Как вычислить емкость аккумулятора: Проверка емкости аккумулятора мультиметром: как измерить аккумуляторную батарею

определение понятия, как ее посчитать

Практически все устройства, работающие от электрического тока, оснащены аккумуляторными батареями. К ним можно отнести автомобили, ноутбуки, телефоны. Как правило, именно от емкости аккумулятора зависит время работы электрической техники. А сам объем также подвержен влиянию других параметров. Он может со временем уменьшаться при неправильном использовании устройства.

Что обозначает параметр

Характерным параметром для любой батарейки является его объем. Этот параметр обозначает количество времени, во время которого батарея может давать энергию подключенному устройству. Емкость измеряется в амперах, а обозначает этот показатель как ампер-час. Для совсем компактных АКБ обозначение идет в миллиамперах.

Единица измерения емкости ничто иное как произведение тока, при котором разряжается АКБ, на временной промежуток потери накопленного заряда. Иными словами, батарея емкостью в 40 А/ч, способна отдавать 40 Ампер за час работы.

Связь параметра с энергией

Достаточно частое заблуждение в том, что объем АКБ считается показателем, который характеризует энергию накопленной батарейкой. Способность к накоплению заряда является зависимым напрямую от напряжения. Исходя из этого можно сделать вывод — чем большее напряжение батареи, тем больше она способна накопить количество энергозаряда. Электрическая энергия является перемножением тока при заряде, напряжении самой батареи и времени протекании тока. Выражается это все уравнением:

В приведенном примере используются такие обозначения, как:

• W – числовой показатель накопленной энергии, Джоуль;
• U – напряжение батареи, Ватт;
• I – значение постоянного тока, Ампер;
• Т — Время разряжения батареи, час.

А так как время разряда и постоянный ток дают объем аккумулятора, можно вывести другую формулу энергии:

Эта формула показывает, как связана энергия и объем АКБ. Если подключить последовательно несколько батареек с одинаковым значением объема, то числовое значение энергии представится как перемножение электроэнергии одного элемента помноженное на количество в связке.

Важно! Некоторые производители батарей не указывают емкость в амперах час, а показывают числовое значение запасаемой энергии в Ватт час.

Показатели, влияющие на емкость

Емкость аккумулятора не является одиночным показателем, который независим. На самом деле он прямо зависит от многих параметров АКБ. К ним можно отнести резервную, энергетическую емкость. Они прямо влияют на номинальное значение.

Энергетическая

Такой показатель АКБ, как энергетическая емкость измеряется в Вт/элементах. Этот параметр указывает на то, что аккумулятор способен отдавать заряд на протяжении некого периода времени с постоянной мощностью. Как правило, временной промежуток составляет 1/4 часа или менее. Такой параметр наиболее популярен за рубежом, но сейчас набирает известность и в России.

Для того, чтобы приблизительно рассчитать энергетическую емкость аккумулятора, которая измеряется в Ампер-час, обозначается как Вт/ч, нужно воспользоваться формулой:

В расчете емкости аккумулятора используются такие обозначения, как:

• Q – энергетическая емкость АКБ, получаемая в ходе расчётов;
• W – объем аккумулятора, Вт/ч.

По итогу получается простое разделение временного промежутка. При покупке аккумуляторов стоит смотреть на обозначения его энергетического объема.

Резервная

Также у АКБ есть еще один параметр, который характеризует его работоспособность. К ней относится резервный объем батареи. Как правило, такой параметр характерен для аккумуляторов автомобилей.

Эта характеристика говорит о том, что АКБ способно питать движущийся автомобиль, его устройства в то время, когда штатный генератор авто вышел из строя. Резервная измеряется во времени (минуты), за которое разряжается акум с током величиной 25 А.

Для вычисления номинальной емкости АКБ по известным показателям резервной используют следующую формулу:

В уравнении используются такие обозначения емкости:

• Q – номинальная;
• Т – резервная.

Емкость аккумулятора и его заряд (заряженность)

Довольно часто пользователи приравнивают такие показатели как объем батареи и ее заряд или заряженность. Это в корне неправильно и считается ошибочным заблуждением.

На самом деле емкость аккумулятора обозначит максимальное значение потенциала батареи. По-другому это говорит о том, что батарея способна накопить некоторое количественное значение энергии при заряжённом состоянии.

А вот заряд АКБ обозначает энергию, которая требуется для питания нагрузки. Из этого вытекает, что обозначения зарядов одной батареи бывает разным, и это подчиняется в первую очередь времени заряженности аккумулятора. А вот объем как в разряженном, так и в заряженном положении не изменяется.

Для лучшего понимания этих сравнений требуется представить бокал, наполненный жидкостью. Объем стакана есть емкость, а вот уже количество воды в нем — это заряд. Значит, что емкость АКБ никак не зависит от количества заряда в нем.

Факторы, влияющие на емкость

Также номинальная емкость может зависеть от других факторов. Например, о тока разряда, температуры эксплуатации, типичного устаревания, износа АКБ.

Ток разряда

Большинство показателей, которые указаны на корпусе батареи от производителя, вычисляются в ходе тестовых замеров. Например, ток разряда замеряют при стандартных временных промежутках как 10, 20 или 100 часов. На корпусе будет соответствующее обозначение объема Q10, 20 и 100, или тока разряда I10, 20 и 100.

И чтобы вычислить показатель тока, который протекает через нагрузку, необходимо просто разделить показатель на количество часов. Например, таким образом:

Но не стоит воспринимать это как пропорциональность тока разряда и времени. Они не являются пропорциональными величинами. Например, при разряжении батареи за 15 минут ток не будет равным произведению Q20 х 4.

Конечное напряжение разряда

При каждом цикле разряда напряжение на батареи падает, а когда числовое значение приблизится к конечной отметке, АКБ следует отключить. Как правило, аккумулятор при достижении этой границы просто перестает питать устройства.

И если аккумулятор способен продолжать питать устройство на достаточно низких показателях напряжения, то его объем, как правило, намного выше тех, которые отключаются на этой же отметке.

Важно! Если продолжать использовать батареи при конечном напряжении разряда, то произойдёт глубокий разряд батареи. Этого не следует допускать слишком часто так как такие условия способствуют износу батареи, конечному выводу из строя.

Износ аккумулятора

У каждой батарейки на корпусе стоит численное обозначение его номинальной емкости. Как правило, это обязательная метка от производителя. Но не всегда указанные значения соответствует действительным показателям. Аккумулятор может терять свой объем по некоторым причинам. Например, такой износ емкости аккумулятора характерен в таких случаях, как:

• Долгое хранение на складе;
• Активная эксплуатация;
• Неправильный заряд, а также разряд устройства.

Даже простая эксплуатация приводит к устареванию батареи. Аккумуляторам свойственно терять свою емкость из-за разрушения внутренних пластин. По этой причине АКБ уже не может вобрать заявленное количество энергии, длительно обеспечивать питание устройств.

Температура

Использование аккумулятора необходимо производить в рекомендуемом диапазоне температур. Но, как правило, часто такие параметры игнорируются по причине невозможности им следовать. Например, нередко на морозе активно пользуются смартфонами и объем от этого падает.

Температура прямо влияет на показатель емкости АКБ. При повышении температуры со стандартных 20 до 40 градусов приведет к повышению номинальной на целых 5 %. А вот понижение до 0 приведет к уменьшению показателя на 15 %. При эксплуатации АКБ при минусовых температурах уменьшает показатель на 25 и больше.

Совет! При использовании аккумулятора при минусовых температурах следует учитывать падение емкости, возможные отклонения в корректности работы устройства.

Как проверить емкость аккумулятора

Довольная частая практика производить измерение параметра объема аккумулятора при покупке устройства бывшего в употреблении. Также некоторые измеряют совершенно новые батареи. Это не обязательно совершать, но полученные данные помогут корректно определить состояние работоспособности АКБ.

Популярный метод измерение — это способ контрольного разряда. Его можно называть классическим, часто применимым. Контрольный разряд — это процедура заключается в полном заряде батарее и последующим разряде при помощи постоянного тока. Во время процедуры засекают промежуток, за который АКБ потеряет заряд. После чего достаточно вставить полученные цифры в стандартную формулу по расчёту емкости аккумулятора:

В формуле используются обозначения:

• Q – емкость батареи;
• I – ток, используемый для разряда;
• Т — время, которое аккумулятор тратит чтобы полностью разрядится.

Важно! Для того, чтобы получить максимально точный результат требуется подобрать показательно постоянного тока таким образом, чтобы общее время для полного разряда составило от 8 до 20 часов.

После расчёта требуется сравнить вычисленное числовое обозначение с указанными цифрами от производителя. Если номинальный показатель аккумулятора больше реального на 60-65 % и более, то АКБ следует заменить. Такое сильное отклонение говорит о том, что батарея сильно изношена и дальнейшая ее эксплуатация приведет к быстрому выходу их строя.

Внимание! Если отклонения в числовых значениях около 30 %, а аккумулятор новый, то такое может говорить о том, что АКБ долго не использовался по назначению. В случае недолгой эксплуатации АКБ такой исход случается при глубоком разряде.

Казалось бы, что метод измерения достаточно прост. Но и у него есть свои недостатки. Среди них числятся:

• Необходимость прервать использования батареи на длительный срок;
• Замирение показателей происходит длительный период;
• Точность расчёта зависит от постоянного наблюдения.

Производители в курсе таких манипуляций и их сложности, именно поэтому многие устройства имеют возможность производит самостоятельную диагносту. Процедура происходит быстро, достаточно несколько секунд, чтобы узнать о состоянии аккумулятор. Но на данный момент технология не совершенна и полученные результаты могут быть далекими от реальности.

Как вычислить емкость, требуемую для питания устройства

Чтобы выяснить требуемый минимальный порог емкости для того или иного устройства, нужно использовать формулу:

В формуле расчёта емкости используются такие обозначения, как:

• Q – требуемая емкость батареи, Ам*ч;
• Р – данная нагрузка, Вт;
• V – напряжение АКБ;
• Т – время, на протяжении которого необходимо питать устройство в часах;
• К – коэффициент, обозначающий разрешимо потребления энергии устройством.

Применение коэффициента при расчете необходимо для того, чтобы учесть возможность неполной разрядки батареи. Например, если давать устройству разряжать аккумулятор на 30 % и после этого сразу же заряжать, то это позволит пережить устройству более 1000 циклов. Но использовать треть возможностей не удобно, так как придется постоянно производить подзарядку. Если установить коэффициент 0.7, то батарейка будет разряжаться до 70%.

Например,  в наличие есть нагрузка около 500 Вт, которую необходимо резервировать около трех часов. Для стандартной 12 Вт батарейки получится следующий расчёт емкости аккумулятора:

Таким образом можно получить минимальный порог значения параметра для аккумулятора. Но стоит взять с запасом, процентов на 20.

Важно! Не стоит брать аккумуляторы с излишне большим объемом, это может негативно сказаться на устройстве, которое питается батареей.

 

Емкость аккумулятора — это характерный показатель качества и работоспособности батареи, она зависит от многих параметров. На него следует ориентироваться при приобретении АКБ для различных устройств. Чем больше этот параметр батареи, тем большее количество времени он сможет обеспечивать энергией устройство.

Как проверить ёмкость аккумулятора телефона

При эксплуатации мобильного телефона с каждым циклом заряд-разряд происходит постепенная деградация аккумулятора. Этот процесс неизбежен и, можно сказать, естественный. Причём он не зависит от модели телефона, его цены и функциональности. В современных мобильных телефонах используются литий─ионные (Li-Ion) и литий─полимерные (Li─Pol) аккумуляторы. Аккумуляторные батареи литиевого типа за 500 циклов заряд-разряд теряют до 50% своей номинальной ёмкости. Можно сказать, что это норма. За 2─3 года постоянной работы они исчерпывают свой ресурс. Хотелось бы знать, а насколько ещё хватит батареи и когда готовится к её замене. Для этого нужно уметь определить ёмкость аккумулятора телефона. Об этом мы и поговорим сегодня. Но для начала немного о самом понятии ёмкость.

 

Содержание статьи

Ёмкость аккумулятора телефона

Ёмкость аккумуляторной батареи – это способность накапливать и возвращать энергию постоянного тока. Единица измерения ёмкости – это ампер-часы или ватт-часы. Говоря проще, ёмкость аккумулятора телефона показывает, как долго АКБ сможет обеспечивать его питание. К примеру, 750 мАч означает, что аккумуляторная батарея может отдавать ток 1 мА в течение 750 часов.

Ёмкость батареи вычисляется, как произведение времени разряда на величину постоянного тока.

C = T * I

В аккумуляторе телефона происходит много различных химических процессов, в результате которых идёт деградация. К примеру, изменяется объем и состав электролита, состояние материала электродов и т. п. В результате снижается ёмкость, и постепенно мы приходим к тому, что аккумулятор пора заменять.

Как узнать, что скоро батарея уже выработает свой ресурс. Сейчас мы расскажем о некоторых способах определить изношенность АКБ, а затем о способе измерить ёмкость батареи.

Подробнее о том, что такое ампер-час, читайте в материале по ссылке.
Вернуться к содержанию
 

Как проверить состояние аккумулятора телефона?

Для начала следует провести визуальный осмотр. Если литиевый аккумулятор вашего телефона имеет серьёзные проблемы, то это будет видно невооружённым глазом. Чаще всего после длительной эксплуатации литиевые аккумуляторы вздуваются, на контактах появляются заметные следы коррозии, появляются белые и зеленоватые следы.

Вздутие аккумулятора

Если вы обнаружили вздутие или иное изменение формы аккумулятора, следует прекратить его эксплуатацию. В противном случае вы можете вывести из строя телефон. Из повреждённой батареи может вылиться электролит и замкнуть микросхемы телефона. Так, что проблем станет гораздо больше.

Кстати, вздутие заметно не сразу. Сначала может появиться совсем небольшая выпуклость, которая постепенно нарастает. Можете прочитать подробнее о том, что делать, если вздулся аккумулятор в телефоне.

Также вас должна насторожить слишком быстрая разрядка аккумулятора телефона. То есть, если раньше АКБ держалась три дня, а теперь один при одинаковой интенсивности эксплуатации, это повод внимательнее присмотреться к состоянию аккумулятора телефона.

Кроме того, при выработке ресурса батареи её заряд на телефоне может резко проваливаться. К примеру, показывается 25%, а потом вдруг после одного короткого звонка показывает нулевой заряд и отключается.
Чтобы телефон не отключался в неподходящий момент, вам нужен переносной аккумулятор для телефона. О нём можно прочитать по указанной ссылке.

Вернуться к содержанию
 

Приложения для получения информации об аккумуляторе

Как можно получить информацию об аккумуляторной батарее телефона, не разбирая его. Для этого существуют специальные программы и команды для ОС. Давайте, их рассмотрим.

 

iOS

Для владельцев смартфонов iPhone можно посоветовать использовать утилиту iBackupBot. Информацию из операционной системы здесь выкопать достаточно сложно и лучше воспользоваться готовым приложением. Для того чтобы воспользоваться iBackupBot, нужно установить утилиту на компьютере, подключить к нему iPhone и запустить программу.

Утилита iBackupBot

Далее нужно выбрать своё устройство из предложенных и нажать More information. Программа выведет вам информацию о числе пройденных циклов заряд-разряд и значение ёмкости. Если величина значительно меньше номинальной (менее 50%), то аккумулятор подлежит замене. iBackupBot существует в версиях под PC и Mac.
Вернуться к содержанию
 

Android

Цифровой запрос

Чтобы получить сведения о состоянии батареи телефона непосредственно из ОС Андроид, нужно отправить запрос *#*#4636#*#* и нажать «Информация о батарее». После этого на дисплей будет выведена информация об АКБ. Ниже показан пример для Samsung Galaxy Nexus.

Информация о батарее на Samsung Galaxy Nexus

Информация о батарее на Samsung Galaxy Nexus

Информация о батарее на Samsung Galaxy Nexus

 

Программа Battery

Это приложение можно скачать на GooglePlay. Приложение показывает текущее состояние аккумулятора телефона, напряжение, температуру и т. п.

Программа Battery

Программа Battery

Программа Battery

Вернуться к содержанию
 

Как проверить ёмкость аккумулятора телефона?

Для точного определения ёмкости аккумулятора телефона можно использовать метод с использованием продвинутых зарядных устройств.
Если у вас есть многофункциональное зарядное устройство типа iMAX B6, то можно воспользоваться его возможностями для определения реальной ёмкости аккумулятора. Для этого можно дождаться полной разрядки аккумулятора до выключения телефона.

Затем подключить его к iMAX B6 или другому подобному ЗУ. Затем выставляете тип аккумулятора, режим зарядки и запускаете процесс. Устройство в процессе заряда батареи считает принятую ёмкость исходя из времени и величины тока заряда.

Можно провести процесс в обратном направлении. То есть, полностью зарядить аккумулятор телефона. А затем разряжать его с помощью того же зарядного устройства, измеряя при этом время и ток разрядки. У вас получится реальная ёмкость вашей батареи. Также можно проверить ёмкость внешних аккумуляторов для смартфонов и планшетов.
Вернуться к содержанию
 

Опрос

Примите участие в опросе!

 Загрузка …
Если вы знаете другие методы измерения ёмкости аккумулятора телефона, пишите их в комментариях ниже. Голосуйте в нашем опросе и оценивайте материал!
Вернуться к содержанию

Проверка аккумулятора автомобиля — способы проверки емкости аккумулятора

Если мотор — сердце автомобиля, то аккумулятор — та самая сила, оживляющая машину. В его подчинении запуск двигателя и питание бортовой сети, если он выключен.

Способы проверки аккумулятора

Какие аккумуляторы есть на рынке? Свинцово-кислотные, литиевые и щелочные. Аккумуляторная кислотная батарея, или АКБ, чаще всего используется в авто- и мототехнике. Проверенные временем устройства долго держат заряд и хорошо переносят постоянные нагрузки. Недостатком свинцово-кислотных аккумуляторов является их уязвимость к холоду. Отрицательная температура в сочетании с низким зарядом аккумулятора влияют на плотность электролита внутри батареи. Чтобы не допустить замерзание и разрядку АКБ, необходимо знать как проверить аккумулятор автомобиля на работоспособность.

Существует несколько способов проверки состояния АКБ:

1. с помощью индикатора;
2. с использованием мультиметра;
3. нагрузочной вилкой;
4. зарядным устройством.

Проверка по индикатору

Проще всего оценить уровень заряда с помощью индикатора, который некоторые производители устанавливают на крышку своего аккумулятора. Технически индикатор заряда аккумулятора представляет собой своего рода поплавок, который перемещается в зависимости от уровня жидкости в АКБ. Как чувствует себя батарея определяют по цвету индикатора:

• зеленый — аккумулятор полностью заряжен, уровень электролита оптимален;
• белый (иногда серый) — батарея почти разряжена, электролита недостаточно для работы в полную мощь;
• черный — аккумуляторная батарея разряжена, требуется её зарядка, долив электролита, либо замена устройства.

На вопрос как проверить емкость аккумулятора ответят специальные приборы — тут простым индикатором не обойдешься, тем более он есть не у всех батарей.

Проверка аккумулятора автомобиля с помощью мультиметра

Специальный прибор может измерить заряд и предупредить об утечке тока. Купить его можно в любом большом автомобильном магазине, или в отделе «все для электриков» где-нибудь в строительном супермаркете. Как это делается — по пунктам:

1. Удостовериться, что зажигание автомобиля выключено.
2. Переключить мультиметр в режим вольтметра и установить выключатель на значении 20 Вольт.
3. Подключить провода в соответствующие разъемы устройства.
4. Приложить металлические щупы на концах проводов к клеммам аккумулятора: красный цвет соответствует клемме «плюс», черный — «минус».
5. Зафиксировать показания прибора.

Показания вольтметра (без нагрузки), В	Уровень заряженности АКБ, %
12.6 Вольт и больше	100%
12.5 — 12.3 Вольт	75% — 50%
12,1-11.7 Вольт и меньше	25% — 0%

Данные таблицы показывают, что если напряжение на клеммах меньше 12.7 В, то АКБ заряжена не полностью, а если мультиметр выдает менее 11,7В — это признаки неисправности или глубокого разряда.

Использование нагрузочной вилки при проверке аккумулятора

Метод нагрузочной вилки — один из самых эффективных и используется в процессе диагностики работоспособности АКБ под нагрузкой в профессиональных сервисных центрах. Сама по себе нагрузочная вилка представляет собой устройство, включающее мультиметр (вольтметр), нагрузочное сопротивление, а иногда и амперметр. Проверка исправности аккумулятора при этом проводится в два этапа:

1. Оценка состояния и степени заряженности батареи. Проверка происходит путем измерения напряжения на клеммах без нагрузки в режиме вольтметра. Если батарея полностью заряжена, на приборе появятся показания от 12,6 до 12,9 В. В противном случае, АКБ необходимо зарядить, либо найти причину неисправности.
2. Проверка аккумулятора под нагрузкой. Если АКБ заряжена, а плотность и уровень электролита оптимальны, параллельно вольтметру подключается нагрузочное сопротивление, передающее ток и имитирующее работу стартера при запуске двигателя машины. Спустя 5 секунд показатели вольтметра, а затем нагрузка отключается. Важно, чтобы напряжение при этом вернулось к начальному показателю. Полученные данные позволяют сделать правильное заключение о состоянии батареи.

Показания вольтметра (с нагрузкой), В	Уровень заряженности АКБ, %
10,2 Вольт и больше	100%
9. 6 — 9.0 Вольт	75% — 50%
8,4-7,8 Вольт	25 — 0%

При проверке таким способом нужно соблюдать температурный режим. Если в месте проведения диагностики температура воздуха ниже 20 градусов, холодная батарея может быстро разрядиться.

Применение зарядного устройства при проверке АКБ

Если необходимо срочно провести проверку аккумулятора, а мультиметра, ареометра и нагрузочной вилки под рукой нет, можно воспользоваться стандартным зарядным устройством. Шкала для определения напряжения батареи подскажет состояние источника питания после нажатия специальной проверочной кнопки. Нужно только подключить ЗУ к клеммам АКБ. Обратите внимание, включение устройства в электрическую сеть в момент проверки недопустимо.

Проверка электролита в аккумуляторе

Уровень электролита в аккумуляторе играет важную роль при эксплуатации устройства. Его проверка может проводиться по-разному в зависимости от конструкции конкретной АКБ. Традиционно автомобилисты оценивают уровень электролита визуально через отверстия под крышками банок аккумулятора. Некоторые модели оснащены шкалой для определения меры заполнения батареи с указанием максимума и минимума, допустимого для безопасной работы устройства. В лучшем случае производители делают часть пластикового короба прозрачным. Для еще более точного определения уровня используются стеклянные измерительные трубки, опускаемые на дно каждой банки. Если вы решите проводить замеры таким способом, не забудьте о мерах безопасности, ведь в состав электролита входит серная кислота.

Немаловажно при оценке состояния электролита в аккумуляторе измерить его плотность. Для исследования этого показателя понадобится специальный прибор ареометр, или денсиметр. Сложная конструкция состоит из двойной стеклянной колбы, груши и пробирки, наполненной ртутью или дробью. Ареометр позволяет установить точное соотношение частей воды и серной кислоты, содержащихся в электролите.

Процедура оценки плотности проводится не менее чем через 2 часа после полной зарядки аккумулятора путем взятия проб из каждой банки. Результат измерения считается достоверным, если набрано достаточное количество электролита (до поднятия поплавка). Оптимальный показатель плотности — 1,27-1,29 г/см3. При превышении нормы электролит можно разбавить дистиллированной водой, а при занижении необходимо добавить аналогичный раствор с нормальным показателем плотности.

Возможна ли зарядка АКБ в домашних условиях?

Зарядку аккумуляторной батареи желательно проводить в нежилых, хорошо проветриваемых помещениях. Если вам все же пришлось заряжать АКБ дома, лучше делать это на балконе. Дело в том, что в процессе зарядки аккумулятора выделяется опасный для здоровья человека сернистый газ, а также хлористые соединения кислорода. Подобные летучие вещества могут вызывать недомогание. Необходимо отслеживать продолжительность зарядки и состояние электролита. Не допускайте его «закипания», поскольку это может существенно снизить ресурс батареи. Сила тока ЗУ во время зарядки должна быть минимальной. Помните, для полной зарядки аккумулятора емкостью 60 ампер нужно 7-8 часов.

Специалисты официальных сервисных центров ГК FAVORIT MOTORS оказывают полный спектр услуг по обслуживанию и ремонту автомобилей любых марок. Квалифицированные мастера в короткие сроки устранят любые неисправности электрооборудования и проведут тщательную диагностику всех систем Вашего автомобиля. Обращайтесь к профессионалам!

Как проверить емкость аккумулятора мультиметром

Особенности эксплуатации кислотных аккумуляторов

Чтобы аккумулятор служил исправно и долго нужно следить за его состоянием, независимо от его типа будь то аккумулятор для автомобиля, источника бесперебойного питания и другие.

Как проверить емкость аккумулятора мультиметром

Например, если не следить за состоянием автомобильного аккумулятора, то срок службы его уменьшается вдвое, с 6 лет до 3. Конечно, если у вас достаточно средств, и вы являетесь просто наездником, тогда аккумулятор можно менять каждые 2-3 года. Чтобы аккумуляторные батареи не доставляли вам неприятностей во время эксплуатации автомобилем, вы должны знать остаточную емкость батареи для своевременной замены.

На ёмкость батареи влияет ток заряда, время заряда, степень сульфатации пластин. Хотя аккумуляторы для автомобилей и являются стартерными, то есть рассчитанными на ток стартера 200 – 300 А, частый запуск стартера снижает срок его службы. К примеру, если использовать автомобильные стартерные батареи в оборудовании с постоянной нагрузкой, срок их службы возрастает до 14 – 16 лет.

Заряжают кислотные батареи обычно током равным 10% от их емкости. Для емкости 60 А⋅ч рекомендуемый ток заряда по инструкции 6 А. Однако качество заряда, которое выражается в увеличении ёмкости, достигается небольшим током заряда до 1 А. При таком токе пластины батареи более полно насыщаются зарядом.

SKAT-T-AUTO тестер аккумуляторов

Недостаток этого метода – увеличение времени заряда. При необходимости ток заряда можно увеличить до 20 А для автомобильных батарей, главное здесь не упустить время, когда аккумулятор начнет быстро нагреваться. Один раз в полгода кислотные батареи рекомендуется тренировать, для очищения пластин от сульфатации (кристаллы солей свинца) и увеличения емкости батареи.

Тренировка заключается в трехкратном цикле заряда – разряда. Батарею полностью заряжают, затем разряжают до 12 В. Такая тренировка, способствует растворению кристаллов солей свинца на пластинах, и соответственно увеличивает емкость кислотной батареи.

Как проверить емкость аккумулятора мультиметром

Емкость аккумуляторной батареи показывает, какой ток может отдать батарея в нагрузку в течение определенного промежутка времени. Возьмём автомобильный аккумулятор емкостью 60 А⋅ч. Такая батарея может отдать в нагрузку ток 60 А в течении 1 часа, или 6 А течении 10 часов. Емкость батарей рассчитывается по формуле: Е(А)=I(A)*Т(ч) где,

Е – емкость батареи в А⋅ч, I – ток в амперах, T – время разряда батареи в часах.

Одним мультиметром можно определить емкость любых аккумуляторов. Измерить емкость батареи можно несколькими методами.

1. Проверка емкости аккумулятора мультиметром.
2. Проверка степени заряда батареи нагрузочной вилкой.
3. Проверка ёмкости аккумулятора тестером SKAT-T-AUTO или аналогичным.
4. Проверка емкости батареи электронной нагрузкой.

Определить емкость батареи возможно можно одним мультиметром по величине напряжения. Однако это значение будет очень приблизительным и не совсем достоверным. Мультиметром и одним реостатом можно более точно вычислить емкость аккумулятора. Это вычисление будет полнее и достовернее.

Проверка емкости аккумулятора мультиметром и реостатом

На реостате выставляют сопротивление 2- 3 Ома. Подключают его к клеммам батареи через мультиметр, который включён в режиме измерения тока 10 А соответствующей полярности и замеряют ток через реостат. Если мультиметр один, его отключают, ставят режим работы на измерение постоянного напряжения 20 В и подключают к клеммам аккумулятора.

К этим же клеммам подключают реостат. Засекают время, и ждут несколько часов, пока мультиметр не покажет 12 В. Всё, процесс измерения заряда аккумулятора мультиметром завершён. Теперь время умножаем на ток и находим емкость аккумуляторной батареи.

Более точный результат можно получить, если использовать два мультиметра или мультиметр и амперметр на 10 А. В этом варианте каждый час замеряют ток разряда и записывают. По мере разряда батареи ток будет уменьшаться. По окончанию эксперимента находят среднее значение разрядного тока (суммируют токи и делят на число замеров), далее умножают усредненный ток разряда на время разряда.

Степень заряда АКБ на холостом ходу после стоянки автомобиля 24 часа

Тестер емкости аккумуляторов SKAT-T-AUTO выдает результаты через 15 – 20 сек. Его показания не высокой точности, приблизительные. Высокие результаты по точности, при измерении емкости аккумуляторов (при токе разряда 5А – 1,2%) можно получить, работая с электронной нагрузкой.

Электронную нагрузку удобно использовать автоэлектрикам и тем, кому нравиться экспериментировать с аккумуляторами, тренировать их и вычислять точную емкость батареи. Для тренировки, на электронной нагрузки выставляется ток разряда 4 – 6 А и напряжение 12В, достигнув которого включается звуковая сигнализация окончания разряда батареи.

Электронная нагрузка для проверки емкости всех типов аккумуляторов

Ниже 12 В это уже глубокий разряд и разряжать далее не рекомендуется, так как есть вероятность разрушения пластин. Следом заряжают аккумулятор обычным зарядным устройством до 14,2 В, после зарядки батарее вновь повторяют процесс разряда.

По окончании тренировки заряжают аккумулятор, дают 2 часа покоя и замеряют емкость батареи электронной нагрузкой. Для измерения емкости в режиме А⋅ч выставляют напряжение 12 В и ток разряда 4-6 А. Об окончании процесса известит звуковая сигнализация. Далее вновь заряжают аккумулятор и устанавливают на автомобиль. Этой электронной нагрузкой проверяют любые аккумуляторы напряжением 6, 12 и 24 В.

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 рассчитать емкость аккумулятора

Емкость батареи — это количество энергии, хранящейся в батарее. Он сообщает вам, сколько энергии может обеспечить вам аккумулятор и в течение какого времени. Звучит расплывчато? Позвольте мне пояснить дальше.

Каждая батарея имеет предел максимальной мощности, который может быть получен от нее в любой момент времени. Он предоставляется производителем как часть спецификации аккумулятора. Емкость аккумулятора говорит нам, как долго он может отдавать энергию при максимальном пределе мощности.Математически это можно определить так:

Емкость = Мощность X Продолжительность

Это означает, что если мы потребляем меньше энергии, батарея прослужит дольше. Теперь мы знаем из предыдущего поста, что мощность рассчитывается в киловаттах (кВт). Итак, мощность измеряется в кВтч (киловатт-час).

Само определение батареи говорит о том, что она преобразует химическую энергию в электрическую. Емкость аккумулятора также измеряется количеством электроэнергии, израсходованной им за определенный период времени.Вы знаете, что электричество измеряется в амперах. Таким образом, емкость аккумулятора также измеряется в ампер-часах (Ач). Здесь

Мощность = Электричество X Продолжительность

ампер-час — это более часто используемая единица измерения емкости аккумулятора.

Для обеспечения единообразия для всех производителей емкость аккумулятора, указанная производителями, является номинальной емкостью аккумулятора. По сути, емкость показывает, сколько ампер электроэнергии может вырабатывать аккумулятор за 20 часов.Итак, если у вас есть аккумулятор на 100 Ач, он обеспечит вас электроэнергией на 5 А в течение 20 часов.

Емкость аккумулятора не остается постоянной. Он меняется со временем из-за таких факторов, как саморазряд, цикл зарядки / перезарядки (в случае аккумуляторных батарей), температура, коррозия, хранение и т. Д.

Статьи по теме:

Закон Пойкерта: на сколько прослужит моя батарея

5 причин отказа батареи

Резервная мощность

Определение ампер, вольт, ватт и омов

Как рассчитать количество ампер-часов батареи

Часто нас спрашивают, как рассчитать, сколько ампер-часов необходимо клиенту для работы одного или нескольких устройств.
Итак, мы подготовили несколько заметок по различным темам, таким как «Как рассчитать ампер-час батареи» и другие.

Вт = умножение вольт на ампер

Шаг 1. Не торопитесь, и это будет иметь смысл. Следующая информация была скопирована с PowerStream.com

Итак, у вас есть прибор или устройство, например, помпа, и вы хотите знать, какой размер батареи вам нужен?
Хорошо, если потребляемый ток составляет x ампер, время составляет T часов, тогда емкость C в ампер-часах составляет

C = xT

Например, если ваш насос потребляет 120 мА, а вы хотите, чтобы он работал в течение 24 часов

C (ампер-часы) = 0. 12 ампер * 24 часа = 2,88 ампер-часов (продолжайте, подсчет еще не закончен)

Шаг 2. Рекомендации по сроку службы батареи

Нехорошо разряжать батарею до нуля во время каждого цикла зарядки. Например, если вы хотите использовать свинцово-кислотную батарею в течение многих циклов, не следует разряжать ее после 80% заряда, оставив в аккумуляторе 20%. Это не только увеличивает количество получаемых циклов, но и позволяет батарее разряжаться на 20%, прежде чем вы начнете получать меньшее время работы, чем предусмотрено конструкцией для

C ’= C / 0.8 (80% глубина разряда или DOD)

Для приведенного выше примера

C ‘= 2,88 Ач / 0,8 = 3,6 Ач аккумулятор (продолжайте работу)

Шаг 3: Скорость разряда

Некоторые типы аккумуляторов дают гораздо меньше ампер-часов, если вы их быстро разрядите. Это называется эффектом Пейкарта. Это большой эффект для щелочных, углеродно-цинковых, воздушно-цинковых и свинцово-кислотных батарей. Например, если вы используете свинцово-кислотную батарею при 1С, вы получите только половину той емкости, которая была бы у вас, если бы вы использовали 0. 05C. Это небольшой эффект для никель-кадмиевых, литий-ионных, литий-полимерных и никель-металлгидридных аккумуляторов.

Для свинцово-кислотных аккумуляторов номинальная емкость (т. Е. Количество AH, выбитое на стороне аккумулятора) обычно дается для 20-часовой разрядки. Если вы разряжаетесь с медленной скоростью, вы получите расчетное количество ампер-часов из них. Однако при высоких скоростях разряда емкость резко падает. Практическое правило заключается в том, что при скорости разряда в течение 1 часа (т.е. при потреблении 10 ампер от батареи на 10 ампер-час или 1С) вы получите только половину номинальной емкости (или 5 ампер-часов от батареи на 10 ампер-час). .Для большей точности можно использовать графики, подробно описывающие этот эффект для разной скорости разряда. Например, таблицы данных, перечисленные на http://www.powerstream.com/BB.htm

. Например, если ваш портативный гитарный усилитель потребляет стабильно 20 ампер, и вы хотите, чтобы он работал в течение 1 часа, вы должны начать с Step 1:

C = 20 ампер * 1 час = 20 AH

Затем перейдите к этапу 2

C ‘= 20 AH / 0,8 = 25 AH

Затем примите во внимание высокую скорость

C’ ‘= 25 / . 5 = 50 Ач

Таким образом, вам понадобится герметичная свинцово-кислотная батарея на 50 ампер-час для работы усилителя в течение 1 часа при среднем потреблении 20 ампер.

Шаг 4. Что делать, если у вас нет постоянной нагрузки? Очевидно, что нужно сделать, это то, что нужно сделать. Определите среднюю потребляемую мощность. Рассмотрим повторяющийся цикл, каждый из которых длится 1 час. Он состоит из 20 ампер в течение 1 секунды, а затем 0,1 ампер в течение оставшейся части часа. Средний ток будет рассчитан следующим образом.

20 * 1/3600 + 0,1 (3599) / 3600 = 0.Средний ток 1044 ампер.

(3600 — количество секунд в часе).
Другими словами, выясните, сколько ампер потребляется в среднем, и используйте шаги 1 и 2. Шаг 3 очень трудно предсказать в случае, если у вас есть небольшие периоды высокого тока. Хорошая новость: постоянное потребление 1С снижает емкость намного больше, чем короткие импульсы 1С, за которыми следует период отдыха. Таким образом, если средний потребляемый ток составляет около 20 часов, то вы приблизитесь к мощности, прогнозируемой для 20-часового режима, даже если вы потребляете его импульсами сильного тока. Фактические данные тестирования трудно получить, не проведя тест самостоятельно.
Если вам известны ватты, а не амперы, выполните следующую процедуру.

Шаг A. Преобразуйте ватты в амперы

Фактически, ватты — это основная единица мощности, а ватт-часы — это запасенная энергия. Ключ в том, чтобы использовать известные вам ватты для расчета ампер при напряжении батареи.

Например, вы хотите проработать лампочку мощностью 250 Вт 110 В переменного тока от инвертора в течение 5 часов.
Ватт-часов = Вт * часов = 250 Вт * 5 часов = 1250 Вт-часов

Учитывайте эффективность инвертора, скажем, 85%

Ватт-часов = Вт * часы / эффективность = 1250/0.85 = 1470 ватт-часов

Так как ватт = амперы * вольт, разделите ватт-часы на напряжение батареи, чтобы получить ампер-часы заряда батареи

Ампер-часы (при 12 вольт) = ватт-часы / 12 вольт = 1470/12 = 122,5 ампер-часов.
Если вы используете батарею с другим напряжением, ампер-часы будут изменяться путем деления на напряжение батареи, которое вы используете.

Теперь вернитесь к шагам 2–4 выше, чтобы уточнить расчет.

Как измерить емкость — Battery University

Узнайте о различных методах тестирования и о том, почему ни один из них не является полностью удовлетворительным.

Емкость — это главный индикатор работоспособности аккумулятора, но оценить ее на лету сложно. Традиционный цикл зарядки / разрядки / зарядки по-прежнему является наиболее надежным методом измерения емкости аккумулятора. В то время как портативные аккумуляторы можно перезарядить относительно быстро, полный цикл больших свинцово-кислотных аккумуляторов нецелесообразен для измерения емкости.

SAE (Общество автомобильных инженеров) определяет емкость стартерной батареи по резервной емкости (RC). RC отражает время работы в минутах при стабильном разряде 25А.DIN (Deutsches Institut für Normung) и IEC (Международная электрохимическая комиссия) маркируют аккумулятор в ампер-часах при типичном разряде 0,2C (5 часов) для стартерных аккумуляторов. Батарея на 60 Ач разряжается при 12 А. Точного преобразования RC в Ah не существует, но наиболее распространенная формула — это RC, деленное на 2 плюс 16. Короткий метод — это деление RC на 1,9.

Метод разряда

Можно было бы предположить, что измерение емкости разрядом является наиболее точным методом, но это не всегда так, особенно со свинцово-кислотными аккумуляторами.Даже при использовании высокоточного оборудования в среде с контролируемой температурой и в соответствии с установленными стандартами заряда и разряда между идентичными испытаниями возникают различия. Это не совсем понятно, кроме как понять, что батареи — это электрохимические устройства, которые обладают качествами, подобными человеческим. Наш уровень IQ также варьируется в зависимости от времени суток и других условий. Химические составы на основе лития и никеля обеспечивают более стабильные результаты разряда, чем свинцово-кислотные.

Лаборатории Cadex проверили 91 стартерную батарею с различными уровнями производительности, и результаты представлены на Рисунке 1. Горизонтальная ось X представляет батареи от слабого до сильного, а вертикальная ось Y отражает емкость. Испытания проводились в соответствии со стандартами SAE J537 с применением полной зарядки и 24-часового перерыва с последующим регулируемым разрядом 25 А до 10,50 В (1,75 В / элемент). Результаты, отмеченные ромбами, представляют Тест 1. Тест был повторен в идентичных условиях, и емкости, показанные в квадратах, характеризуют Тест 2. Только выполненные с разницей в несколько дней, Тесты 1 и 2 различаются в среднем на +/- 15 процентов по производительности.Другие лаборатории наблюдают аналогичные расхождения.

Рис. 1. Колебания емкости при двух идентичных испытаниях заряда / разряда 91 стартерной батареи. Производительность различается на +/– 15% между тестом 1 и тестом 2. Тесты проводились в соответствии с SAE J537 Предоставлено Cadex (2005)

При оценке результатов теста батареи задается вопрос: «С каким стандартом сравниваются показания?» Если это делается с классическим циклом заряда / разряда, который имеет большие неточности, тогда современные технологии тестирования не имеют эталонных показателей, и ученые могут спросить: «Какой метод более точен, метод разряда / заряда или другие развивающиеся технологии?» Это актуальный вопрос, поскольку появляются ненавязчивые технологии, которые позволяют протестировать батарею всего за несколько секунд.

Неинвазивный метод

Spectro ™ (от Cadex) использует многомодельную спектроскопию электрохимического импеданса (EIS), которая проверяет состояние батареи за секунды с помощью процесса сканирования. Неинвазивная технология сочетает EIS со сложным моделированием для оценки емкости, CCA и SoC с помощью матриц, также известных как справочные таблицы. Вот как это работает:

Синусоидальный сигнал нескольких частот вводится в батарею с напряжением в несколько милливольт.После цифровой фильтрации извлеченный сигнал формирует график Найквиста, на который накладываются различные электрохимические модели. Spectro ™ выбирает наиболее подходящие модели; неподходящие реплики отклоняются. Затем слияние данных сопоставляет значения ключевых параметров для получения оценок мощности и CCA. Рисунок 2 упрощенно иллюстрирует запатентованный процесс.

Рис. 2 Spectro ™ объединяет EIS со сложным моделированием для оценки емкости батареи и улучшения измерений CCA. Синусоидальный сигнал дает график Найквиста; Объединение данных коррелирует значения ключевых параметров для оценки емкости и CCA. патент США 7,072,871; Предоставлено Cadex

Сюжет Найквиста был изобретен Гарри Найквистом (1889–1976), когда он работал в Bell Laboratories. Он представляет собой частотную характеристику линейной системы, отображающую как амплитуду, так и фазовый угол на одном участке.

Как измерить емкость — Battery University

Узнайте о различных методах тестирования и о том, почему ни один из них не является полностью удовлетворительным.

Емкость — это главный индикатор работоспособности аккумулятора, но оценить ее на лету сложно. Традиционный цикл зарядки / разрядки / зарядки по-прежнему является наиболее надежным методом измерения емкости аккумулятора. В то время как портативные аккумуляторы можно перезарядить относительно быстро, полный цикл больших свинцово-кислотных аккумуляторов нецелесообразен для измерения емкости.

SAE (Общество автомобильных инженеров) определяет емкость стартерной батареи по резервной емкости (RC). RC отражает время работы в минутах при стабильном разряде 25А.DIN (Deutsches Institut für Normung) и IEC (Международная электрохимическая комиссия) маркируют аккумулятор в ампер-часах при типичном разряде 0,2C (5 часов) для стартерных аккумуляторов. Батарея на 60 Ач разряжается при 12 А. Точного преобразования RC в Ah не существует, но наиболее распространенная формула — это RC, деленное на 2 плюс 16. Короткий метод — это деление RC на 1,9.

Метод разряда

Можно было бы предположить, что измерение емкости разрядом является наиболее точным методом, но это не всегда так, особенно со свинцово-кислотными аккумуляторами.Даже при использовании высокоточного оборудования в среде с контролируемой температурой и в соответствии с установленными стандартами заряда и разряда между идентичными испытаниями возникают различия. Это не совсем понятно, кроме как понять, что батареи — это электрохимические устройства, которые обладают качествами, подобными человеческим. Наш уровень IQ также варьируется в зависимости от времени суток и других условий. Химические составы на основе лития и никеля обеспечивают более стабильные результаты разряда, чем свинцово-кислотные.

Лаборатории Cadex проверили 91 стартерную батарею с различными уровнями производительности, и результаты представлены на Рисунке 1.Горизонтальная ось X представляет батареи от слабого до сильного, а вертикальная ось Y отражает емкость. Испытания проводились в соответствии со стандартами SAE J537 с применением полной зарядки и 24-часового перерыва с последующим регулируемым разрядом 25 А до 10,50 В (1,75 В / элемент). Результаты, отмеченные ромбами, представляют Тест 1. Тест был повторен в идентичных условиях, и емкости, показанные в квадратах, характеризуют Тест 2. Только выполненные с разницей в несколько дней, Тесты 1 и 2 различаются в среднем на +/- 15 процентов по производительности. Другие лаборатории наблюдают аналогичные расхождения.

Рис. 1. Колебания емкости при двух идентичных испытаниях заряда / разряда 91 стартерной батареи. Производительность различается на +/– 15% между тестом 1 и тестом 2. Тесты проводились в соответствии с SAE J537 Предоставлено Cadex (2005)

При оценке результатов теста батареи задается вопрос: «С каким стандартом сравниваются показания?» Если это делается с классическим циклом заряда / разряда, который имеет большие неточности, тогда современные технологии тестирования не имеют эталонных показателей, и ученые могут спросить: «Какой метод более точен, метод разряда / заряда или другие развивающиеся технологии?» Это актуальный вопрос, поскольку появляются ненавязчивые технологии, которые позволяют протестировать батарею всего за несколько секунд.

Неинвазивный метод

Spectro ™ (от Cadex) использует многомодельную спектроскопию электрохимического импеданса (EIS), которая проверяет состояние батареи за секунды с помощью процесса сканирования. Неинвазивная технология сочетает EIS со сложным моделированием для оценки емкости, CCA и SoC с помощью матриц, также известных как справочные таблицы. Вот как это работает:

Синусоидальный сигнал нескольких частот вводится в батарею с напряжением в несколько милливольт.После цифровой фильтрации извлеченный сигнал формирует график Найквиста, на который накладываются различные электрохимические модели. Spectro ™ выбирает наиболее подходящие модели; неподходящие реплики отклоняются. Затем слияние данных сопоставляет значения ключевых параметров для получения оценок мощности и CCA. Рисунок 2 упрощенно иллюстрирует запатентованный процесс.

Рис. 2 Spectro ™ объединяет EIS со сложным моделированием для оценки емкости батареи и улучшения измерений CCA. Синусоидальный сигнал дает график Найквиста; Объединение данных коррелирует значения ключевых параметров для оценки емкости и CCA. патент США 7,072,871; Предоставлено Cadex

Как рассчитать время работы от батареи — Battery University

Знать о скрытых потерях аккумулятора при оценке запаса энергии.

Если бы аккумулятор был идеальным источником питания и работал бы линейно, время заряда и разряда можно было бы рассчитать в соответствии с протекающими токами на входе и выходе, также известными как кулоновский КПД.То, что вложено, должно быть доступно как выход в той же сумме; 1-часовая зарядка при 5А должна обеспечить 1-часовую разрядку при 5А или 5-часовую разрядку при 1А. Это невозможно из-за собственных потерь, а кулоновский КПД всегда меньше 100 процентов. Потери возрастают с увеличением нагрузки, поскольку большие токи разряда делают батарею менее эффективной. (См. Также BU-402: Что такое C-rate?)

Закон Пойкерта

Закон Пойкерта определяет коэффициент полезного действия батареи при разряде.W. Peukert, немецкий ученый (1855–1932), знал, что доступная емкость батареи уменьшается с увеличением скорости разряда, и он разработал формулу для вычисления потерь в числах. Этот закон применяется в основном к свинцово-кислотным соединениям и помогает оценить время работы при различных нагрузках на выходе.

Закон Пейкерта учитывает внутреннее сопротивление и скорость восстановления батареи. Значение, близкое к единице (1), указывает на исправную батарею с хорошей эффективностью и минимальными потерями; большее число означает менее эффективную батарею.Закон Пойкерта экспоненциальный; Показания свинцово-кислотной кислоты составляют от 1,3 до 1,5 и увеличиваются с возрастом. На показания влияет и температура. На рис. 1 показана доступная емкость как функция от потребляемого тока с различными номиналами Пойкерта.

Например, свинцово-кислотная батарея емкостью 120 Ач, разряженная при токе 15 А, должна прослужить 8 часов (120 Ач разделить на 15 А). Неэффективность, вызванная эффектом Пойкерта, сокращает время разряда. Чтобы рассчитать фактическую продолжительность разряда, разделите время на показатель Пойкерта, который в нашем примере равен 1.3. Разделив время разряда на 1,3, вы уменьшите продолжительность с 8 до 6,15 часа.

Рис. 1: Доступная емкость свинцово-кислотной батареи при числах Пойкерта 1,08–1,50. Значение, близкое к 1, имеет наименьшие потери; чем больше число, тем меньше емкость. Значения Пойкерта меняются в зависимости от возраста и температуры батареи: AGM: 1.05–1.15 Gel: 1.10–1.25 Затопленный: 1.20–1.60 Источник: фон Вентцель (2008)

Свинцово-кислотный аккумулятор предпочитает периодические нагрузки постоянному сильному разряду. Периоды отдыха позволяют аккумуляторной батарее восстанавливать химическую реакцию и предотвращать истощение. Вот почему свинцово-кислотный двигатель хорошо работает в стартере с короткими пусковыми нагрузками 300 А и достаточным временем для перезарядки между ними. Все батареи требуют восстановления, и большинство других систем имеют более быструю электрохимическую реакцию, чем свинцово-кислотные. (См. Основные сведения о разрядке.)

Участок Ragone

Литиевые и никелевые батареи обычно оцениваются по графику Рагона.Названный в честь Дэвида В. Рагоуна, график Рэгона показывает емкость батареи в ватт-часах (Втч) и мощность разряда в ваттах (Вт). Большим преимуществом графика Рагона перед законом Пойкерта является возможность считывать время выполнения в минутах и ​​часах, представленное на диагональных линиях на графике Рагона.

На рис. 2 показан график Рагона для четырех литий-ионных систем с использованием ячеек 18650. По горизонтальной оси отложена энергия в ватт-часах (Втч), а по вертикальной оси — мощность в ваттах (Вт). Диагональные линии поперек поля показывают продолжительность времени, в течение которого элементы батареи могут отдавать энергию при заданных условиях нагрузки.Шкала логарифмическая, что позволяет выбирать батареи разных размеров. Химический состав батарей, представленный в таблице, включает фосфат лития-железа (LFP), оксид лития-марганца (LMO) и никель-марганец-кобальт (NMC). (См. BU-205: Типы литий-ионных аккумуляторов.)

Рис. 2: График Рагона отражает литий-ионные ячейки 18650. Четыре литий-ионные системы сравниваются по мощности и энергии разряда как функции времени. Не все кривые нарисованы полностью. Обозначения: A123 APR18650M1 — это

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 вот 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, используемая для измерения емкости аккумулятора

V1 — элемент или батарея, подлежащие испытанию;
V2 — вторичный источник напряжения (например, источник питания на базе IC 7809 или аналогичный), 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 аккумуляторной батареи, показана на рис.1. Здесь мы видим, что тестируемая батарея V1 соединена 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, 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 будет около 12.5 Ом.

Как измерить емкость аккумулятора

В начале сопоставьте сопротивление резистора R1, чтобы установить желаемый ток разряда. В большинстве случаев ток разряда равен рабочему току аккумулятора. Учтите, что некоторые регуляторы напряжения LM7805 и другие могут потреблять дополнительный ток 2 … 8 мА, поэтому лучше проверить 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 станет минимальным, 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), можно вычислить 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 равно 1.0 В, для никель-металлогидридного аккумулятора (NiMH) — 1,1 В, для литий-ионного аккумулятора Li-ion) — 2,5 … 3,0 В. Для каждой конкретной модели аккумулятора этот параметр может отличаться, поэтому проверьте документацию на аккумулятор. аккумулятор.

Рассмотрим на практическом примере, как измерить емкость аккумулятора.

Измерение емкости аккумулятора NB-11L

Аккумулятор NB-11L (см. Рис. 2.) был приобретен у DealeXtreme за 3,7 доллара (SKU: 169532). Бренд неизвестен. Его маркированная емкость составляет 750 мАч.Но в описании товара на сайте указано всего 650 мАч. Какая реальная емкость этого аккумулятора?

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 допускайте раздавливания, прокола, сжигания и короткого замыкания внешних контактов. А.Г.

Нам нужны два контакта для подключения проводов к аккумулятору. Сделаем их из скрепок. Согните скрепки, как показано на рис. 3 и подключите к «+» 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 построен 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 напряжение разряда падает быстрее. Теперь можем рассчитать емкость аккумулятора:

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

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

НАЗАД

.