24C — продвинутый тестер аккумулятора смартфона © Rd Tech

Разновидностей USB-тестеров много: от простеньких за пару долларов, умеющих только показывать вольты, амперы и считать мАч – до продвинутых профессиональных в десятки раз дороже. Последние часто оснащаются цветными экранами, умеют считать ватт-часы в готовом виде, поддерживают быструю зарядку, учитывают КПД, могут синхронизироваться с ПК для построения графиков и т.д. Чтобы просто проверить емкость аккумулятора телефона – достаточно и простенького приспособления, вроде того, что на иллюстрации.

KCX-017 — бюджетный тестер батареи смартфона © Megadevice

Чтобы провести замеры – разрядите смартфон «в ноль». Затем подключите тестер в зарядное устройство, к тестеру подсоедините кабелем свой аппарат, и оставьте заряжаться до 100%. Когда батарея зарядится – тестер покажет, сколько энергии в нее залито.

Если прибор умеет показывать ватт-часы – это и есть количество энергии. Чтобы перевести его в мАч, разделите полученное число на напряжение 3,8 вольт, и умножьте на примерно 0,9 (так как КПД редко превышает 90%). То есть, если прибор показывает 10 ватт-часов (10 Wh), то (10/3,8)*0,9=2,37 Ач или 2370 мАч составляет объем батареи. Если заявленная в характеристиках смартфона емкость – 2500 мАч, то износ батареи около 5%.

Если USB тестер измеряет только мАч, то нужно делать поправку на разницу напряжений. Для этого сначала умножьте число мАч на 5 (вольт), а затем полученный результат (это будут милливатт-часы) разделите на 3,8 и умножьте на 0,9.

При показаниях тестера 4669 мАч емкость аккумулятора смартфона составит 4669*5=23345 мВтч, (23345/3,8)*0,9=5529 мАч. То есть, хоть прибор и указал только 4669 мАч, но емкость батареи телефона в единицах, указанных в характеристиках – около 5529 мАч.

Shopper.Life

Как измерить емкость батареи телефона программным способом

Если у вас нет тестера, измерить емкость батареи смартфона можно с помощью специальных приложений. Один из лучших вариантов такого – AccuBattery. Бесплатная версия программы обладает широкой функциональностью и умеет вычислять рабочие параметры аккумулятора. Скачать ее можно в Google Play.

Для тестирования установите программу на смартфон, а затем рязрядите его до выключения. Поставьте устройство на зарядку, включите и запустите приложение. Во вкладке «Зарядка» внизу установите проектную емкость, указанную производителем, если она отображается неправильно. Оставьте устройство заряжаться, желательно, до 100%.

Когда смартфон зарядится – вы можете перейти в программе во вкладку «Здоровье». Там отображается текущий показатель емкости, рассчитанный на основе данных, встроенных в контроллер заряда в телефоне. Программа автоматически рассчитывает степень износа аккумулятора и показывает его.

AccuBattery

Если держать AccuBattery в фоне постоянно – приложение может формировать графики износа, чтобы вы могли определять, насколько быстро деградирует батарея в вашем телефоне.

Минусом AccuBattery, как и любого аналога, является большая зависимость от точности бортовых сенсоров смартфона. Ведь расчеты ведутся на основе показателей вольтметра и амперметра, встроенных в контроллер заряда. Если эти датчики неточны, искажают информацию – то и конечные показатели будут некорректными.

Хуже всего программные методы работают (точнее, на работают) с дешевыми китайскими смартфонами из ценового диапазона около $100. Такие устройства, с целью удешевления, часто лишают полноценных датчиков. Если они и есть (а измерять напряжение и ток умеет любой контроллер батареи на плате смартфона), то доступ к данным сенсорам из операционной системы отсутствует. В таком случае измерить емкость аккумулятора телефона программой не получится.

Помимо тестеров и программ, есть и более точные способы измерения емкости батареи. Имеются полноценные тестеры для проведения замеров на батареях, отключенных от смартфона. Такие часто используются для тестов, например, круглых аккумуляторов форматов 18650, 14500 и тому подобных.

Проведя замеры на батарее, отключенной от смартфона, вы получите наиболее точные показатели емкости. Но так как 90% современных мобильников оснащаются несъемными аккумуляторами, использующими для подключения шлейф вместо контактной площадки (как было раньше), этот метод измерения емкости для них неприменим.

Проверка емкости аккумулятора мультиметром

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.
  • 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.
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.

Как быстро узнать оставшуюся емкость аккумулятора — DRIVE2

Всем привет!Решил немного освежить знания физики и применять их на практике.Итак этот метод не сложный требуется мультиметр и лампочка в качестве нагрузки например на 55w.

На аккумуляторе нужно увидеть его характеристики и ток холодной прокрутки

В моем случае это ток холодной прокрутки по EN методике. Если у Вас указан ток измеренный другим методом(SAE, DIN, IEC) то можно воспользоваться таблицей перевода:

Итак в моем случае ток холодной прокрутки 600А, емкость 60 а/чЗатем меряем напряжение на клеммах аккумулятора, в моем случае: 12,71ВПодключаем лампочку на 55w например и измеряем напряжение с подключенной лампочкой, в моём случае : 12,5В

Переключаем мультиметр в режим амперметра и подключаем его в разрыв лампочки и аккумулятора(лампочку одним контактом к плюсу, другим контактом к первому щупу мультиметра и вторым оставшимся щупом к минусу аккумулятора), в моем случае ток составил 3,75А

Далее берём калькулятор и считаем:

Рассчитываем начальное внутреннее сопротивление при -18:Rнач = (12,666(ток нрц кальциевого заряженного аккумулятора при -18)-7,5)/600(ток холодной прокрутки) = 0,00861 Ом

Сопротивление зависит от окружающей температуры, примерно 40% при температуре -18 от значения при 25 градусах.Расчитываем эталонное сопротивление:

Rэталон=0,00861 / 0,40 = 0,0215 Ом

Рассчитываем текущее внутреннее сопротивление:Rфакт=(12.71(напряжение на аккумуляторе без нагрузки)-12.5(напряжение с лампочкой))/3.75(измеренныйе ток лампочки) = 0,056 Ом

Рассчитываем остаточную запасенную энергиюCфакт=60*0,0215/0,056 = 23,035 А/ч

Учитывая что мой аккумулятор полностью заряжен, то в нем расчетная оставшаяся емкость составляет 23,035 А/ч, что много 50% от первоначальной ёмкости и подлежит утилизации.

Полный размер

Таблица зависимости НРЦ от температуры и степени заряженности аккумулятора.

Page 2

Всем привет!Решил немного освежить знания физики и применять их на практике.Итак этот метод не сложный требуется мультиметр и лампочка в качестве нагрузки например на 55w.

На аккумуляторе нужно увидеть его характеристики и ток холодной прокрутки

В моем случае это ток холодной прокрутки по EN методике. Если у Вас указан ток измеренный другим методом(SAE, DIN, IEC) то можно воспользоваться таблицей перевода:

Итак в моем случае ток холодной прокрутки 600А, емкость 60 а/чЗатем меряем напряжение на клеммах аккумулятора, в моем случае: 12,71ВПодключаем лампочку на 55w например и измеряем напряжение с подключенной лампочкой, в моём случае : 12,5В

Переключаем мультиметр в режим амперметра и подключаем его в разрыв лампочки и аккумулятора(лампочку одним контактом к плюсу, другим контактом к первому щупу мультиметра и вторым оставшимся щупом к минусу аккумулятора), в моем случае ток составил 3,75А

Далее берём калькулятор и считаем:

Рассчитываем начальное внутреннее сопротивление при -18:Rнач = (12,666(ток нрц кальциевого заряженного аккумулятора при -18)-7,5)/600(ток холодной прокрутки) = 0,00861 Ом

Сопротивление зависит от окружающей температуры, примерно 40% при температуре -18 от значения при 25 градусах.Расчитываем эталонное сопротивление:

Rэталон=0,00861 / 0,40 = 0,0215 Ом

Рассчитываем текущее внутреннее сопротивление:Rфакт=(12.71(напряжение на аккумуляторе без нагрузки)-12.5(напряжение с лампочкой))/3.75(измеренныйе ток лампочки) = 0,056 Ом

Рассчитываем остаточную запасенную энергиюCфакт=60*0,0215/0,056 = 23,035 А/ч

Учитывая что мой аккумулятор полностью заряжен, то в нем расчетная оставшаяся емкость составляет 23,035 А/ч, что много 50% от первоначальной ёмкости и подлежит утилизации.

Полный размер

Таблица зависимости НРЦ от температуры и степени заряженности аккумулятора.

Емкость аккумулятора автомобиля: как проверить, что это, видео

Емкость аккумуляторов, которые эксплуатируются в течение 2–3 лет, постепенно уменьшаются. Это провоцирует ухудшение работы основных узлов, двигателя. Возникают проблемы с запуском мотора зимой. Поэтому каждый водитель должен знать, как проверить аккумулятор, какой способ использовать.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

Видео на тему емкости автомобильных аккумуляторов

Измерение ёмкости аккумулятора

Категория: Поддержка по аккумуляторным батареям
Опубликовано 18.09.2016 16:06
Автор: Abramova Olesya

Емкость является ведущим индикатором работоспособности аккумулятора, но оценить ее “на лету” довольно сложно. Традиционный цикл зарядка/разрядка/зарядка по-прежнему остается самым надежным методом измерения емкости. Но в то время как небольшие портативные аккумуляторы могут пройти такое тестирование относительно быстро, для больших свинцово-кислотных моделей данный метод непрактичен.

SAE (от англ. Society of Automobile Engineers — Сообщество автомобильных инженеров) определяет емкостную характеристику тягово-стартерного аккумулятора исходя из понятия резервной емкости (англ. Reserve Capacity — RC). Резервная емкость отражает время работы в минутах, которое способен обеспечить аккумулятор при разрядном токе 25А. По стандарту DIN (от нем. Deutsches Institut für Normung — Немецкий институт по стандартизации) и IEC (от англ. Internacional Electrochemical Commission — Международная электротехническая комиссия) стартерные аккумуляторы маркируются в Ач при стандартном разрядном С-рейтинге 0,2С (5-часовой разряд). То есть 60Ач аккумулятор сможет 5 часов поддерживать разрядный ток значением 12А. Не существует абсолютно точного способа преобразования резервной емкости в Ач, но наиболее распространенной формулой является деление резервной емкости на 2 плюс 16. В упрощенном варианте это просто деление на 1,9.

Метод разрядки

Можно было бы предположить, что измерение емкости с помощью разрядки является наиболее точным методом, но это не всегда так, особенно в случае со свинцово-кислотной электрохимической системой

. Даже при использовании высокоточного оборудования, регулировании температуры окружающей среды и следовании всем установленным стандартам зарядки и разрядки, все равно будут присутствовать различия между идентичными тестами. Причины такого поведения еще до конца не выяснены, электрохимические процессы внутри аккумуляторов довольно сложны, имея даже некоторое сравнительное сходство с процессами внутри нас, людей. К примеру, наш уровень IQ варьируется в зависимости от времени суток и других условий, но объяснить это, и тем более математически или физически описать, невероятно сложно, если вообще возможно. В то же время в сравнении со свинцово-кислотными аккумуляторами, версии на основе никеля и лития имеют более стабильные разрядные результаты.

В лаборатории компании Cadex был проверен 91 стартерный аккумулятор с различной степенью работоспособности, и результат этого исследования представлен на рисунке 1. Горизонтальная ось X показывает работоспособность аккумуляторов, а вертикальная ось Y — их емкость. Испытания проводились согласно стандарту SAE J537, то есть применялась полная зарядка и 24-часовой период покоя, после чего аккумуляторы разряжались силой тока 25А до напряжения 10,50В (1,75В на элемент). Полученные результаты (Тест 1) на рисунке показаны отметками в виде ромбов. Позже испытания повторили при аналогичных условиях, и их результаты (Тест 2) на рисунке показаны в виде квадратов. И хотя между Тестом 1 и Тестом 2 прошло всего лишь несколько дней, полученные результаты отличаются на +/-15%. В похожих испытаниях других компаний также наблюдаются подобные несоответствия.

Рисунок 1: Колебания емкости при двух одинаковых зарядных/разрядных испытаниях 91 стартерного аккумулятора. Полученные результаты емкости в Тесте 1 и Тесте 2 имеют различия в +/-15%. Испытания проводили в соответствии с SAE J537.

При оценке результатов тестирования аккумулятора необходимо знать, каким именно методом данные результаты были получены. И если мы уже знаем, что метод зарядки/разрядки имеет довольно большую погрешность, то и быть уверенным в отсутствии таких же неточностей в новых технологиях тестирования уже не приходится. Ведь в самом деле, может ли метод, использование которого занимает всего лишь несколько секунд, полноценно оценить аккумуляторную батарею?

Метод электрохимической импедансной спектроскопии

Технология Spectro™ от компании Cadex использует электрохимическую импедансную спектроскопию (англ. Electrochemical Impedance Spectroscopy — EIS) для проверки степени работоспособности аккумулятора в течение всего нескольких секунд с помощью процесса сканирования. Данный метод сочетает в себе EIS с комплексным моделированием, и способен измерять емкость, пусковой ток и степень заряженности аккумулятора. Оценивание проводится с помощью матриц, также известных как просмотровые таблицы. Вот как это работает:

Синусоидальный сигнал с меняющейся частотой и напряжением в несколько милливольт прикладывается к исследуемой аккумуляторной батарее. Извлеченный сигнал, пройдя через цифровую фильтрацию, формирует график Найквиста, на который накладываются графики различных электрохимических моделей. Spectro™ отбирает наиболее соответствующие образцы, отбрасывая все лишнее. Комбинирование полученных данных затем сопоставляет ключевые параметры для оценивания емкости и пускового тока. На рисунке 2 упрощенно изображен данный процесс.

Рисунок 2: Spectro™ сочетает в себе электрохимическую импедансную спектроскопию и комплексное моделирование для оценки емкости аккумулятора и совершенствования измерений пускового тока. Синусоидальный сигнал формирует график Найквиста; комбинирование данных сопоставляет значения ключевых параметров для оценивания емкости и пускового тока.

График Найквиста (амплитудно-фазовая частотная характеристика) был разработан Гарри Найквистом (1889-1976) во время его работы в Лаборатории Белла (Bell Laboratories). Данный график представляет собой частотную характеристику, отображающую как и амплитуду, так и угол сдвига фаз, и все на одной диаграмме с использованием частоты как параметра. Горизонтальная ось X графика Найквиста раскрывает реальный импеданс, в то время как его вертикальная ось Y представляет собой воображаемый импеданс. (Смотрите: Тестирование аккумуляторов на основе лития, Рисунок 3).

Емкость vs. Пусковой ток

У стартерных аккумуляторов две важные характеристики — емкость и пусковой ток. Эти два параметра не связаны между собой, значение одного из них не подскажет значение другого; корреляция между ними практически отсутствует, за исключением, пожалуй, только периода окончания срока службы аккумулятора. (Смотрите: Отслеживание изменений емкости и внутреннего сопротивления в плане мониторинга старения аккумулятора).

Большинство быстродействующих тестеров измеряют внутреннее сопротивление и дают лишь приближенное значение пускового тока. Снятие показателя сопротивления аккумулятора является довольно простым, но сама по себе эта характеристика не может предугадать емкость, и не может показать, когда аккумулятор уже необходимо менять, так как данное состояние чаще всего связано с деградацией именно емкости. Большинство стартерных аккумуляторов все еще способны завести двигатель с небольшим количеством остаточной емкости, проблемы начинаются тогда, когда она опускается ниже 30 процентов от номинала.

Некоторые аккумуляторные тестеры, в том числе использующие технологию Spectro™, могут сигнализировать о повышенном сопротивлении в случае превышения снимаемых омических показателей, так как данная ситуация обычно имеет отношение к тепловым повреждениям. Рабочий стартерный аккумулятор имеет показатель сопротивления R1 эквивалентной схемы Рэндла (смотрите изображение справа) не больше 10мОм. (Смотрите: Как измерить внутренне сопротивление). Если же это сопротивление превысило нормальный уровень, это может свидетельствовать о таких обстоятельствах:

R1 соотносится с сопротивлением электролита, и на него влияют пункты 1 и 2 из списка выше. Пункты 3 и 6 связаны с контактным сопротивлением от внешних зажимов к электродам, или от электродов к электролиту, что добавляется к сопротивлению R1. R2 представляет собой сопротивление переноса заряда, или скорость, с которой электроны передаются от электродов к ионам в электролите. Сопротивление R2 устойчиво к внешнему воздействию и должно принимать более низкое значение в сравнении с R1.

Возможность разделения сопротивления на отдельные компоненты по схеме Рэндла, как это делает технология Spectro™, позволяет повысить эффективность оценки параметров аккумулятора, что приводит к уменьшению случаев его преждевременной замены, особенно в течение гарантийного срока. Индикация повышенного сопротивления позволяет отличать аккумулятор с низким зарядом от экземпляров с реальными дефектами. Подобный тест может проводитсяь и при частичной степени заряженности.

Автовладельцы могут поинтересоваться, насколько же точны измерения? Это зависит от аккумулятора. Неисправность может быть диагностирована с уверенностью только в том случае, когда присутствуют явные симптомы. Новый аккумулятор или тот, который находился на хранении, навряд ли даст точное значение оцениваемой емкости. Наилучшие результаты достигаются с экземплярами, которые находятся в регулярной эксплуатации. Точность измерений также зависит от качества используемых матриц (просмотровых таблиц). (Смотрите BU-905: Тестирование свинцово-кислотных аккумуляторов).

Хотя показатели емкости и пускового тока всегда четко обозначены на аккумуляторе, они не всегда корректны. Пусковой ток некоторых стартерных аккумуляторов может быть выше или ниже указанного, одному производителю известно, почему так происходит. Из-за высокой стоимости, тестирование пускового тока при продаже редко проводится. Кроме того, глубокоразрядные аккумуляторы в новом состоянии показывают емкость ниже номинальной, что иногда становится причиной гарантийного возврата. Такой момент возникает из-за незавершенности формирования аккумулятора, и емкость стабилизируется к номинальной уже в процессе эксплуатации. (Смотрите BU-701: Нюансы использования обслуживающего заряда для аккумуляторных батарей).

Последнее обновление 2016-05-27

Узнаем как измерить емкость аккумулятора мультиметром: пошаговая инструкция

Сегодня батареи различных типов применяются в самой разнообразной технике. Это обеспечивает автономность и комфорт при работе с оборудованием. От правильной работы аккумулятора зависит функционирование техники, поэтому пользователи стремятся контролировать основные показатели батарей.

У владельцев транспортных средств, устройств, механизмов, инструментов, которые работают от электричества, может возникнуть вопрос, как измерить емкость аккумулятора мультиметром. Этот несложный процесс выполняется по определенной инструкции. Как произвести замер самостоятельно, каждому пользователю будет интересно изучить подробно.

Что собой представляет мультиметр

Измерение емкости аккумулятора выполняется при помощи специального прибора. Он сочетает в себе функции амперметра, вольтметра и омметра. Поэтому мультиметр считается универсальным прибором.

При помощи представленного оборудования можно проверить провод на обрыв, напряжение в розетке, работоспособность бытовых электрических приборов, а также оценить уровень зарядки аккумуляторов различного типа (автомобильных, для ноутбука, телефона, бытовых приборов и т. д.).

Прибор позволяет замерять постоянный и переменный ток, его непрерывность в сети. Также он предоставляет информацию о сопротивлении элемента цепи. Это полезный прибор, который пригодится в быту каждому домашнему мастеру.

Типы мультиметров

Задаваясь вопросом, можно ли мультиметром измерить емкость аккумулятора автомобиля, смартфона, ноутбука или любой другой бытовой техники, необходимо рассмотреть типы представленных приборов.

Существуют аналоговые и цифровые мультиметры. В первом случае результат измерений показывает стрелка на особой шкале. Это один из самых дешевых типов устройств. Однако тем, кто никогда не пользовался подобными приборами, лучше отдать предпочтение цифровым разновидностям. Также аналоговые мультиметры имеют небольшую погрешность в измерениях.

Цифровые мультиметры выводят результат замера на дисплей. Это их отличает от предыдущей группы устройств. Информация на экране характеризуется высокой точностью и понятна для любого пользователя.

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.

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.

Существующие типы батарей

При использовании бытовых приборов пользователя может интересовать, как измерить емкость аккумулятора 18650 мультиметром. Этот размер батарей в народе принято называть пальчиковыми. Его чаще всего применяют в различных пультах, фонариках, бытовых приборах. Чтобы исследовать работоспособность каждого элемента питания, производится замер заряда таких батарей.

Также пользователь может интересоваться, как проверить функциональные качества таких разновидностей, как батарея для ноутбука, смартфона или любого другого гаджета. Если после полной зарядки прибора мультиметр показывает емкость, отличную от заявленной производителем, аккумулятор в скором времени придется поменять.

В различных электроинструментах может применяться батарея, которая требует правильного подхода к зарядке. Если это требование производителя не выполняется, емкость аккумулятора постепенно снижается. Определить подобные неполадки можно при помощи мультиметра.

Одним из основных направлений применения измерительного прибора является оценка емкости автомобильного аккумулятора (АКБ). В этом случае применяется особая технология замеров.

Измерение заряда аккумулятора

Рассматривая, как измерить емкость аккумулятора телефона мультиметром, а также других видов бытовых батарей, следует изучить технологию этого процесса. В первую очередь необходимо включить измерительный прибор. Его рычаг переключения режимов устанавливается в положение «Постоянный ток».

Максимальный диапазон при измерении подобных типов батарей должен составлять от 10 до 20 МА. Далее щупы подносят к контактам батареи. При этом «минус» надо подсоединить к «плюсу» и наоборот. Если действие выполнено правильно, на экране появится показание теста. Например, для пальчиковой батареи значение может колебаться от 0 до 1,5 В.

После замеров электрическую цепь быстро разъединяют. Для всех батарей, которые тестируют представленным способом, следует сопоставлять полученный результат с показателями на коробке. Если имеются отклонения, нужно сделать выводы о дальнейшем применении аккумулятора.

Автомобильный аккумулятор

Владельцы автомобилей также могут интересоваться, как измерить емкость аккумулятора мультиметром. Инструкция проведения этого процесса содержит ряд особенностей. АКБ могут иметь датчик, позволяющий определить их емкость и изменение заряда. Однако далеко не в каждом автомобильном аккумуляторе есть такая функция. В этом случае поможет оценить показатели мультиметр.

При проведении теста производится замер напряжения на клеммах. Полностью заряженная АКБ будет иметь результат 12,6 В. Если же показания снизятся до 12,2 В, это говорит о частичной разрядке батареи. При этом владелец авто должен подзарядить аккумулятор.

Если без нагрузки на АКБ мультиметр показывает цифру меньше 12 В, это означает, что прибор полностью разряжен. Критичными считаются показания прибора менее 11 В. В этом случае батарея больше не может эксплуатироваться. Также аккумулятор нельзя будет заряжать, поэтому придется приобретать новое оборудование.

Как проверить АКБ?

Изучая, как померить емкость аккумулятора мультиметром, необходимо рассмотреть процедуру для батареи транспортного средства. Полноценная проверка автономного источника питания позволит избежать неполадок в электросети автомобиля, продлить срок эксплуатации АКБ.

Сначала аккумулятор необходимо отсоединить от системы машины. Допускается отключать только контакт «минус». Далее нужно включить мультиметр. Режим теста устанавливается в диапазон от 0 до 20 В.

Щупы мультиметра подсоединяют к контактам аккумулятора. К положительной клемме подводится красный провод, а к отрицательному выходу – черный. При правильном выполнении этой процедуры на экране прибора появится результат измерений.

Замер емкости мультиметром

Изучая, как измерить емкость аккумулятора мультиметром, следует рассмотреть основные особенности этого процесса. Существует несколько способов его выполнения. Реже применяется подход замера емкости при помощи контрольного разряда. Замер емкости происходит при нагрузке, которая способна забрать половину тока аккумулятора.

При проведении этого процесса владелец транспортного средства должен учитывать плотность электролита. Если АКБ заряжена полностью, этот показатель составит 1,24 г/см³. Если аккумулятор разряжен на одну четвертую часть, показатель составит 1,2 г/см³. Соответственно, наполовину разряженный источник питания покажет 1,16 г/см³.

Проверка производится, если автомобиль плохо заводится. Емкость и заряд аккумулятора должны быть в установленных производителем рамках, иначе работа оборудования будет неполноценной.

Замер емкости

Зная, как измерить емкость аккумулятора мультиметром, можно произвести процедуру самостоятельно. Для этого требуется подготовить мультиметр. При измерении на аккумулятор должна действовать нагрузка, забирающая половину тока аккумулятора. Например, если емкость АКБ составляет 7 А-ч, то нагрузка должна быть 3,5 В. Потребуется лампочка автомобильной фары (35-40 В).

Подключается нагрузка. Далее нужно несколько минут подождать. Нагрузка в виде лампочки позволит сразу же определить низкий заряд аккумулятора. Если свет тусклый, батарея больше эксплуатироваться не может.

Если лампочка светит ярко, можно производить замер. Напряжение на клеммах 12,4 В говорит об исправности аккумулятора, его полной емкости. Если существуют определенные проблемы с запуском, проблема заключается не в АКБ. Если же емкость составляет меньше 12,4 В, следует задуматься о приобретении в скором времени новой батареи.

Если параметры оборудования при замерах не соответствуют тем, которые указал производитель в инструкции, автомобиль, телефон, электроинструменты не смогут работать правильно. Это вызовет их скорую поломку и приведет к необходимости приобретать новое дорогостоящее оборудование.

Рассмотрев, как измерить емкость аккумулятора мультиметром, можно оценить функциональность батареи любой разновидности. Это позволит избежать неправильной работы любой электрической техники, запитанной от автономного источника электричества.

Как измерить ёмкость аккумулятора | SKAT-UPS.RU

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.

Сделав выбор в пользу SKAT-UTTV — профессионального прибора для восстановления и тренировки аккумуляторов, непременно зайдите в интернет-магазин известного российского производителя электроприборов для систем отопления БАСТИОН – skat-ups.ru.

Подписывайтесь на наш канал, ставьте лайки!

Узнавайте больше про эффективные и недорогие приборы, делающие нашу жизнь комфортной!

Как безошибочно определить емкость аккумуляторной батареи и восстановить ее?

Автор: Виктор

Основные технические параметры автомобильной АКБ значительно влияют на возможность запуска двигателя машины. Один из таких параметров является емкость. Что это за характеристика, как определить емкость аккумуляторной батареи и как при необходимости ее восстановить — ответы на эти и другие вопросы вы можете найти ниже.

Содержание

Открытьполное содержание

[ Скрыть]

Полезные сведения для автовладельцев о емкости автомобильного аккумулятора

Емкость автомобильного аккумулятора является наиболее значимым и основным показателем в работе АКБ, этот показатель измеряется в ампер-часах. Номинальное значение этого параметра должно быть указано в сервисной книжке к автомобилю, а также на корпусе батареи.

Расчет и определение

Как проверить эту характеристику? В учетом данного показателя автовладелец может выявить величину силы тока аккумуляторной батареи, в соответствии с чем происходит разряд АКБ до минимально допустимого напряжения, которое должно быть равно 10.8 вольт. Если на этикетке АКБ указывается параметр в 72 Ач, это говорит о том, что данный девайс позволяет выдавать около 3.6 ампер тока на протяжении двадцати часов. Когда данный цикл закончится, значение напряжения упадет примерно до 10.8 вольт.

Формула определения емкости — Cp = Ik * t, в данном случае:

  • Cp — непосредственно значение емкости, которое нужно вычислить;
  • k — параметр Пейкерта — ученого, рассчитавшего эту формулу;
  • t — значение времени.

Число Пейкерта представляет собой постоянное значение для выявления типа аккумулятора. В частности, если речь идет о свинцовых изделиях, то в данном случае это значение может варьироваться в районе 1.15-1.35. В любом случае, этот параметр можно выявить в соответствии с номинальной емкостью АКБ.

Также рассчитать необходимый параметр можно и в соответствии с формулой E = En (In/I){p-1}, в данном случае:

  • En — номинальная характеристика;
  • Е — реальная величина;
  • In — характеристика тока разряда.

При вычислении следует учитывать и такую величину, как резервный параметр. В частности, речь идет о временном промежутке, в течение которого аккумулятор может питать электрооборудование и все потребители энергии при отключенном генераторном устройстве. Как правило, для вычисления используется величина в 25 ампер.

Нужно учитывать, что расчет значения емкости должен осуществляться с учетом разных конструктивных и технических особенностей АКБ. В данном случае речь идет об условиях эксплуатации, значении объема активной составляющей, а также о параметре толщины пластин, установленных внутри конструкции. Кроме того, на емкость АКБ также влияют и значение разрядного тока с температурой раствора рабочей жидкости в банках.

Фотогалерея «Схемы для измерителей емкости»

Особенности проверки

Если с расчетом все понятно, то перейдем к вопросу проверки. В любом случае, диагностика производится в соответствии с информацией, указанной ниже. Как вариант, для тестирования можно приобрести специальный измеритель, а сама диагностика может быть произведения путем проведения КТЦ (контрольного тренировочного цикла).

Измеритель можно соорудить и своими руками, для этого вам понадобится специальная схема, приведенная выше. Также следует отметить, что для сборки измерителя потребуется сопротивления, котором можно рассчитать по формуле R = U/I, где U — это параметр напряжения батареи, а I — это значение разрядного тока.

Чтобы соорудить измерительный девайс, который покажет наиболее точные результаты диагностики, нужно правильно подобрать значение разрядного тока. Оно выбирается с учетом номинальной емкости батареи и цикла разряда, последний может составить 10 или 20 часов, в зависимости от аккумулятора. На практике же для разряда АКБ можно использовать обычную лампу с соответствующей мощностью (автор видео — канал transistor815).

Основные аспекты восстановления

Если вы произвели замер необходимого параметра и решили, что ваш аккумулятор нуждается в восстановлении, то выполнить такую задачу можно либо с помощью специалистов, либо самостоятельно. Процедура восстановления не займет много времени, но нужно учитывать, что все следует делать правильно, в соответствии с действиями, описанными ниже. В противном случае есть риск просто уничтожить АКБ.

Итак, как восстановить автомобильный аккумулятор:

  1. В первую очередь вам потребуется новый, свежий раствор электролита, значение его плотности должно быть не более 1.28 г/см3. Эта жидкость является рабочей для любого обслуживаемого аккумулятора (кстати, в не обслуживаемых батареях восстановить емкость не получится). В растворе электролита необходимо растворить десульфатизирующую присадку, которая позволит в будущем избежать возможной сульфатации пластин в конструкции. Учтите, что для полного растворения присадки в растворе понадобится не менее двух суток. Также желательно учитывать все моменты и нюансы, которые указаны в инструкции к присадке.
  2. Затем, по прошествии 48 часов в банки аккумуляторной батареи необходимо залить свежий раствор рабочей жидкости. Для диагностики показателя плотности вам потребуется ареометр, с его помощью производится замер характеристики. Как сказано выше, в результате манипуляций с присадками плотность должна быть около 1.28 г/см3.
  3. После выполнения этих действий необходимо будет подключить к батарее щупы от зарядного устройства, при этом учтите, что сами банки на АКБ закручивать не нужно. Для того, чтобы процедура восстановления была выполнена правильно, автомобильный аккумулятор необходимо будет зарядить и разрядить как минимум два раза. При этом для заряда следует использовать минимальный ток, его показатель должен составлять не выше 10% от максимального. В процессе восстановления емкости жидкость в банках не должна закипать или греться, это приведет к нежелательным последствиям. В том случае, если показатель напряжения в результате заряда увеличится до 13.8 вольт, вам надо будет произвести диагностику плотности электролита.
  4. Когда циклы разряда и заряда будут завершены, нужно будет произвести корректировку рабочей жидкости, для этого опять нужно будет проверить ее плотность. Если ее показатель не дотягивает до номинального, то в банки конструкции следует добавить дистиллированной воды. Как сказано выше, оптимальный показатель плотности должен быть 1.28 г/см3.
  5. На следующем этапе, когда плотность будет выравнена, надо будет еще раз разрядить АКБ. Для разрядки используется обычная лампа или резистор, при подключении показатель тока следует установить в 1 ампер. Если же вы разряжаете батарею от мотоцикла, в которой 6 вольт, то ток снижается до 0.5 ампер. В данном случае вам надо будет ждать, пока характеристика напряжения не упадет до 10.2 вольт, но перед этим не забудьте засечь точно время с того момента, как была подключена нагрузка. В итоге полученные данные следует умножить на время, при котором осуществлялся разряд.
    Если в конечном итоге данный показатель оказался значительно ниже нормированного, то процесс разрядки и зарядки автомобильной батареи повторяется еще раз. Этот шаг должен повторяться до того момента, пока характеристика емкости не будет соответствовать стандарту или как минимум, пока не приблизится к нему.
  6. После выполнения всех этих действий процесс может считаться оконченным, а в рабочую жидкость можно добавить еще немного десульфатирующей присадки.
 Загрузка …

Видео «Как своими руками восстановить емкость очень старой АКБ»

Есть ли смысл заниматься восстановлением этой характеристики в изделии, которому более 10 лет — наглядная инструкция по выполнению этого процесса приведена в ролике (автор видео — канал transistor815).

Тест батареи телефона андроид. Как измерить емкость аккумулятора с помощью тестера? Ёмкость аккумуляторной батареи телефона

Используются сегодня повсюду. Поскольку до микроядерных источников энергии нам ещё далеко, проблема износа элементов питания волнует многих. В особенности это касается обладателей смартфонов и других девайсов , использующих АКБ. Полезно знать, как проверить пальчиковый аккумулятор или батарею телефона на работоспособность.

Как проверить пальчиковые аккумуляторы? Для начала следует разобраться, действительно ли это перезаряжаемый элемент питания, или обычная батарея формата AA либо AAA. Отличить их легко. Кроме того, что два вида батареек различаются по цене (аккумуляторы дороже), они имеют особую маркировку. Надпись «Rechargeable» означает перезаряжаемый. «Donotrecharge» — не перезаряжать.

Ещё один показатель — энергоёмкость. Она выражается в mA/h. Достаточно знать: если эта единица указывается на элементе питания, значит, это точно мини-аккумулятор. Отличить можно и по вольтажу. При измерении мультиметром простая батарейка покажет 1,6 В, а перезаряжаемая 1,2 В. Как это сделать, читайте далее.

СОВЕТ. Не стоит выбрасывать гальванические элементы после того, как они «сели». Но и не вздумайте их заряжать. Можно использовать их повторно на устройствах меньшей мощности, так как заряд, скорее всего, ещё остался.

Как проверить работоспособность?

Проверять остаточную ёмкость пальчиковых аккумуляторов нужно.

  • Если она слишком мала, вы зря пользуетесь источником электричества, так как проще заменить его новым.
  • Устройства, питающиеся от таких батареек, могут работать хуже.

Наиболее эффективная проверка осуществляется специальным прибором — мультиметром. Конечно, вы можете делать её, замеряя время работы мини-аккумулятора в бытовых устройствах. Но прибор даст более точную информацию. Всем, кто не имеет дома мультиметр, стоит им обзавестись. Ведь он может не только для этих целей, а также для других, более серьёзных, с которыми все рано или поздно сталкиваются:

  • измерение напряжения розетки;
  • работоспособность электроприборов;
  • место разрыва электрического кабеля.

Проверяем заряд пальчикового аккумулятора.

  1. Включаем мультиметр, ставим значение «Постоянный ток — Амперы».
  2. Первый щуп вставляем в порт COM, второй — в 10ADC.
  3. Ручку поворачиваем в положение DCA либо DAC.
  4. Ставим максимальное значение от шести до десяти Ампер, главное — не больше.
  5. Щупы подносим к контактам батарейки. Здесь всё, как учили в школе: плюс к минусу, минус к плюсу.
  6. Замер производим за 0,5–1 секунду. Больше не стоит, так как возникает риск испортить АКБ.
  7. Смотрим ампераж по результатам проверки. Естественно, чем он выше, тем лучше.
  8. Работа с мультиметром закончена.

На основании этих данных можно делать вывод о том, где использовать мини-аккумулятор. Помогут инструкции используемых устройств. В них написано, при каком ампераже они работают.

Мобильные устройства

Также важно знать, как измерить ёмкость аккумулятора на телефоне или планшете. Износ элементов питания неизбежен и с годами может составлять до 50%. Как правило, ресурс существенно сокращается за 2–3 года.

Измерение ёмкости АКБ проводится в мАч, как уже было сказано выше. Несмотря на то что современные девайсы держат заряд существенно меньше , показатели ёмкости на них только увеличиваются. Быстрый же расход энергии достигается за счёт использования беспроводных сетей, приложений, которых старые мобильники не знали. На новых гаджетах ёмкость составляет от 1500 мАч и более.

Определяем изношенность

Определить сильный износ АКБ можно и без специальных приборов. Если батарея имеет вздутия, в целом деформирована, то нужно немедленно прекратить её использование. В противном случае есть риск, что большой урон получит и сам мобильник. Например, аккумулятор телефона «протечёт»: из него выльется электролит и повредит микросхемы. Быстрая разрядка девайса также свидетельствует об изношенности элемента питания.

Так выглядит испорченный аккумулятор телефона

Провести измерение изношенности батареи на смартфонах и планшетах можно, не применяя мультиметр. Для этого есть специальные приложения, которые позволяют как проверить аккумулятор на Android, так и на iOS.

Давайте научимся определять количество циклов зарядки батареи Android телефона или планшета, а так же определять степень физической изношенности аккумулятора.

Эта статья служит продолжением предыдущих: и .

Данная статья подходит для всех брендов, выпускающих телефоны на Android 9/8/7/6: Samsung, HTC, Lenovo, LG, Sony, ZTE, Huawei, Meizu, Fly, Alcatel, Xiaomi, Nokia и прочие. Мы не несем ответственности за ваши действия.

Особенности современных аккумуляторов

Вопреки популярным мифам в интернете, современные Li-ion батареи не нужно постоянно полностью разряжать. Они не страдают «эффектом памяти», который уменьшает фактическую емкость, в отличие от старых аккумуляторов NiCd.

Единственная проблема, которую регулярная частичная зарядка Li-ion может вызвать — это когда гаджет неверно оценивает оставшееся время работы. Проблему можно решить проведением однократной разрядки устройства до 100% в выключенном виде. Не нужно девайс надолго оставлять севшим — для батареи Li-ion нахождение длительное время в полностью разряженном состоянии приводит к порче батареи или к частичной потере емкости.

Большинство производителей срок работоспособности батареи описывает в циклах полной разрядки до 0%. Данный показатель у современных аккумуляторов составляет приблизительно 500 — 1000 циклов. Если гаджет ставить на зарядку на значении 10 — 20%, то это не будет означать полную разрядку, а время циклов увеличится примерно втрое.

Визуальный осмотр батареи

Не нужно быть специалистом, чтобы испорченный аккумулятор отличить от «здорового». Большую часть проблем можно различить невооруженным взглядов. Если на планшете или смартфоне извлекаемый аккумулятор, то его следует вынуть, выключив предварительно устройство. После этого следует проверить следующие симптомы: разбухание, белые или зеленоватые пятна, коррозия вокруг металлических контактов.

Если подобное наблюдается, то вскоре гаджет может вообще прийти в негодность. При обнаружении искривления формы аккумулятора или подозрительных пятен, необходимо не откладывая приобрести новую батарею. Проблемный аккумулятор нельзя ставить обратно, чтобы внутрь устройства не пролился электролит и не повредил его.

«Тест на вращение»

Аккумуляторы на основе лития с каждым циклом деградируют. Неправильное хранение ситуацию только усугубляет — к примеру, переохлаждение или перегрев существенно сокращают время работы батареи. Если одним отличным способом поломать батарею будет ее разрядка в ноль и длительное пребывает в таком состоянии.

Аккумулятор может постепенно распухать, причем происходит процесс в течении недель или месяцев. Сразу и не заметить небольшой изгиб. Проверить это позволит обычный тест: извлекаемый аккумулятор следует положить на плоскую поверхность и покрутить. Если вращается он легко, то это нехороший признак.

Не все батареи можно легко и быстро вынуть и изучить. В этой ситуации необходимо пристальное внимание уделить быстроте разряда аккумулятора. Должна насторожить потеря двух и более процентов сразу и быстрый разряд до 0 за пару часов. Эти признаки говорят о том, что батарея скоро придет в негодность.

Программные способы проверки батареи на Андроид

Андроид в зашифрованном виде в системе содержит журнал сведений о батареи. Данную информацию можно получить при помощи специальных утилит. Например, приложение Battery, «Уход за батареей» и другие аналоги.


Увеличить

В интернете можно найти различные волшебные коды, но в новых версиях Андроид они не работают. Кроме числа циклов зарядки и разрядки, данные утилиты демонстрируют рабочую температуру аккумулятора. На данный параметр стоит обращать внимание, если батарея сильно греется.

AccuBattery для Android

Приложение AccuBattery осуществляет считывание информации с контроллера аккумулятора и отображает ее в наглядной оболочке. Утилита помогает выбрать самую оптимальную зарядку, определить приложения, которые больше всего затрачивают заряд гаджета и узнать о текущем износе аккумулятора.

Началась разработка AccuBattery после попыток голландских инженеров продлить время службы аккумуляторной батареи. Здесь не идет речь о замедлении разрядки в течении дня. Цель состоит в том, чтобы емкость аккумулятора не терялась после многих месяцев эксплуатации. Проблема актуальная и потому, что много современных гаджетов поставляются с несъемными батареями.

Разработчики провели серию тестов, в результате которых были сделаны важные выводы. На протяжении всей ночи заряжать девайс не нужно, так как при перезагрузках источник питания теряет свою вместимость. Причина этого состоит в химических процессах, которые происходят в аккумуляторе.

В мобильных устройствах имеется внутренний выключатель, который зарядку останавливает при достижении 100%, а питание сочиться продолжает, что оказывает влияние на устойчивость к окислению определенных химических веществ. Получается, что для полной зарядки планшет или телефон нужно отсоединять от электросети как можно раньше, после стопроцентной зарядки.

Наиболее оптимальный вариант зарядки аккумулятора составляет 80%. Приложение AccuBattery имеет встроенный будильник, подающий активные сигналы, когда достигается оптимальный уровень заряда. Он располагается в меню «Зарядка».

Раздел «Зарядка»

Вверху рабочего окна находится округлость, в зеленой части которой демонстрируется текущий процент заряда, а в голубой части — приемлемый. Порог в 80% установлен по умолчанию, но его можно уменьшить или увеличить. Для этого необходимо передвинуть ползунок и обратить внимание, как это влияет на вред, наносимый аккумулятору.

Увеличить

Если пролистать окно еще ниже, то можно узнать скорость зарядки вашего девайса от различных источников питания. К примеру, подключите «родную» зарядку, потом выключите на пару минут устройство и посмотрите на вкладку Charge speed. Там указывается точная информация о том количестве времени, которое осталось до оптимального заряда. Для сравнения скорости можно повторить шаги с внешним аккумулятором или другим зарядным устройством.

Раздел «Разрядка»

В данном разделе отображается статистика о расходе батареи с момента последней зарядки. В подразделе Battery usage доступны такие сведения:

  • Сколько израсходовано процентов при выключенном или включенном экране и за какой промежуток времени.
  • Какие приложение затратили самое большое число ампер-часов (mAh).
  • Как долго гаджет находится в режиме сна, как часто этот режим прерывался.
Увеличить Увеличить

Еще можно рассмотреть список приложений, которые активно использовали аккумулятор. Разработчики AccuBattery утверждают, что их способ изменений более точный, чем предлагаемый системой Андроид.

Разделы «История» и «Здоровье»

Раздел «Здоровье» является главным преимуществом приложения. Во время подключения к источнику питания начинается отслеживание, сколько именно энергии поступает в батарею и какой это процент от полной зарядки. Основываясь на полученной информации определяется остаточная емкость. Чтобы получить более точное определение текущей вместимости, следует осуществить несколько длительных циклов зарядки.

Емкость аккумулятора в смартфоне характеризует его автономность, поэтому пользователи уделяют этому параметру внимание при выборе нового гаджета.

Большинство современных телефонов оснащено литиевыми АКБ (), которые под воздействием химических процессов в процессе эксплуатации подвержены потере мощности. Определить реальную емкость аккумулятора можно несколькими способами. Если смартфон потерял автономность или стал выключаться при 20-процентном заряде, в первую очередь нужно . Если этот метод не поможет, надо провести диагностику батареи — возможно, она нуждается в замене.

Проблемы с аккумулятором проявляются визуально. Даже поверхностный осмотр может предоставить много сведений о работе элемента питания: вздутый корпус АКБ и повреждения на контактной группе свидетельствуют о том, что необходима замена этого компонента, пока он не залил электролитом микросхемы смартфона. Подробнее о способах проверки аккумулятора на смартфоне .

Как определить емкость аккумулятора?

Для большинства смартфонов в магазине приложений доступен софт, который поможет узнать общее состояние и характеристики устройства, в том числе и состояние аккумулятора. Для Android-смартфонов оптимально использовать приложения AIDA64 и CPU-Z, а также им подобные. Они покажут не только емкость, но и состояние батареи, ее температуру, текущий уровень заряда и многое другое.

Специальные приборы

Если смартфон комплектуется съемным АКБ, то вычислить фактическую емкость аккумулятора можно с помощью мультиметра. Есть вероятность, что эти данные будут менее точными, чем программный вариант измерения. К сожалению, для монолитный гаджетов этот метод практически недоступен. Конечно, можно разобрать смартфон и извлечь нужную деталь, но лучше доверить это дело мастеру.

Более точно определят состояние батареи специальные приборы для измерения реальной емкости аккумулятора — USB-тестеры, например, KCX-017. В этом случае информация будет достоверной.

Еще одним способом установить реальную мощность аккумуляторной батареи может стать подключение элемента питания к умной зарядке. Чтобы получить предельно достоверную информацию, нужно подключать полностью разряженную батарею (с нулевым зарядом). Выставив на зарядном устройстве тип батареи и режим зарядки, можно запустить процесс пополнения энергии. Устройство учтет емкость, опираясь на силу тока и время, затраченное на зарядку.

Если эксперименты покажут, что от первоначальной емкости аккумулятора осталось меньше половины, оптимальным решением будет заменить отработавшую деталь на новую комплектующую. Таким образом можно устранить опасность выхода из строя смартфона и проблемы с неконтролируемой потерей заряда.

Любого мобильного устройства, будь то смартфон или планшет, ведь без него просто-напросто ничего не будет работать. «Здоровье» батареи во многом определяет работу пользователя с устройством, поэтому очень важно, чтобы АКБ работала как следует. К сожалению, без проблем не обходится. Батареи со временем начинают плохо держать заряд, греться и даже вздуваться. В этой статье подробно рассмотрим, как проверить аккумулятор планшета на работоспособность. Давайте разбираться. Поехали!

Из статьи вы узнаете, как проверить аккумулятор планшета на работоспособность

Самый очевидный и простой способ определения проблем с АКБ является, конечно же, визуальный осмотр. Заметить даже незначительно не составит никакого труда. Также тревожным звоночком могут быть различные пятна. Обнаружив подобные признаки, скорее несите планшет к мастеру или в сервисный центр. Затягивать не стоит, так как вспученная батарея может взорваться, причинив немало неприятностей.


Первое, на что стоит обратить внимание, это визуальный осмотр батареи девайса — вздутие и пятна на аккумуляторе

Второй способ

Второй способ заключается в том, что необходимо извлечь АКБ, положить её на любую плоскую поверхность и попробовать покрутить. Такой тест позволяет выявить даже самые незначительные изгибы, появившиеся на батарее, которые не сулят ничего хорошего.


Гаджеты Apple

Если же вы владелец , извлечение аккумулятора не представляется возможным. Что же делать в таком случае? Тут вам придёт на помощь специальная утилита, под названием iBackupBot. Её необходимо будет скачать и установить на компьютер, после чего подключить к ПК сам планшет или смартфон. Открыв iBackupBot, вы сможете посмотреть всю необходимую информацию. Для этого выберите своё устройство, а затем кликните по кнопке «More information». После этого на экране появятся данные об уровне зарядки, количестве циклов зарядки и ёмкости. Чтобы оценить состояние батареи, просто сравните значения полной и начальной ёмкостей. Если первое гораздо меньше второго, это говорит о том, что АКБ пора заменить на новую.


Гаджеты Android

Что касается устройств , то здесь также можно обойтись без извлечения батареи. Достаточно ввести специальный код *#*#4636#*#*, находясь в режиме набора номера. После этого на экране появится вся необходимая информация о текущем состоянии аккумулятора.


Battery

В случае, если код не сработал, загрузите на свой планшет очень полезное приложение под названием «Battery» от студии MicroPinch. Тут никаких лишних цифр и данных. Приложение коротко и ясно даст вам понять стоит ли менять батарею.

3C Battery Monitor Widget

Ещё одна подобная утилита — 3C Battery Monitor Widget. Обладает менее приятным интерфейсом, но также просто и понятно предоставляет точные данные о состоянии аккумулятора.

Итоги

Теперь вы знаете, как планшета на работоспособность. Как видите, это делается довольно просто и быстро. Пишите в комментариях, понравилась ли вам статья, делитесь своим опытом с другими пользователями и спрашивайте, если у вас остались какие-либо вопросы по теме статьи.

Похожие статьи

Друзья, сегодня мы рассмотрим процесс того, как подключить USB-флешку к планшету. Но для начала стоит разобраться с тем, какие типы устройств конкретно можно подсоединять подобным образом, какие входы могут использоваться и другие важные вопросы. Это поможет избежать недоразумений и дополнительных вопросов дальше, во время обсуждения. Поэтому рекомендуется ознакомиться с этой информацией тоже. Порты и входы

Без аккумулятора наши с вами смартфоны абсолютно бесполезны. Именно он дает им жизнь, и он также способен ее отобрать. Сегодня наши смартфоны могут одновременно показывать картинку на огромном ярком экране, делать фото со вспышкой, загружать что-либо при помощи LTE-соединения и в то же время искать связь с GPS-спутниками. Все это ложится на плечи аккумулятора почти каждый день, вследствие чего их срок службы существенно сократился, и часто уже через год аккумулятор совсем никуда не годится. Коллеги из PhoneArena написали несколько советов о том, как своевременно понять, что пора заменить аккумулятор.

Проведите визуальный осмотр

Бывает, когда неполадки аккумулятора видны невооруженным глазом. Неисправный аккумулятор начинает выделять газ, который скапливается под его оболочкой. Если вы видите, что ваш аккумулятор раздувается и стремится к округлой форме, это явный признак того, что его больше не стоит эксплуатировать. Такой аккумулятор может быть опасен для смартфона. Следы коррозии и бело-зеленые пятна также свидетельствуют о негодности батарейки.


Может быть, сложно обнаружить все эти симптомы, если ваш аккумулятор несъемный. Однако, в том случае когда его начнет раздувать, это наверняка отразится на корпусе смартфона. Может начать выпирать экран, а корпус может начать менять форму и трескаться. В таком случае следует срочно заменить батарею. Мне доводилось видеть много случаев, когда батарея буквально разделяла смартфон на части изнутри. Может треснуть дорогостоящий экран, а плате телефона изгибы не идут на пользу.

Далеко не во всех случаях аккумулятор надувается быстро. На это может потребоваться время, и на ранних стадиях обнаружить выпуклость на глаз может быть проблематично. В случае со съемными аккумуляторами помогает простой и забавный спин-тест, или тест на вращение. Попробуйте заставить свою батарейку вращаться на ровной поверхности. Получилось? Значит поверхность вашей батареи недостаточно ровная.

Понаблюдайте за работой аккумулятора

Большинство смартфонов позволят вам наблюдать процент заряда батареи в процентах. Вы даже можете установить красочный виджет на рабочий стол. Понаблюдайте за тем, как ваша батарейка разряжается. Она не должна разряжаться более чем на 1-2 процента за раз при неактивном использовании. Если вы не играете в игры и не сидите в Интернете, но ваша батарейка все равно разрядилась со ста процентов до нуля за пару часов, либо ваш смартфон отключается во время звонка, будучи заряженным на 20-30 процентов, значит аккумулятор подлежит замене.


В некоторых случаях на время работы аккумулятора может влиять неисправность самого смартфона. В этом случае проблема, вероятно, будет сопровождаться нагревом, и аккумулятор будет разряжаться, даже когда смартфон выключен.

Воспользуйтесь инструментами для диагностики

Мало кто знает, но ваш Android-смартфон хранит в себе информацию о батарее, доступ к которой можно получить набрав комбинацию *#*#4636#*#* в вашем приложении для набора номера. Если комбинация не сработала, можете попробовать приложение Battery. Установить его можно из Google Play . Оно покажет статус вашей батареи, температуру и вольтаж. Избегайте , обещающих исправить плохо работающий аккумулятор.

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 во время процесса разрядки. Затем постройте график, используя собранные данные, и по этим данным можно рассчитать емкость аккумулятора. Но есть проблема — во время процесса разрядки ток через нагрузочный резистор падает, поэтому нам нужно будет интегрировать данные с течением времени, поэтому этот метод неточен.

Но если разрядить аккумулятор через источник тока, то узнать емкость аккумулятора можно намного проще и точнее. Но вот другая проблема: напряжения на батарее (1,2 … 3,7 В) недостаточно для питания источника тока. Решить эту проблему можно, применив дополнительный источник напряжения.

Рис. 1. Принципиальная схема для измерения емкости аккумулятора

V1 — элемент или батарея, подлежащие испытанию;
В2 — источник вторичного напряжения (эл.грамм. источник питания на базе IC 7809 или аналогичной), он должен обеспечивать ток, превышающий ток разряда;
ПВ1 — вольтметр;
LM7805 и R1 — источник тока;
VD1 — защитный диод 1N4004 (на токи менее 1 А).

Принципиальная схема, используемая для измерения емкости аккумулятора, показана на рис. 1. Здесь мы видим, что тестируемая батарея V1 подключена последовательно с источником тока (источник тока основан на регуляторе напряжения LM7805 и резисторе R1) и с другим источником 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 составляет 7 В (5 В — это напряжение на выходе LM7805, на резисторе R1, а 2 В — минимальное рабочее напряжение между входом и выходом LM7805). Суммарное напряжение V1 и V2 не менее 9 В, больше рабочего напряжения источника тока.

Вместо LM7805 можно использовать любой другой стабилизатор напряжения, например, LM317 (его выходное напряжение 1.25 В и 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 тока разряда 100 мА значение R1 составляет около 12,5 Ом.

Как измерить емкость аккумулятора

Вначале сопоставьте сопротивление резистора R1, чтобы установить желаемый ток разряда.В большинстве случаев ток разряда равен рабочему току батареи. Учтите, что некоторые регуляторы напряжения LM7805 и другие могут потреблять дополнительный ток 2 … 8 мА, поэтому лучше проверять ток с помощью амперметра. После этого подключите полностью заряженный аккумулятор к плате, включите переключатель SA1 и отметьте время. Следите за показаниями вольтметра (PV1). Когда напряжение аккумулятора достигнет минимального значения, выключите переключатель SA1 и снова запишите время. Помните, что глубокая разрядка может сократить срок службы аккумулятора или повредить его!

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

C = I * t

Минимальное напряжение аккумулятора разное 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. На каждый Для конкретной модели батареи этот параметр может отличаться, поэтому проверьте документацию на батарею.

Рассмотрим практический пример, как измерить емкость аккумулятора.

Измерение емкости аккумулятора NB-11L

Аккумулятор NB-11L (см. Рис. 2.) был приобретен в DealeXtreme за 3 года.7 долларов (Артикул: 169532). Бренд неизвестен. Его маркированная емкость составляет 750 мАч. Но в описании товара на сайте указано всего 650 мАч. Какая реальная емкость этой батареи?

Рис. 2. Литий-ионный аккумулятор неизвестной марки NB-11L с маркированной 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 чрезмерному нагреванию;
  • Не раздавливайте, не прокалывайте, не сжигайте и не замыкайте внешние контакты.
    А.Г.

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

Рис. 3. Контакты для самостоятельного подключения
к аккумулятору NB-11L

Рис.4. Сделай сам контактами
подключаем к АКБ NB-11L

Для измерения емкости аккумулятора NB-11L ток разряда был установлен на уровне 100 мА. Это означает, что значение R1 чуть больше 50 Ом. Рассеиваемая мощность на резисторе R1 может быть рассчитана по следующей формуле: P = V 2 / R1 , где V — напряжение на R1. В нашем случае P = 5 2 /50=0,5 Вт. Регулятор напряжения LM7805 необходимо использовать с радиатором. Если поблизости нет подходящего радиатора, в качестве радиатора можно использовать стакан с холодной водой — просто окуните LM7805 в воду, но держите штыри выше уровня воды (в случае корпуса TO-220).

После того, как полностью заряженная батарея NB-11L была установлена ​​на испытательной плате и выключатель SA1 был замкнут, напряжение на батарее регистрировалось каждые 30 минут с помощью вольтметра PV1. После этого был составлен график разряда (см. Рис. 5).

Рис. 5. Напряжение на аккумуляторе NB-11L в процессе разряда током 100 мА.

Из графика на рис. 5. видно, что потребовалось почти 5 часов (при токе 0,1 А), чтобы напряжение на батарее упало до 3 вольт.В конце концов, напряжение разряда падает быстрее. Теперь можем рассчитать емкость аккумулятора:

C = I * t = 0,1 * 5 = 0,5 A = 500 мА * ч.

Так что реальная емкость аккумулятора NB-11L неизвестной марки в 1,5 раза меньше заявленной емкости.

НАЗАД

Как измерить емкость литий-ионного аккумулятора? -Battery-knowledge

Литий-ионный аккумулятор / литий-ионный аккумулятор — это перезаряжаемый аккумулятор, который обычно используется в портативной электронике, такой как смартфоны и электромобили.Удивительно то, что литий-ионные батареи оказывают заметное влияние на аэрокосмическую и военную промышленность. Литий-ионный аккумулятор имеет несколько преимуществ по сравнению с другими аккумуляторными технологиями, доступными на рынке. Это включает отсутствие эффекта памяти, высокую плотность энергии и низкий саморазряд.

Нет сомнений в том, что эти аккумуляторы большой емкости становятся основным продуктом в электронике. Вот почему вы должны иметь общее представление о том, как измерить емкость литий-ионного аккумулятора.

От смартфонов до электромобилей — у каждого пользователя одна забота — время выполнения. И разработчики систем пытаются максимизировать время работы, используя один из двух способов — спроектировать систему с батарейным питанием, которая потребляет электроэнергию более эффективно, чтобы продлить срок службы батареи, или максимизировать количество энергии, доступное для системы с батарейным питанием. Когда дело доходит до максимального увеличения заряда батареи, вы можете использовать меньшую или большую батарею большой емкости.

Поскольку большинство доступных сегодня систем с батарейным питанием являются портативными, размер и вес являются важными.Следовательно, батарея большего размера — не решение. Когда дело доходит до сборки аккумулятора, вам необходимо создать аккумулятор большой емкости.

Итак, давайте узнаем, как измеряется емкость литий-ионного аккумулятора —

Как измеряется емкость литий-ионного аккумулятора?

Батарея состоит из ячеек. Кроме того, элементы размещаются последовательно для повышения доступного напряжения или параллельно для повышения доступного тока. Следовательно, батареи большой емкости состоят из ячеек большой емкости.

Емкость литий-ионных элементов измеряется в ампер-часах (Ач). 1 ампер-час означает, что вы можете потреблять 1 ампер из своей ячейки в течение 1 часа.

Следовательно, ампер-часы — это результат умножения ампер на часы. Точно так же один ампер-час означает, что вы можете потреблять два ампера за полчаса или четверть за четыре часа.

Фактически, емкость Ач — это оценка накопленных кулонов. Если вы посмотрите на единицы измерения в ампер-часах, то поймете, что один ампер равен одному кулону в секунду.Умножение ампер на время даст вам кулоны. Согласно спецификации один час равен 3600 секундам; это означает, что один ампер-час равен 3600 ампер-секундам или 3600 кулонам в секунду X секунд, что составляет 3600 кулонов накопленного заряда в литий-ионном элементе.

Имейте в виду, что вы можете определить емкость меньших ячеек в миллиампер-часах (мАч). Например, литий-ионный аккумулятор 18650 будет хранить примерно 3 Ач (или 3000 мАч).

Другой способ определить емкость элемента — в ватт-часах (Втч), то есть емкость и оценка накопленной энергии.Если вы посмотрите на единицы измерения, то один ватт означает один джоуль в секунду. Умножение ватт на время даст вам джоули.

Типичный способ описания или определения емкости литий-ионных элементов — это их зарядная емкость (Ач). Когда дело доходит до измерения емкости Ач, вам следует начать с полностью заряженного элемента. Если мы посмотрим на самый простой подход к измерению емкости элемента, то он потребляет постоянный ток X ампер до разряда. Ячейка разряжается, когда напряжение ячейки достигает EODV (конечное напряжение разряда).

Для практического измерения вам необходимо применить фиксированную нагрузку постоянного тока в «X ампер» и запустить часы. Когда напряжение достигает конца разрядного напряжения, вам нужно остановить часы и предположим, что это T часов.

После этого, умножив значение постоянного тока на X ампер на измеренное время T, получится измеренная емкость — X * T Ah.

Сколько ячеек в литий-ионной батарее?

Как мы уже говорили, аккумулятор состоит из ячеек.И ячейки могут быть размещены параллельно или последовательно в зависимости от конфигурации. Простой ответ на вопрос — сколько ячеек присутствует в литий-ионном аккумуляторе, заключается в том, что это зависит от напряжения. Однако максимальное значение равно 12. Не секрет, что литиевые аккумуляторные элементы хороши, и на рынке их великое множество. Когда дело доходит до самой распространенной аккумуляторной батареи для ноутбуков, никто не может превзойти аккумулятор 18650. Ячейка

18650 производится многими компаниями, в том числе частными организациями, а также государственными, такими как Sony, LG, Samsung и т. Д.Это цилиндрический литий-ионный элемент 3,6 В без эффекта памяти. Он легкий и отличается высокой плотностью энергии.

Некоторые производители могут использовать 3,6 В, а некоторые — 3,7 В. Что касается аккумулятора ноутбука с напряжением 10,8 В, то номинальное напряжение составляет 3,6 В. Следовательно, разделив 10,8 В на 3,6 В, мы получим 3 ячейки, размещенные последовательно. Если емкость аккумулятора составляет 8800 мАч, то разделив емкость на 2200 мАч, то есть номинальная емкость, вы получите 4 ячейки параллельно.

Таким образом, у вас есть три последовательно соединенных ячейки X четыре параллельных ячейки, что в сумме составляет двенадцать ячеек.

Как быстро измерить емкость литий-ионной батареи?

Ну нет быстрого способа определить емкость литий-ионного аккумулятора. Емкость, как правило, указывается на аккумуляторе, и по нему можно измерить, когда он новый. По мере того, как компоненты батареи израсходованы, напряжение немного снизится. По мере того, как батарея в конечном итоге подходит к концу срока службы, ток и напряжение будут падать. Поскольку кривая разряда такой батареи довольно плоская, определение оставшейся емкости путем определения напряжения является сложной задачей.Тем не менее, вы должны попробовать способ, упомянутый выше в сообщении.

Вы также можете воспользоваться имеющимся на рынке оборудованием для тестирования литий-ионных аккумуляторов, чтобы точно измерить емкость аккумулятора.

BU-903: Как измерить состояние заряда

Изучите измерения SoC и почему они неточны.

Метод напряжения

Измерение степени заряда по напряжению простое, но может быть неточным, поскольку материалы и температура элементов питания влияют на напряжение.Самая вопиющая ошибка SoC, основанная на напряжении, возникает при нарушении работы аккумулятора зарядом или разрядом. Возникающее в результате перемешивание искажает напряжение и больше не соответствует правильному эталону SoC. Для получения точных показаний аккумулятор должен находиться в разомкнутой цепи не менее четырех часов; Производители свинцово-кислотных аккумуляторов рекомендуют 24 часа. Это делает метод SoC на основе напряжения непрактичным для батареи в активной нагрузке.

Каждый химический состав батареи имеет свой уникальный характер разряда.В то время как SoC на основе напряжения достаточно хорошо работает для свинцово-кислотных аккумуляторов, которые не работают, плоская кривая разряда никелевых и литиевых аккумуляторов делает метод напряжения неприменимым.

Кривые напряжения разряда литий-марганца, литий-фосфата и NMC очень плоские, и 80 процентов накопленной энергии остается в плоском профиле напряжения. Хотя эта характеристика желательна в качестве источника энергии, она представляет проблему для измерения топлива на основе напряжения, поскольку она показывает только полный заряд и низкий заряд; важная средняя часть не может быть оценена точно. Рисунок 1 показывает ровный профиль напряжения литий-фосфатных (LiFePO) батарей.

Рис. 1. Напряжение разряда фосфата лития-железа

Литий-фосфат имеет очень плоский профиль разряда, что затрудняет оценку напряжения для оценки SoC.

Свинцово-кислотная пластина поставляется с пластинами разного состава, которые необходимо учитывать при измерении SoC напряжением. Кальций, добавка, которая делает батарею необслуживаемой, повышает напряжение на 5–8 процентов.Кроме того, тепло повышает напряжение, а холод вызывает его уменьшение. Поверхностный заряд еще больше вводит в заблуждение оценки SoC, показывая повышенное напряжение сразу после заряда; кратковременная разрядка перед измерением нейтрализует ошибку. Наконец, батареи AGM вырабатывают немного более высокое напряжение, чем их эквивалент.

При измерении SoC по напряжению холостого хода (OCV) напряжение батареи должно быть «плавающим» без подключенной нагрузки. Это не относится к современным автомобилям. Паразитные нагрузки для служебных функций переводят аккумулятор в состояние напряжения квазизамкнутой цепи (CCV).

Несмотря на неточности, большинство измерений SoC частично или полностью полагаются на напряжение из-за простоты. SoC на основе напряжения популярна в инвалидных колясках, скутерах и гольф-карах. Некоторые инновационные BMS (системы управления батареями) используют периоды отдыха для корректировки показаний SoC в рамках функции «обучения». На рис. 2 показан диапазон напряжений свинцово-кислотного моноблока 12 В от полностью разряженного до полностью заряженного.

Рисунок 2: Диапазон напряжения свинцово-кислотного моноблока 12 В от полностью разряженного до полностью заряженного [1]

Ареометр

Ареометр предлагает альтернативу измерению SoC затопленных свинцово-кислотных аккумуляторов.Вот как это работает: когда свинцово-кислотная батарея принимает заряд, серная кислота становится тяжелее, что приводит к увеличению удельного веса (SG). Когда SoC уменьшается из-за разряда, серная кислота удаляется из электролита и связывается с пластиной, образуя сульфат свинца. Плотность электролита становится легче и водоподобнее, а удельный вес — ниже. В таблице 1 приведены показания BCI стартерных батарей


8
Приблизительное состояние заряда
Средний удельный вес
Напряжение холостого хода
6V
100% 1.265 2,10 6,32 8,43 12,65
75% 1,225 2,08 6,22 8,30 12,45
50% 1,190 2,04 6,12 8,16 12,24
25% 1,155 2,01 6,03 8,04 12,06
0% 1,120 1.98 5,95 7,72 11,89
Таблица 1: Стандарт BCI для оценки SoC стартерной батареи с сурьмой
Показания снимаются при 26 ° C (78 ° F) после 24-часового отдыха.

В то время как BCI (Международный совет по батареям) указывает удельный вес полностью заряженной стартерной батареи на уровне 1,265, производители аккумуляторов могут использовать 1,280 и выше. Увеличение удельного веса приведет к перемещению показаний SoC вверх в справочной таблице. Более высокий удельный вес улучшит характеристики батареи, но сократит срок ее службы из-за повышенной коррозионной активности.

Помимо уровня заряда и плотности кислоты, низкий уровень жидкости также изменит SG. Когда вода испаряется, показания удельного веса повышаются из-за более высокой концентрации. Батарея также может быть переполнена, что снижает количество. Добавляя воду, дайте время для перемешивания, прежде чем проводить измерение удельного веса.

Удельный вес зависит от аккумуляторной батареи. В аккумуляторах глубокого цикла используется плотный электролит с удельным весом до 1,330 для получения максимальной удельной энергии; авиационные батареи имеют SG около 1.285; тяговые батареи для вилочных погрузчиков обычно стоят 1,280; стартерные батареи идут по 1,265; а стационарные батареи имеют низкий удельный вес 1,225. Это уменьшает коррозию и продлевает срок службы, но снижает удельную энергию или емкость.

В мире батарей нет ничего абсолютного. Удельный вес полностью заряженных аккумуляторов глубокого цикла той же модели может составлять от 1,270 до 1,305; полностью разряженные, эти батареи могут варьироваться от 1.097 до 1.201. Температура — еще одна переменная, которая изменяет показание удельного веса.Чем холоднее падает температура, тем выше (плотнее) становится значение удельного веса. Таблица 2 иллюстрирует плотность удельного веса батареи глубокого разряда при различных температурах.

Температура электролита Гравитация при полной зарядке
40 ° C 104 ° F 1.266
30 ° C 86 ° F 1.273
20 ° C 68 ° F 1.280
10 ° C 50 ° F 1,287
0 ° C 32 ° F 1,294
Таблица 2: Соотношение удельного веса и температуры батареи глубокого разряда
Более низкие температуры обеспечивают более высокие значения удельного веса.

Неточности в показаниях удельного веса также могут возникать, если аккумулятор расслоился, что означает, что концентрация небольшая сверху и большая снизу (см. BU-804c: потеря воды, расслоение кислоты и поверхностный заряд) Высокая концентрация кислоты искусственно повышает напряжение холостого хода. , что может обмануть оценки SoC из-за ложной индикации SG и напряжения.Электролит должен стабилизироваться после заряда и разряда, прежде чем снимать показания SG.

Кулоновский счет

Ноутбуки, медицинское оборудование и другие профессиональные портативные устройства используют счет кулонов для оценки SoC путем измерения входящего и выходящего тока. Ампер-секунда (As) используется как для заряда, так и для разряда. Название «кулон» было дано в честь Шарля-Огюстена де Кулона (1736–1806), который наиболее известен разработкой закона Кулона (см. BU-601: Как работает интеллектуальная батарея?)

Несмотря на то, что это элегантное решение сложной проблемы, потери снижают общую поставленную энергию, и то, что доступно в конце, всегда меньше, чем было вложено.Несмотря на это, счет кулонов работает хорошо, особенно с литий-ионными батареями, которые обладают высокой эффективностью кулонов и низким саморазрядом. Были внесены улучшения за счет учета старения и саморазряда в зависимости от температуры, но все же рекомендуется периодическая калибровка, чтобы привести «цифровую батарею» в соответствие с «химической батареей». (См. BU-603: Как откалибровать «батарею». Smart ”аккумулятор)

Чтобы избежать калибровки, современные датчики уровня топлива используют функцию «обучения», которая оценивает, сколько энергии аккумулятор выдал при предыдущем разряде.Некоторые системы также соблюдают время зарядки, потому что выцветший аккумулятор заряжается быстрее, чем хороший.

Создатели усовершенствованных систем BMS заявляют о высокой точности, но реальная жизнь часто показывает обратное. Большая часть выдумки скрыта за причудливым считыванием. Смартфоны могут показывать 100-процентный заряд, когда батарея заряжена только на 90 процентов. Инженеры-конструкторы говорят, что показания SoC на новых батареях для электромобилей могут отличаться на 15 процентов. Сообщается о случаях, когда у водителей электромобилей заканчивается заряд, а на указателе уровня топлива остается 25-процентное показание SoC.

Импедансная спектроскопия

Уровень заряда батареи также можно оценить с помощью импедансной спектроскопии с использованием комплексного метода моделирования Spectro ™. Это позволяет снимать показания SoC при постоянной паразитной нагрузке 30А. Поляризация напряжения и поверхностный заряд не влияют на показания, поскольку SoC измеряется независимо от напряжения. Это открывает возможности для применения в автомобилестроении, где одни батареи разряжаются дольше других во время тестирования и отладки и нуждаются в зарядке перед транспортировкой.Измерение SoC методом импедансной спектроскопии также можно использовать для систем выравнивания нагрузки, в которых батарея постоянно заряжается и разряжается.

Измерение SoC независимо от напряжения также поддерживает док-станции и выставочные залы. При открытии двери автомобиля возникает паразитная нагрузка около 20 А, которая вызывает возбуждение аккумулятора и искажает измерения SoC на основе напряжения. Метод Spectro ™ помогает отличить разряженную батарею от батареи с подлинным дефектом.

Измерение SoC

методом импедансной спектроскопии ограничивается новой батареей с заведомо хорошей емкостью; емкость должна быть прибита и иметь неизменное значение.Хотя показания SoC возможны при постоянной нагрузке, аккумулятор не может заряжаться во время теста.

На рис. 3 показаны результаты испытаний импедансной спектроскопии после удаления с батареи паразитной нагрузки 50 А. Как и ожидалось, напряжение разомкнутой клеммы повышается как часть восстановления, но показания Spectro ™ остаются стабильными. Устойчивые результаты SoC также наблюдаются после снятия заряда, когда напряжение нормализуется как часть поляризации.

Рис. 3. Взаимосвязь напряжения и измерений, выполненных методом импедансной спектроскопии после снятия нагрузки.

Батарея восстанавливается после снятия нагрузки.Показания Spectro SoC остаются стабильными при повышении напряжения.


Список литературы

[1] Источник: Power-Sonic

Все о расчете оставшейся емкости аккумулятора

Почему так важно рассчитывать оставшуюся емкость аккумулятора как можно точнее?

Использование системы уборки, робота, военной техники, медицинского оборудования было признано полезным в наше время. Также было обнаружено, что измерительные инструменты, такие как портативные устройства (например, универсальный макияж), соответствуют тенденции развития.Однако многие разработки не были замечены, потому что все портативные устройства должны питаться от батареи.

Батарею можно назвать самой сложной частью цепочки поставок, когда есть необходимость спрогнозировать оставшееся время работы система. В результате постоянного увеличения количества портативных приложений возникает необходимость в выполнении более важных операций, таких как использование мобильного телефона для управления учетными записями; медицинское оборудование должно быть полностью развернуто для мониторинга важных данных

Методы мониторинга емкости аккумулятора

В настоящее время используются два типа методов мониторинга.Первый тип основан на интеграле тока (интеграция тока), а второй тип основан на измерении напряжения. Первый основан на здравой идее, которая подразумевает, что всякий раз, когда аккумулятор полностью заряжен, происходит поток разряда. В этом случае можно получить величину остаточной емкости. Текущий метод интеграции работает очень хорошо, когда аккумулятор вновь заряжается и известно, что он полностью заряжен.

Этот метод успешно используется во многих текущих процессах мониторинга батарей.

Слабость контроля емкости аккумулятора с помощью интеграла тока

Важно подчеркнуть, что этот метод так или иначе ограничен. Одна из его слабых сторон — нефункциональность батареи в режиме использования. Если аккумулятор не использовался в течение нескольких дней после зарядки или если несколько циклов зарядки и разрядки не были полностью заряжены, саморазряд, вызванный внутренней химической реакцией, станет очевидным.Поскольку способов или методов саморазряда не существует, лучший способ исправить это — с помощью предварительно определенного уравнения. Различные модели аккумуляторов имеют разную скорость саморазряда в зависимости от состояния зарядки (SOC), температуры, истории циклов зарядки / разрядки и других факторов. Создание точной модели саморазряда требует значительного времени для сбора данных, хотя это не гарантирует точности результатов.

Еще одна проблема, связанная с этим методом, заключается в том, что можно обновлять значение общей мощности только тогда, когда оно полностью разряжается сразу после полной зарядки.Если количество полных разрядов в течение срока службы батареи недостаточное, реальная емкость батареи могла начать значительно снижаться до того, как фактическое значение заряда батареи будет обновлено измерителем. Следовательно, это заставляет мониторинг переоценивать количество энергии, доступной во время этих циклов.

Даже если заряд аккумулятора обновляется при заданной температуре и скорости разряда, доступная мощность будет изменяться вместе со скоростью разряда и изменениями температуры.

Контроль оставшейся емкости с помощью напряжения

Одним из первых методов является метод, основанный на напряжении.Достаточно только измерить напряжение между двумя уровнями батареи. Метод основан на известной зависимости между напряжением аккумулятора и оставшимся зарядом. Выглядит проще, но в процессе мониторинга есть много сложностей. Простая связь между напряжением батареи и мощностью присутствует только тогда, когда во время измерения не используется нагрузка. При приложении нагрузки (это происходит в большинстве случаев, когда пользователя интересует емкость), напряжение батареи искажается из-за падения давления, вызванного внутренним сопротивлением батареи.Кроме того, даже если нагрузка снята, (Процесс релаксации, который происходит в батарее, может вызвать непрерывное изменение напряжения в течение нескольких часов. По нескольким причинам метод коррекции падения давления, основанный на знании импеданса батареи, является все еще проблематично.

1.Химическая реакция и изменение напряжения батареи

2. Сложная электрохимическая реакция самой батареи вызывает переходную характеристику напряжения.

3. Первичные этапы переноса заряда с электродов литиевого ионный аккумулятор (действия других аккумуляторов аналогичны).

Заряд должен сначала пройти через электрохимически активный материал (анод или катод), накапливая энергию в форме электронов, которая сохраняется в электролите в форме ионов после достижения поверхности частицы. Эти химические этапы связаны с постоянной времени реакции напряжения батареи.

Напряжение аккумулятора со временем будет уменьшаться с разной скоростью и постепенно увеличиваться после снятия нагрузки. Релаксация напряжения литий-ионной батареи после приложения нагрузки при различных состояниях зарядки.

Зная об ошибке мониторинга батареи на основе напряжения, мы предполагаем, что напряжение нагрузки может быть скорректировано путем вычитания падения давления IR и последующего получения текущего SOC с использованием скорректированного значения напряжения. Первая проблема, с которой необходимо столкнуться, заключается в том, что значение R зависит от SOC. Если используется среднее значение, то в состоянии почти полного разряда (в это время импеданс более чем в десять раз превышает состояние заряда). Оценка ошибки SOC достигнет 100%.Один из способов решить эту проблему — использовать несколько вольтметров на основе SOC при разных нагрузках. Импеданс также во многом зависит от температуры (температура на уменьшение 10 ° C, импеданс увеличивается в 1,5 раза). Это взаимодействие следует добавить в таблицу, и это чрезвычайно усложняет процесс расчета.

Характеристики аккумулятора временные. Следствием этого является то, что эффективное значение R зависит от времени нагрузки, и очевидно, что мы можем рассматривать внутренний импеданс как омический резистор без учета временного фактора.Это связано с тем, что даже если в вольтметре учесть соотношение R и Soc, изменение нагрузки приведет к серьезной ошибке. Поскольку наклон функции SOC (V) зависит от SOC, диапазон переходных ошибок варьируется от 50% в состоянии разряда до 14% в процессе зарядки.

Различия импеданса между разными батареями усложняют ситуацию. Даже недавно произведенные батареи будут иметь низкочастотные изменения импеданса постоянного тока ± 15%, что имеет большое значение для коррекции напряжения высокой нагрузки.Например, в случае обычного тока заряда и разряда 1 / 2c, типичное сопротивление постоянному току 2Ач батареи составляет около 0,15 Ом, в худшем случае разница напряжений между батареями составляет 45 мВ, а соответствующая ошибка оценки SOC составляет 20%.

Наконец, когда батарея устарела, возникает проблема максимального импеданса. Хорошо известно, что прирост импеданса значительно ниже, чем у батареи. Типичная литий-ионная батарея имеет 70 циклов зарядки и разрядки, сопротивление постоянного тока будет увеличено на один раз, а тот же цикл нулевой нагрузки снизится только на 2% ~ 3%.

Алгоритм, основанный на напряжении, кажется, хорошо работает для нового аккумуляторного блока, но если вышеуказанные факторы не принимаются во внимание, фатальная ошибка (50%) генерируется, когда аккумуляторный блок достигает 15% срока службы ( примерно 500 циклов зарядки и разрядки).

Мониторинг батареи: метод измерения тока и метод напряжения

Компания TI использует возможности метода тока и метода измерения напряжения в создании алгоритма мониторинга мощности следующего поколения.Компания осторожно рассмотрела эту кажущуюся естественной, но до сих пор задействованную схему: комбинирование методов измерения тока и напряжения для использования наиболее известного метода в различных ситуациях. В результате точной корреляции между напряжением холостого хода и SOC этот метод может обеспечить правильную оценку SOC без нагрузки и источника питания в состоянии релаксации. Кроме того, этот метод также позволяет удобно находить точное «начальное положение» Soc, используя нерабочий период (у любого устройства с батарейным питанием будет рабочий период).Этот метод устраняет необходимость коррекции саморазряда при отсутствии рабочего периода, так как устройство может распознавать точный SOC при подключении. Когда устройство находится в рабочем режиме и аккумулятор заряжен, альтернативно используется текущий метод интеграции. Метод не требует сложной и неточной компенсации падения давления под нагрузкой, поскольку счетчик кулонов (счет кулонов) отслеживает изменения SOC с самого начала процесса.

Можно ли использовать этот метод для полного обновления заряда?

Да! Метод можно использовать для обновления заряда. В зависимости от процента SOC, используемого до нагрузки, SOC после нагрузки (оба значения получаются путем измерения напряжения в состоянии релаксации) и количества заряда, передаваемого между ними. Следовательно, существует простое определение полной мощности, которая соответствует изменению SOC в случае определенного изменения заряда.Тем не менее, этого можно достичь, несмотря на количество передач, начальное состояние (без полной зарядки).

Это избавляет от необходимости обновлять плату в соответствии с некоторыми особыми соображениями. Таким образом, это помогает смягчить еще одну слабость текущего алгоритма интеграции. Этот метод не только предлагает решение проблем, связанных с SOC, но также позволяет избежать влияния импеданса батареи и используется для других целей. Этот метод позволяет вам обновить общее количество энергии, которое соответствует состоянию «без нагрузки», например, максимально возможный заряд, который может быть использован.В результате уменьшения IR мощность при нулевой нагрузке также будет уменьшаться, и время достижения конечного значения напряжения уменьшается при возникновении нагрузки. Если соотношение импеданса между SOC и температурой известно, есть возможность определить, когда может быть достигнуто напряжение на клеммах при наблюдаемой нагрузке и температуре, на основе простой модели.

Тем не менее, как упоминалось ранее, полное сопротивление зависит от батареи и быстро увеличивается с возрастом батареи и увеличением времени зарядки и разрядки.Поэтому сохранение его в базе данных не имеет значения. Пытаясь решить эту проблему, TI разработала тип ИС, который может выполнять измерение импеданса в реальном времени, в то время как измерение в реальном времени может постоянно обновлять базу данных. Это предлагает решение проблемы различий между импедансом батареи и ее старением. Постоянное обновление данных импеданса позволяет точно прогнозировать ситуацию напряжения при указанной нагрузке.

В нескольких сценариях этот метод может использоваться для облегчения снижения расчетной частоты ошибок потребления электроэнергии до менее 1% и, что наиболее важно, для достижения высокой точности на протяжении всего жизненного цикла батареи.

Еще одним преимуществом адаптивного алгоритма является Plug and play. При реализации алгоритма не требуется описывать взаимосвязь между импедансом и Soc и температурой базы данных, поскольку эти данные будут получены путем измерения в реальном времени.База данных для коррекции саморазряда больше не нужна, но все еще существует потребность в определении базы данных напряжений холостого хода и соотношений SOC (включая температуру).

Однако это соотношение определяется химическими свойствами системы положительной и отрицательной полярности, а не конкретными конструктивными факторами модели батареи (например, электролитом, сепаратором, толщиной активного материала и добавкой). Поскольку большинство производителей аккумуляторов используют одни и те же активные материалы (LiCoO2 и графит), их отношения V (soc, t) одинаковы.

При сравнении напряжения батарей, изготовленных разными производителями, особенно при нулевой нагрузке, можно сделать вывод, что их значение напряжения очень близко к отклонению в 5 мВ. Также в худшем случае ошибка SOC составляет всего 1,5%. Разработка новой батареи требует создания новой базы данных, в отличие от сотен баз данных, которые сейчас используются для различных моделей батарей. Это гарантирует внедрение решения Power meter в различных устройствах, и база данных не зависит от используемых батарей.Не нужно перепрограммировать даже аккумуляторы разных производителей. Таким образом, реализация микросхемы мониторинга аккумуляторов, точность и надежность Plug and Play также улучшились.

Интерпретация параметров аккумуляторов и спецификаций

Аккумуляторы — это конечный коммерческий продукт, который поставляется клиентам и требует предоставления некоторых данных от производителей, чтобы клиенты могли оценить производительность различных типов аккумуляторов с точки зрения номинальной емкости, допустимого DOD, и температурные рабочие диапазоны.Большинство таблиц данных содержат некоторые кривые, которые разработчик фотоэлектрических систем должен уметь идеально интерпретировать для достижения наилучших методов проектирования.

В этом разделе мы обсудим основные параметры аккумуляторов и основные факторы, влияющие на производительность аккумулятора.

Первыми важными параметрами являются номинальное напряжение и емкость аккумулятора.

Каждая батарея имеет определенное напряжение и емкость. Как кратко обсуждалось ранее, внутри каждой батареи есть элементы, которые образуют уровень напряжения , и это номинальное напряжение батареи является номинальным напряжением, при котором батарея должна работать.

Емкость относится к количеству заряда, который батарея может доставить при номинальном напряжении, которое прямо пропорционально количеству материала электрода в батарее.

Емкость аккумулятора измеряется в ампер-часах или ампер-часах, обозначаемых как (Ач). Емкость также может быть выражена в единицах энергоемкости батареи. Энергоемкость — это номинальное напряжение батареи в вольтах, умноженное на емкость батареи в ампер-часах, что дает общую энергетическую емкость батареи в ватт-часах (Вт-ч).В общем, это общее количество энергии, которое может хранить устройство.

Вам должно быть интересно, каково значение ампер-часов как единицы емкости аккумулятора? Само устройство дает нам некоторые важные подсказки о свойствах батареи. Совершенно новый аккумулятор емкостью 100 ампер-часов теоретически может обеспечивать ток 1 А в течение 100 часов при комнатной температуре. На практике это не так из-за нескольких факторов, как мы увидим позже.

C-рейтинг

Перейдем к другому важному параметру батареи, называемому C-rate.C-rate — это скорость разряда батареи относительно ее емкости. «Число» C-rate — это не что иное, как разрядный ток, при котором батарея разряжается сверх номинальной емкости батареи. Он рассчитывается следующим образом:

«Число» C = IdisCnon

Где

«I dis » — ток разряда

«C non » — номинальная емкость аккумулятора

Скорость разряда иногда называют «числом» C /, и это число представляет собой количество часов, необходимое для полной разрядки аккумулятора.Другими словами, это обратное предыдущее обозначение, и оно рассчитывается следующим образом:

CI «Number» = CnonIdis

Например, C-rate 1C для батареи емкостью 100 Ач будет соответствовать току разряда 100 А в течение 1 часа. Или его можно представить как C / 1. С другой стороны, C-rate 2C для той же батареи будет соответствовать току разряда 200 А за полчаса. Или его можно представить как C / 0.5. Точно так же коэффициент C 0,05C подразумевает ток разряда 5 А в течение 20 часов.Или его можно представить как C / 20. Наконец, та же самая батарея может быть разряжена на 1 А за 100 часов, что соответствует 0,01 ° C или C / 100. В общем, C-скорость зависит от тока зарядки и разрядки.

КПД

Поскольку не существует системы преобразования энергии со 100% -ным КПД, термин КПД представляет способность системы передавать энергию от входа системы к выходу. Каждый тип батареи имеет разную степень эффективности, как описано в EME 812 (9.3. Хранение батареи — таблица 9.1), и обычно мы говорим об эффективности как заряда, так и разряда вместе взятых.

Эффективность батареи — это отношение общего ввода системы хранения к общему выходу системы хранения. Например, если 10 кВтч закачивается в аккумулятор во время зарядки, и вы можете эффективно извлечь только 8 кВтч при разрядке, то эффективность системы хранения в оба конца составляет 80%.

Давайте обсудим еще один важный параметр батареи, состояние заряда или SOC .Он определяется как процент емкости батареи, доступной для разряда, таким образом, батарея с номиналом 100 Ач, которая разряжена на 20 Ач, имела SOC 80%. Другим параметром, дополняющим SOC, является глубина разряда или DOD , которая представляет собой процент разряженной емкости аккумулятора. Таким образом, батарея на 100 Ач, разряженная на 20 Ач, имеет DOD 20%. Другими словами, DOD и SOC дополняют друг друга.

Теперь мы подошли к очень важному параметру: циклов, срок службы батареи.Срок службы определяется как количество циклов зарядки и разрядки, после которых емкость аккумулятора падает ниже 80% от номинального значения. Обычно продолжительность цикла указывается как абсолютное число. Однако, если быть более точным, на срок службы и другие параметры батареи влияет изменение условий окружающей среды, например температуры (в данном случае).

Так какая связь между параметрами батареи? Срок службы сильно зависит от глубины разряда. Это можно увидеть на рисунке 3.6 для типичной свинцово-кислотной аккумуляторной батареи. Если мы посмотрим на эффективную емкость при разной глубине разряда (DOD) для свинцово-кислотной батареи, мы увидим, что количество циклов уменьшается с увеличением DOD.

Рисунок 3.6: Эффективная емкость (%) в зависимости от количества циклов при различных скоростях разряда для залитой свинцово-кислотной батареи.

Кредит: разработан с использованием SAM

.

Срок службы цикла также зависит от температуры. Аккумулятор работает дольше при более низких температурах эксплуатации.Кроме того, из рисунка 3.6 видно, что для конкретной температуры продолжительность цикла нелинейно зависит от глубины разряда. Чем меньше DOD, тем выше продолжительность цикла. Однако такой более высокий срок службы также будет означать, что эти дополнительные циклы, которые вы набираете, могут помочь вам только при меньшей глубине разряда. Таким образом, можно сказать, что батарея прослужит дольше, если средний DOD может быть уменьшен по сравнению с ее нормальной работой. Также следует строго контролировать перегрев аккумулятора.Перегрев может произойти из-за перезарядки и последующего перенапряжения свинцово-кислотного аккумулятора. Мы узнаем больше о контроле напряжения и заряда аккумулятора в следующем разделе.

Хотя срок службы батареи увеличивается при более низких температурах, необходимо учитывать еще один эффект. Температура также влияет на емкость аккумулятора при регулярном использовании. Как видно на Рисунке 3.7, чем ниже температура, тем меньше емкость аккумулятора. Чем выше температура, тем выше емкость аккумулятора.

Рисунок 3.7: Зависимость эффективной емкости (%) от температуры для залитой свинцово-кислотной аккумуляторной батареи

Кредит: разработан с использованием SAM

.
Отражение

Почему емкость увеличивается с увеличением температуры?

Нажмите, чтобы ответить …

ОТВЕТ: Это связано с тем, что при высоких температурах химические вещества в батарее более активны, и поэтому химическая активность имеет тенденцию увеличивать емкость батареи. Напротив, химическая активность снижается при более низких температурах, которые снижают производительность

.
Факторы старения аккумулятора

Это может показаться нелицеприятным, но при высоких температурах возможно достичь емкости батареи выше номинальной.Однако такие высокие температуры серьезно вредят здоровью аккумулятора.

Когда мы говорим, что батарея имеет ограниченный срок службы или что она полностью «разряжена», что именно это означает? Связано ли это с эффектом старения свинцово-кислотного аккумулятора?

Есть несколько факторов, которые способствуют старению любой батареи. Сульфатирование — одна из основных причин старения. А если аккумулятор не полностью заряжен после сильной разрядки, это вызывает рост кристаллов сульфата, которые не могут быть полностью преобразованы обратно в свинец или оксид свинца.В результате батарея медленно теряет массу активного материала, и, следовательно, разрядная емкость будет ниже. Коррозия свинцовой сетки на электроде — еще один распространенный фактор старения. Это приводит к увеличению сопротивления сети из-за высоких положительных потенциалов.

Далее, когда батарея теряет влагу, это вызывает высыхание электролита, что происходит при высоких напряжениях зарядки, что приводит к потере воды. Это называется эффектом газовыделения и может ограничить срок службы батареи.Об этом следует позаботиться при регулярном обслуживании, добавив в аккумулятор дистиллированной воды.

Исследователи разработали необслуживаемые свинцово-кислотные батареи для солнечных систем с очень большим сроком службы. Однако это также продукты высокого класса и могут быть более дорогими.

Отражение

Как определить, предпочитается ли батарея необслуживаемого типа, если она предназначена для фотоэлектрических систем?

Нажмите, чтобы ответить …

ОТВЕТ: Это зависит от количества необходимых батарей и доступности для текущего обслуживания.Батареи, не требующие обслуживания, предпочтительно использовать, когда доступ к установке затруднен или если системе требуется большое количество батарей.

После того, как мы рассмотрели все основные параметры батареи и характеристические кривые, разработчик сможет сделать лучший выбор для продукта в зависимости от области применения. Но как дизайнеры ставят эти батарейки на место? Есть ли только один размер для всех батарей, и он масштабируемый? Или они делают батарею индивидуального дизайна для каждого проекта? Мы ответим на эти вопросы в следующем разделе.

Что такое SOC и SOH батареи, как их измерить?

Обновлено: 26 августа 2021 г.

Что такое SoC и SoH аккумулятора?

Понимание и мониторинг состояний ячеек в определенный момент времени часто требуется при разработке батарей, чтобы оптимизировать их использование.

Возможно, вы захотите лучше понять состояние заряда $ \ mathrm {(SoC)} $ и состояние $ \ mathrm {(SoH)} $ аккумулятора.Эти параметры важны, потому что они напрямую связаны с производительностью батареи.

Состояние здоровья $ \ mathrm {(SoH)} $ и Состояние заряда $ \ mathrm {(SoC)} $ являются ключевыми показателями качества, поскольку они предоставляют очень полезные данные, необходимые для оптимизации системы управления батареями ( BMS).

Состояние заряда и состояние здоровья — это разные параметры, которые иногда можно спутать. Цель этой статьи — дать четкое определение каждому термину и объяснить его значение и использование.

$ \ mathbf {SoC} = $ Состояние заряда

Состояние заряда батареи описывает разницу между полностью заряженной батареей и той же самой батареей, которая используется. Он связан с оставшимся количеством электричества, доступным в ячейке.

Определяется как отношение оставшегося заряда аккумулятора к максимальному заряду, который может доставить аккумулятор. Он выражен в процентах, как показано ниже.

$$ \ mathrm {SoC / \%} = 100 \ frac {(Q_0 + Q)} {Q _ {\ mathrm {max}}} = \ mathrm {SoC_0 / \%} + 100 \ frac {Q} {Q_ {\ mathrm {max}}} \ tag {1} $$

$ Q_0 / \ mathrm {mAh \;} = $ Начальная зарядка аккумулятора.

$ Q / \ mathrm {mAh \;} = $ Количество электроэнергии, подаваемой или подаваемой батареей. Он следует условию тока: он отрицательный во время разряда и положительный во время заряда.

$ Q _ {\ mathrm {max}} / \ mathrm {mAh \;} = $ Максимальный заряд, который может храниться в аккумуляторе.

$ \ mathrm {SoC_0 / \%} = $ Начальное состояние заряда $ \ mathrm {(SoC / \%)} $ батареи.

  • Если батарея новая: $ Q _ {\ mathrm {max}} = C _ {\ mathrm {r}} $ и $ Q_0 = 0.5 \, Q _ {\ mathrm {max}} $ обычно. $ C _ {\ mathrm {r}} $ — это номинальная емкость аккумулятора, указанная производителем.

  • Если аккумулятор полностью заряжен: $ Q_0 = Q _ {\ mathrm {max}} $ и $ \ mathrm {SoC_0} = 100 \% $.

Рисунок 1. Эволюция $ \ mathbf {S_0C_0} $ батареи во время зарядки и разрядки

Состояние заряда также можно рассматривать и наоборот, и оно называется глубиной разряда $ \ mathrm {(DoD)} $.Он рассчитывается следующим образом:

$$ \ mathrm {DoD / \%} = 100- \ mathrm {SoC / \%} \ tag {2} $$

$ \ mathbf {SoH} = $ Состояние здоровья

Состояние работоспособности (SoH батареи описывает разницу между исследуемой батареей и новой батареей и учитывает старение элемента.

Определяется как отношение максимального заряда аккумулятора к его номинальной емкости. Он выражается в процентах, как показано ниже.

$$ \ mathrm {SoH / \%} = 100 \ frac {Q _ {\ mathrm {max}}} {C _ {\ mathrm {r}}} \ tag {3} $$

$ Q _ {\ mathrm {max}} / \ mathrm {mAh \;} = $ Максимальный доступный заряд аккумулятора

$ C _ {\ mathrm {r}} = $ Номинальная мощность

Рисунок 2: Эволюция $ \ mathbf {SoH} $ батареи в процессе старения

На профиль разряда вторичной батареи влияет ее состояние здоровья.Чем ниже $ \ mathrm {SoH} $, тем быстрее разряжается аккумулятор, как показано на рисунке 3 ниже.

Рисунок 3: $ \ mathbf {U} $ против . $ \ mathbf {t} $ во время циклов заряда и разряда батареи для разных $ \ mathbf {SoH} $

Как измерить $ \ mathbf {SoC} $ и / или $ \ mathbf {SoH} $ с помощью потенциостата / гальваностата BioLogic или циклического устройства батареи

Значение $ \ mathrm {SoC} $ можно получить, отслеживая заряд батареи (измерение тока и времени).Для этого подходят метод гальваностатического цикла с ограничением потенциала (GCPL), а также методы хронопотенциометрии (CP) и постоянного тока (CC).

Один из доступных способов определения $ \ mathrm {SoH} $ — это узнать количество заряда $ Q $, которое может храниться на определенном этапе. Поэтому для этой цели можно использовать методику определения емкости батареи (BCD) EC-Lab ® или BT-Lab ® .

Состояние заряда Состояние здоровья Определение емкости аккумулятора (BCD) Номинальная мощность GCPL (гальваностатический цикл с пределом потенциала) Постоянный ток (CC) Хронопотенциометрия (ХП)

Спектроскопия проверяет емкость батареи за 15 секунд

Получение неуловимой батареи

Методы тестирования батарей не работают, и промышленность требует более совершенных технологий.Без подходящих инструментов оценка производительности остается делом догадок, что приводит к слишком быстрой или слишком поздней замене батарей (в большинстве случаев слишком поздно). Некоторые батареи меняются неоднократно, не зная причины отказа, другие заменяются на отметке с датой, не зная о состоянии, но большинство остаются нетронутыми до тех пор, пока не произойдет поломка.

В тестерах аккумуляторов недостатка нет. Большинство утверждают, что измеряют состояние здоровья (SoH) путем считывания напряжения и внутреннего сопротивления. Батареи улучшились, и одно только измерение сопротивления не подходит для оценки производительности.Лучшие электролиты и коррозионно-стойкие материалы сохраняют низкое сопротивление на протяжении всего срока службы батареи. Рекламные функции, которые выходят за рамки возможностей подразделения, вводят в заблуждение и сбивают с толку отрасль, заставляя поверить в то, что многогранные результаты достижимы с помощью основных методов тестирования.

Однако большинство тестеров аккумуляторов способны идентифицировать умирающую или разряженную батарею; но и пользователь тоже. Проблема заключается в том, чтобы оценить батарею до того, как ее производительность будет снижена. Это делается путем измерения емкости, главного индикатора состояния батареи.Самый надежный метод — полная зарядка / разрядка, но для этого необходимо вывести аккумулятор из эксплуатации. Хотя они подходят для небольших батарей, разряды непрактичны для больших батарей. Свинцово-кислотная батарея теряет около 2% своей емкости за каждый полный цикл, а стартерная батарея — на 8%. Это вызывает необходимость в расширенном быстром тестировании, поскольку тест батареи без оценки емкости является неполным.

На рисунке 1 показаны три компонента батареи, состоящие из накопленной энергии (емкости), пустой части, которую можно пополнить, и неактивной части, которая теряется из-за использования и старения.Номинальная емкость означает емкость, указанную производителем в Ач (ампер-часах), значение, которое применяется только при новой батарее. Доступная емкость — это способность накопления энергии после полной зарядки, а состояние заряда (SoC) относится к накопленной энергии, которая также включает неактивную часть. Это вызывает неточности при измерении уровня топлива, поскольку полностью заряженная батарея всегда показывает 100%, даже если 50% емкости батареи стало неактивным. Время работы такой батареи сокращено до 50%.

Рисунок 1: Три части батареи
Батарея состоит из накопленной энергии, пустой части, которую можно перезарядить, и неактивной части, которая постоянно теряется из-за старения.


Тестирование стартерных батарей Тестирование аккумуляторов проводится с момента их изобретения. Простой, но надежный метод быстрого тестирования — это углеродная свая, которая прикладывает кратковременную нагрузку для проверки стабильности тока и напряжения. Квалифицированный механик может оценить аккумулятор по его кинетическому поведению, но оценить емкость невозможно.

Еще одно неизвестное — SoC. Это можно оценить, измерив напряжение разомкнутой клеммы аккумулятора, который простоял несколько часов и находится при комнатной температуре.Простое открытие двери автомобиля или запуск двигателя нарушает спокойствие, и нейтрализация занимает несколько часов; производитель рекомендует 24ч. (Есть сходство с взволнованным супругом.) Знание состояния заряда важно, поскольку аккумулятор с низким зарядом ведет себя так же, как аккумулятор с уменьшенной емкостью. Эти две характеристики необходимо проверять отдельно при тестировании батареи.

Измеритель проводимости переменного тока, также известный как тестер импеданса, в основном заменил углеродную сваю.Маленький и неинвазивный, тестер импеданса подает сигнал переменного тока для измерения внутреннего сопротивления батареи. Эти устройства проверяют CCA (усилитель холодного пуска) стартерных батарей и сопротивление батарей ИБП; оценка мощности выходит за рамки их возможностей.

Критический прогресс был достигнут в области электрохимической импедансной спектроскопии (EIS). EIS не нова; высокая стоимость, длительное время тестирования и потребность в обученном персонале для интерпретации массивов данных ограничили использование этой технологии лабораториями.

Компания Cadex сделала шаг вперед в EIS и разработала многомодельную спектроскопию электрохимического импеданса, или Spectro ™. Частотное сканирование дает график Найквиста, на который накладываются различные электрохимические модели. Объединение данных коррелирует значения, получаемые при чтении емкости. (CCA и SoC используют более упрощенные методы тестирования.) Тест занимает 15 секунд, а аккумулятор должен иметь минимальный заряд 60%. Наилучшие результаты достигаются при «рабочем» аккумуляторе. Новые батареи без форматирования или батареи, которые долго хранились, не проявляют тех же симптомов, что и батареи, снятые с эксплуатации.

Стартерная аккумуляторная батарея считается исправной, если она может запустить двигатель. В современных автомобилях это не единственный критерий, и водитель спрашивает: «Может ли рулить и ломаться?» Вспомогательные функции, в том числе старт-стоп, требуют хорошего резерва мощности, что выдвигает оценку мощности на первый план. Характеристика результатов испытаний — еще одна причина тяготения к емкости. CCA плохо отображает состояние батареи; показания остаются стабильными с возрастом, в то время как емкость предсказуемо падает.Однако оценка емкости требует более сложной технологии, чем чтение CCA, с использованием матриц в качестве справочных таблиц.

На рис. 2 показано поведение 20 стареющих стартерных батарей, отсортированных от хороших к плохим. Все блоки работали нормально, но пользователи не знали, что срок службы батарей от 10 до 20 закончился. Аккумулятор с емкостью менее 40% следует заменить, так как это может привести к застреванию водителя, особенно во время похолодания. Исчезновение емкости в большинстве случаев остается незамеченным; аналогия — лошадь, которая скачет галопом, пока не падает замертво от истощения.


Рисунок 2: Емкость и CCA стареющих батарей. Батареи 1–9 имеют хороший CCA и большую емкость; батареи 10–20 заканчиваются из-за потери емкости. Все аккумуляторы заводятся хорошо. Метод испытания CCA получали с помощью Spectro CA-12; Емкость была измерена с помощью банка нагрузок Agilent путем применения полной разрядки в соответствии со стандартами BCI.

Потеря емкости свинцово-кислотной батареи вызвана коррозией, сульфатацией и отслаиванием активного материала, каждый из которых вызывает повышение внутреннего сопротивления.Хотя это правда, тесты показывают, что сопротивление большинства стартерных батарей остается низким, а емкость снижается. Для дальнейшего изучения взаимосвязи компания Cadex провела обширное испытание 175 стареющих стартерных батарей и обнаружила поразительные результаты. Корреляция между емкостью и сопротивлением (или CCA) составила всего 0,55; Я бы представил идеальное совпадение.

Рисунок 3 графически демонстрирует эти результаты. Вертикальная ось Y показывает показания CCA; горизонтальная ось X представляет мощности. Ромбы не охватывают красную контрольную линию, как это было бы при тесной корреляции между емкостью и CCA.Вместо этого пограничные батареи тяготеют к линии 40% емкости в левом зеленом поле; очень немногие держатся за нижнюю границу 50% -го порога ОСО.


Рисунок 3: Взаимосвязь между CCA и емкостью на 175 стартерных батареях Зеленое поле представляет PASS; Срок службы батарей в красном поле FAIL истек. Большинство аккумуляторов охватывают линию 40% емкости слева от зеленого поля; немногие касаются линии 50% CCA внизу. Метод испытаний Емкость и CCA проверены в соответствии с SAE J537

Хотя коррозия и отслаивание активного материала необратимы, сульфатирование можно исправить, если вовремя уловить.Это делается путем приложения повышенных зарядных напряжений или импульсов тока на время для растворения сульфатов свинца, которые образуются, когда батарея остается недостаточно заряженной. Необходим метод обнаружения сульфатации, который применяется к правильному количеству противоядия, чтобы не повредить батарею из-за чрезмерной коррекции. Недостаточный заряд возникает при езде по городу с включенными вспомогательными нагрузками; холостой ход или движение на низкой скорости не может полностью зарядить аккумулятор.


Сводка Диагностика аккумуляторов с помощью экспресс-тестирования все еще находится в зачаточном состоянии.У нас даже нет надежного метода измерения уровня заряда, не говоря уже о том, чтобы получить надежное измерение емкости на лету.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *