Для тестирования фактического состояния АКБ применяются специальные устройства – аккумуляторные тестеры, стенды и т.п. Но многое о батарее можно узнать и с помощью обычного мультиметра, имеющего функции измерения тока и напряжения.
Емкость аккумулятора – один из его важнейших параметров, характеризующий способность источника тока запасать энергию. В процессе эксплуатации емкость меняется вследствие снижения ресурса и естественной деградации. В некоторых случаях требуется определить реальные параметры аккумулятора, существующие на конкретный момент времени.
При эксплуатации аккумуляторного электроинструмента в первую очередь выходит из строя АКБ. Перед принятием решения о целесообразности полной или частичной замене батареи, желательно провести ее диагностику, чтобы определить реальное техническое состояние. Проверить аккумулятор шуруповерта на работоспособность можно мультиметром при наличии еще нескольких вспомогательных электротехнических устройств.
Литий-ионные аккумуляторы являются наиболее распространенными батареями в бытовой электронике. Они используются во всём — от сотовых телефонов до электроинструментов, электромобилей и многого другого. Однако они имеют свойства, которые приводят их к «износу». В тоже время понимание особенности протекающих процессов в аккумуляторных батареях может помочь вам значительно увеличить срок службы ваших батарей. Это особенно полезно для мобильных устройств, которые оснащены не сменяемыми батареями.
Износ батареи — это потеря ёмкости и повышение внутреннего сопротивления. К сожалению, со временем по мере её старения батарея способна выдавать меньшую силу тока, и в конечном итоге батарея не может генерировать энергию достаточно быстро, чтобы устройство вообще работало, хотя батарея ещё не разряжена полностью.
Окончание срока службы литий-ионной батареи обычно наступает, когда батарея больше не может выполнять функции, которые от неё требуются. С коммерческой точки зрения производителей смартфонов, когда блок батарей снижается до 80% своей проектной ёмкости, это считается, что батарея подошла к EOL – к Концу Своей Жизни (с англ. End of Life — EOL), но для нас, конечных пользователей, обычно EOL наступает гораздо позже, когда устройство (или её блок батарей) становится непригодным для использования, и он перестаёт выполнять свои функции.
Когда ваша батарея начинает вести себя «странно», это может означать, что она готова к списанию. Некоторые телефоны Apple могут рассчитывать оставшуюся ёмкость (она скрыта в её настройках), а для Android-устройств это можно определить с помощью специализированных приложений, таких как Accubattery или Battery Guru, если эти приложения установлены на телефон и используются уже не менее недели.
Вот некоторые из странных причуд, с которыми вы можете столкнуться при использовании изношенных литий-ионных аккумуляторов: — Устройство выключается из-за низкого заряда батареи, даже если за несколько минут до этого он показывал приличный процент заряда. — Индикатор заряда батареи падает случайным образом. — Зарядка завершается преждевременно, даже если аккумулятор и не принимает много энергии. — Внезапное падение ёмкости без предупреждения. — Скорость саморазряда стремительно растет и часто бывает неравномерной. — Аккумулятор сильно нагревается во время зарядки (иногда из-за этого выключается зарядное устройство). — Аккумуляторы могут начать раздуваться и выпирать из корпуса. — Замеряемое внутреннее сопротивление с течением времени при повторных испытаниях не остается постоянным.
На что влияет внутреннее сопротивление аккумуляторов
Любой аккумулятор, как источник тока, обладает таким параметром, как внутреннее сопротивление. Условно его можно представить, как резистор внутри элемента, включенный последовательно с внешней нагрузкой. На этом условном резисторе падает часть напряжения электрохимического источника и теряется часть мощности (согласно закону Ома для полной цепи).
Схема полной цепи с учетом внутреннего сопротивления
Чем больше внутреннее сопротивление, тем больше нагрузка влияет на выходное . Чем больше ток, тем меньше выходное напряжение на клеммах элемента – его остаток падает на внутреннем сопротивлении. Значит, снижается токоотдача аккумулятора (и его мощность, что в первом приближении одно и то же).
Внутреннее сопротивление и емкость довольно связаны между собой, так как они, в целом, определяются одними и теми же процессами в аккумуляторе. Когда снижается емкость, увеличивается внутреннее сопротивление и падает отдача тока. Но однозначно оценить емкость по внутреннему сопротивлению нельзя, так как этот параметр завсит и от других условий (температуры, уровня заряда и т.п), причем более старые аккумуляторы более чувствительны к температуре. По внутреннему сопротивлению можно провести первичную диагностику (это быстрее, чем делать КТЦ) элемента или отобрать одинаковые аккумуляторы по остаточному ресурсу.
Как тестером замерять сопротивление
Что понадобится для проверки
Для проверка аккумулятора бытового шуруповерта понадобятся:
По ходу проверки могут понадобиться и другие инструменты и приспособления.
Алгоритм проверки напряжения аккумулятора
Чтобы проверить напряжение аккумулятора на холостом ходу, надо снять плюсовой провод с клеммы генератора, чтобы исключить просадки из-за влияния автомобильных нагрузок или возможных утечек. Любители точности могут отключить и минусовую клемму. Переключатель режима мультиметра надо перевести в режим измерения постоянного напряжения (V=). На дисплее у многих моделей тестеров будут отображаться символы DC.
Мультиметр в режиме измерения постоянного напряжения.
Замеренное напряжение будет отображать уровень заряженности батареи.
Проверка тока на утечку
Точно таким же образом можно измерить утечку тока в автомобиле – токовыми клещами или мультиметром. Схема измерения будет такая же, как и предыдущая. Перед началом измерения надо заглушить двигатель и отключить явных потребителей:
Если измеренный ток утечки превышает разумное значение (приблизительная сумма оставшихся нагрузок – автосигнализация, другая автомобильная электроника, которую нельзя или сложно отключить), надо искать проблему – короткое замыкание, перекрытие по изоляции или по загрязнениям и т.д. Надо понимать, что если утечка происходит по загрязненному корпусу батареи (пятна масла, электролита, налипшая токопроводящая пыль), то таким способом ее обнаружить не получится – путь тока будет направлен мимо измеряемой цепи. Поэтому при первых подозрениях на нештатное потребление надо очистить корпус аккумулятора от грязи (например, вымыть с помощью моющих средств).
Пути токов утечки по загрязненному корпусу.
Более подробно читайте статью: Как найти утечку тока в автомобиле мультиметром
Как проверить внутреннее сопротивление 18650
Проверка внутреннего сопротивления позволяет оценить общее состояние элемента питания. Эта характеристика не столь достоверна, как замер емкости. Ее замер служит, скорее, поводом для принятия решения о дальнейшем полном тестировании аккумулятора. Зато она проводится в течение нескольких секунд, а не часов, в отличие от контрольного разряда.
Амперметром
Схема проверки внутреннего сопротивления
Чтобы измерить внутреннее сопротивление батареи, надо:
Схема похожа на схему для контрольного разряда, но нагрузку надо подобрать так, чтобы ток составлял не менее половины от предполагаемой емкости элемента (а лучше еще больше). Ток можно не замерять, а определить расчетным способом, зная мощность нагрузки: I=P/U, где P – мощность лампочек в ваттах, а U – напряжение под нагрузкой. Но лучше всего померить, так точнее.
Заявленные и фактические параметры лампочки не всегда совпадают (хотя бы из-за существования разброса характеристик), да и мощность указывается для номинального напряжения, при котором нить разогревается до рабочего состояния.
Для измерения достаточно 2-3 секунд. Искомая величина рассчитывается по формуле r=E/I-R, где:
Последнюю характеристику можно посчитать, как R=U/I, где U – напряжение под нагрузкой. Или сразу считать r=(E-U)/I.
Тестером измерять сопротивление лампочек не стоит – сопротивление нагретой нити всегда больше сопротивления холодной.
Приборами для измерения сопротивления типа YR1035
Для тех, кто постоянно занимается диагностикой аккумуляторов, есть смысл приобрести специальный тестер. Популярностью пользуется прибор YR1035. Он позволяет быстро измерять внутреннее сопротивление аккумуляторов различных типов. Для подключения устройство комплектуется разными видами щупов и универсальным холдером для цилиндрических элементов.
Перед началом проверки надо замкнуть щупы тестера между собой. Если на дисплее показания отличаются от нуля, надо провести калибровку – при замкнутых щупах нажать кнопку Range R. Индицируемое значение должно сброситься в ноль.
Дальше надо поместить аккумулятор в холдер или просто подключить к нему щупы. Тестер измерит значение внутреннего сопротивления элемента и выведет его на дисплей.
Кроме этого, у прибора есть сервисные функции – хранение результатов, сортировка протестированных аккумуляторов по значению и т.п.
Рекомендуем ознакомиться: Как выбирать 18650 для шуруповерта
Электронными нагрузками-анализаторами типа ZKE EBC-A20H
Вместо лампочки и амперметра с вольтметром можно использовать специализированные приборы, представляющие собой электронные нагрузки. Они умеют выполнять диагностику аккумуляторов, включая тесты емкости и измерение внутреннего сопротивления элемента. Для этого всего лишь надо подключить батарею к щупам прибора и нажать кнопку начала измерения. Все остальное тестер сделает сам, а результаты выведет на дисплей. Таков, например, прибор EBC-A20H от известного производителя ZKE.
Измерение параметров аккумулятора 18650 с помощью прибора EBC-A20
Это устройство может работать как автономно, так и в связке с компьютером. В этом случае добавляются возможности построения графиков и т.п.
Разрядные кривые, построенные программным обеспечением устройства EBC-A20
Признаки неисправности, когда требуется диагностика
Вновь купленный аккумуляторный электроинструмент проблем не создает. Батареи заряжаются приемлемое время, долго держат заряд даже под нагрузкой, в тяжелых условиях отдают достаточный ток. Но через определенный период пользователь начинает замечать, что после полной зарядки батареи хватает на меньший период. Аккумулятор начинает быстрее заряжаться, но и быстрее отдавать энергию. И это первый звонок. Дальше все будет лишь усугубляться, вплоть до момента, когда инструментом станет невозможно работать. Также могут наблюдаться другие неприятные явления:
Все это означает, что батарея требует диагностики и , по ее итогам, принятия мер – замены или ремонта.
А как проверить текущее состояние батареи на смартфоне Huawei или Honor?
К счастью, есть способы проверить аккумулятор, находящийся внутри вашего смартфона: 1 способ: Проверка работоспособности батареи: Из меню настроек» 2 способ: Проверка работоспособности батареи: С помощью приложения Battery Guru
Далее мы опишем порядок проверки телефона Huawei (Honor) на примере редакционного смартфона Huawei P smart (2018) с ОС Android 9 Pie.
Инструкция по проверке работоспособности батареи смартфона Huawei (Honor)
1. Запустить приложение «Настройки телефона» нажав на значок «Настройки» на рабочем экране.
Скрин №1 – нажать на иконку «Настройки».
2. Находясь на основной странице Настроек телефона нужно открыть раздел «Батарея», нажав на строчку с этим названием.
Скрин №2 – нажать на название раздела «Батарея».
3. На странице раздела «Батарея» настроек телефона представлена информация об уровне заряда батареи – 45% и расчётное время до полной разрядки батареи – 9 часов 48 минут.
Это говорит о том, что батарея в рабочем состоянии и имеет сравнительно хороший запас ёмкости.
На основной странице вы можете получить доступ к более подробной информации по использованию батареи, войдя в следующие подразделы: — Использование батареи. — Сведения энергопотребления.
Скрин №3 – вид основной страницы раздела «Батарея» в настройках телефона. Нажмите на пункт «Сведения энергопотребления».
4. Открыв подраздел «Сведения энергопотребления» раздела Батарея, вы сможете увидеть порядок расхода энергии своей батареи с момента её последней зарядки и узнать, какие пять приложений потребляли больше всего энергии в этот период.
Скрин №4 – вид подраздела Сведения энергопотребления.
Проверка работоспособности батареи
5. Вы можете установить приложение Battery Guru из магазина приложений Google Play Маркет, нажав на следующую ссылку страницы установки Battery Guru: Monitor & Saver.
После этого вы попадёте на страницу установки приложения, где нужно нажать на кнопку «Установить».
Скрин №5 – нажать на кнопку «Установить».
6. После того, как это приложение будет установлено на ваш смартфон, на странице появится кнопка «Открыть», которую следует нажать.
А также вы можете запустить это приложение в любое время, нажав на её значок «Battery Guru» на рабочем экране.
После проведения необходимых процедур первой настройки приложения, вы попадёте на страницу «Разрядка».
Всего это приложение имеет 6 основных разделов, нажимая на текущее название раздела внизу экрана, вы всегда можете перейти на любую другую: — Зарядка; — Разрядка; — Здоровье; — Дрёма; — Защита; — Сохранить.
Вид верхней части страницы раздела «Разрядка» с информацией о текущем состоянии батареи представлен ниже на скриншоте.
Скрин №6 – вид страницы раздела «Разрядка».
Если немного пролистнуть свайпом страницу вверх, то откроется информация о состоянии нашей батареи: «Состояние батареи je хорошее».
В этом разделе на следующих страницах представлено подробное текущее состояние батареи в режиме разрядки – т.е. в рабочем режиме работы батареи, включая информацию разрядки: напряжение, сила тока и её график расходования, температура батареи и ещё очень много важной информации.
Скрин №7 – вид страницы «Разрядка» с оценкой состояния батареи «Хорошее». Скрин №8 — вид страницы «Разрядка» с информацией об остатке времени работы и температуре батареи. Нажать на название раздела «Разрядка» внизу страницы для открытия меню всех разделов.
7. Это приложение примечательно ещё и тем, что она вычисляет реальную ёмкость батареи. Правда, чтобы расчёты были более точными, необходимо провести несколько полных циклов — разрядка/зарядка. Но так как это приложение установлено сравнительно недавно, она прошла только два цикла зарядки/разрядки, но, тем не менее, мы можем уже произвести оценку состояния батареи и её «остаточной» ёмкости. А для этого нужно перейти в раздел «Здоровье».
Для этого нужно нажать на название текущего раздела «Разрядка» внизу страницы и в открывшемся меню нажать на позицию «Здоровье».
На первом экране раздела «Здоровья» находится искомая нами информация «Состояние батареи» для нашего смартфона Huawei P smart (2018): — Вычисленная ёмкость 2185,2 мАч. — Расчётная ёмкость 3000 мАч.
Вычисленная ёмкость нашей батареи составляет 73% от исходной ёмкости новой батареи смартфона. Учитывая, что данный смартфон эксплуатируется уже третий год, его состояние для 3 лет эксплаутации очень даже хорошее.
Более того, в течение месяца при следующих циклах зарядки/разрядки. эта информация ещё будет неоднократно пересчитываться и уточняться.
Скрин № 9 – нажать на название раздела «Разрядка» и в открывшемся меню нажать на название раздела «Здоровье». Скрин №10 – вид страницы раздела «Здоровье» «Состояние батареи».
8. Приложение Battery Guru способно не только произвести оценку текущего состояние батареи вашего смартфона, но и ко всему прочему произвести его калибровку и оказать реальную помощь в управлении работой смартфона с целью увеличения периода работоспособности его аккумулятора.
Регулярно проверяйте работоспособность батареи вашего смартфона!
Первичный замер
Перед первичным замером надо попытаться провести процедуру зарядки до номинального напряжения. После этого надо выждать около часа для стабилизации процессов саморазряда и измерить напряжение аккумуляторной батареи. Оно должно быть равно напряжению, указанному на корпусе, но на 100% доверять этой цифре не стоит – она часто носит маркетологический характер и может быть несколько завышена. Поэтому лучше напряжение определить так: взять напряжение единичного элемента (оно зависит от типа аккумулятора) и умножить его на количество ячеек в батарее. Если количество неизвестно, то надо взять кратность так, чтобы итоговое напряжение не превышало указанное на корпусе.
Так, если на корпусе шуруповерта обозначено, что литий-ионный аккумулятор имеет напряжение 20 В, скорее всего это означает, что реально на полностью заряженной АКБ будет 3,7*5=18,5 вольт.
«Двадцативольтовый» литий-ионный аккумулятор.
Если напряжение ниже, это означает, что в батарее имеются отстающие элементы. Другой вариант – одна или несколько банок в обрыве и при последовательном включении не дают зарядиться остальным (цепь протекания тока заряда прервана).
Проверка каждой банки по отдельности
Вероятность выхода из строя сразу всех элементов крайне мала, поэтому есть смысл проверить каждую ячейку аккумулятора отдельно, чтобы выяснить состояние каждой составляющей и принять решение о выбраковке.
Визуальный осмотр банок АКБ.
После вскрытия корпуса батареи надо извлечь элементы и внимательно их осмотреть (рассоединять их пока не надо). Ячейки, имеющие вздутия, потеки электролита, следы глубокой коррозии сразу помечаются, как неисправные. Нет никакого смысла в их дальнейшей проверке. На остальных ячейках надо измерить напряжение холостого хода.
Измерение напряжения каждого элемента.
Если оно отличается от номинала, но остается в указанных выше пределах, то можно попробовать зарядить отстающий элемент (возможно, полностью восстановить заряд в составе батареи не получилось из-за неисправных ячеек) током 0,1.0,2С. Для этого нужен регулируемый источник тока и измерительные приборы. Заряжать придется вручную, контролировать параметры, чтобы избежать перезаряда, тоже. У незащищенных литий-ионных аккумуляторов желательно следить и за температурой элемента. Еще лучше поставить термовыключатель, разрывающий цепь заряда при перегреве.
Зарядка одной банки в составе батареи.
Если в течение разумного времени напряжение не восстановилось, ячейка подлежит отбраковке.
После того, как остались элементы, нормально поддающиеся зарядке, можно испытать их под нагрузкой – этот тест для раздельных ячеек будет более информативным, чем для АКБ в целом. Нагружать элементы надо поочередно на одинаковое сопротивление. Уровень просадки напряжения каждый раз надо записывать. Тогда после окончания проверки будет понятно, какие ячейки не держат нагрузку – у них снижение напряжения будет более значительным, чем у большинства банок. Эти «батарейки» также надо отбраковать.
Замер под нагрузкой
Резистор 10 ватт 10 Ом.
На этот эквивалент надо нагрузить заряженный аккумулятор и замерить напряжение под нагрузкой.
Проверка батареи на эквивалент нагрузки, состоящий из ламп накаливания (при наличии второго мультиметра желательно контролировать ток в цепи).
Другой вариант – составить эквивалент из ламп накаливания, при необходимости соединив их параллельно до достижения нужной мощности. Но тут следует иметь в виду, что сопротивление нити лампы зависит от протекающего через нее тока. Светодиодные приборы свободны от этого недостатка, но их потребление энергии намного ниже, чем у традиционных источников света. Чтобы набрать хотя бы 60 ватт мощности (потребляемой, а не эквивалентной!), потребуется достаточное количество LED-элементов.
Под нагрузкой напряжение несколько просядет относительно уровня холостого хода. Степень снижения зависит от состояния батареи. Четких критериев допустимого уровня снижения напряжение нет, но ориентировочно можно оценить состояние АКБ, сравнив ее с новой батареей.
Можно ли измерить емкость АКБ
Проверить емкость аккумулятора шуруповерта вполне реально, имея лишь мультиметр и известную нагрузку. Для этого надо провести цикл заряда-разряда. Полностью заряженную батарею подключают к эквиваленту шуруповерта и контролируют напряжение на ней и время разрядки до нижнего уровня.
Разряд батареи на резистивную нагрузку (ток контролировать обязательно).
Например, никель-кадмиевая батарея номинальной емкостью 1500 мА*ч (1,5 А*ч) разрядилась током 1 А с напряжения 1,25 В до 1,1 В за 1 час. Значит, ее фактическая емкость – 1000 мА*ч (1 А*Ч). Если разряд производить током 0,5 А, то при такой емкости разряд до нижнего предела будет происходить в течение 2 часов, но надо помнить, что емкость зависит от тока разряда.
Проверка емкости одной ячейки АКБ.
Таким способом можно проверить не только АКБ в целом, но и каждый элемент отдельно. Так выявляют отстающие банки, и если одна или несколько ячеек выбиваются из общего ряда по емкости, надо принимать решение об их выбраковке и замене. Если емкость упала у всех элементов (следовательно, у всей батареи), надо менять АКБ полностью.
В следующих роликах можно визуально ознакомиться с примерами диагностики шуруповерта.
Имея из измерительных приборов один мультиметр, можно провести предварительную (и даже более глубокую) диагностику состояния АКБ шуруповерта, а не просто прозвонить элементы цепи на целостность. Для этого надо всего лишь знать приемы тестирования, изложенные в обзоре.
Как узнать фактическую емкость аккумулятора 18650
Перезаряжаемые элементы типоразмера 18650 широко распространены и применяются для питания автономных устройств. Узнать их реальную емкость можно с помощью различных методик, но они должны предусматривать полный цикл заряда или разряда.
Визуально по маркировке
При покупке элемента питания покупатель ориентируется на емкость, указанную продавцом. Этот параметр наносится на корпус источника или на упаковку крупными символами.
Упаковка литий-ионного аккумулятора емкостью 2500 мА*ч
К сожалению, этот способ достоверен только для новых элементов, не бывших в эксплуатации и не хранившихся в течение долгого времени. К тому же доверять можно декларациям только проверенных производителей, дорожащих своей репутацией. Малоизвестные изготовители (особенно, из Юго-Восточной Азии) часто заявляют завышенные характеристики своих изделий. Отсюда в продаже появляются элементы с «емкостью» в 15000 мА*ч и даже в 30000 мА*ч.
Элементы с заявленной емкостью 15000 мА*Ч
Используемые на текущий момент технологии не позволяют в габаритах 18650 выпускать аккумуляторы емкостью выше 4500.5000 мА*ч. На эту цифру и надо ориентироваться при выборе в качестве максимальной.
Зарядкой известным током
Самый достоверный (а точнее – единственный достоверный) способ проверить реальную емкость аккумулятора 18650, как и любого другого возобновляемого элемента – провести контрольный разряд заданным током. Например, если разряд производится током 500 мА и продолжается 6 часов, то фактическую емкость можно рассчитать, как 500*6=3000 мА*ч.
Чтобы провести такой замер, потребуются:
В качестве нагрузки удобно использовать лампочку накаливания на соответствующее напряжение (или несколько, чтобы создать достаточный ток), которая служит определенным стабилизатором тока. В качестве амперметра и вольтметра можно использовать один мультиметр, переключая его то в один режим, то в другой.
Схема контрольной разрядки элемента питания
Если есть источник питания со стабилизированным током, можно использовать обратный метод – зарядка стабильным током. В этом случае нагрузка не нужна. Аккумулятор надо разрядить до нуля, а потом зарядить известным током, который будет иметь одну и ту же величину в течение всего процесса. Надо засечь время зарядки от 0% до 100%, а по окончании посчитать емкость по формуле С=t*I, где:
Этот способ точнее предыдущего, потому что при разряде очень трудно обеспечить неизменность тока в нагрузку. Следует помнить, что емкость зависит от тока разряда (заряда), поэтому будет разница при замерах, выполненных при разном токе (чем меньше ток, тем больше емкость и наоборот).
Интеллектуальным зарядным устройством типа Liitokala Lii-500
Чтобы не подбирать элементы для сборки схемы, можно воспользоваться «умным» зарядным устройством. Многие пользователи хорошо отзываются о заряднике Liitokala Lii-500. Он заряжает батареи стабилизированным током (можно выбрать от 300 до 1000 мА).
Тестирование батарей с помощью прибора Liitokala Lii-500
Для определения фактической емкости аккумуляторов можно выбрать быстрый тест или длительный тест. Быстрый тест подразумевает разряд до нулевого уровня с последующим полным зарядом, во время которого замеряется фактическая емкость. При длительном тестировании производится еще и контрольный разряд.
Тестер емкости
Существуют и другие тестеры емкости, с помощью которых можно определить параметры и проверить на работоспособность аккумуляторы различного типа. Надо лишь обратить внимание на методику измерения. Некоторые из них не проводят полный цикл зарядки и разрядки, а в ускоренном порядке вычисляют емкость по алгоритму известному лишь производителям. Достоверность таких измерений невелика.
Ответы на популярные вопросы
Минимальная и максимальная емкость новых АКБ типа 18650
Батареи лучших производителей имеют наибольшую емкость не более 5000 мА*ч. На сегодняшний день для литий-ионных технологий это максимум. Емкость аккумуляторов среднего ценового сегмента обычно не превышает 3500 мА*ч. Эти цифры являются ориентирами – все, что выше этого уровня – на совести маркетологов.
С другой стороны, в продаже редко встречаются батареи с заявленной емкостью ниже 1000 мА*ч. Здесь технологических ограничений нет, просто выпускать батареи с меньшими параметрами нет технического смысла.
Можно ли измерить емкость 18650 мультиметром?
Можно измерить емкость элемента мультиметром, но для этого потребуется еще либо нагрузка с известным сопротивлением (потребляемой мощностью на номинальном напряжении), либо зарядное устройство, выдающее стабилизированный ток. Также потребуется таймер. Время полного заряда/разряда в часах, умноженное на ток в миллиамперах, даст фактическую емкость элемента.
Какое внутреннего сопротивления аккумулятора 18650 можно считать нормой?
Нормой считается, если элемент 18650 имеет внутреннее сопротивление 13.15 мОм. Но надо понимать, что этот параметр зависит от многих сторонних факторов (например, от температуры, уровня заряда и т.п.). По этой причине производители редко приводят нормальное значение в сопроводительной литературе. По итогам домашних замеров нельзя однозначно определить пригодность аккумулятора для дальнейшей эксплуатации, поэтому на эту цифру можно лишь ориентироваться.
Как тестером проверить заряжает генератор АКБ или нет
Самый простой способ проверить, идет ли подзаряд аккумулятора или нет, это измерить напряжение на клеммах батареи с остановленным двигателем и после его пуска. Во втором случае напряжение должно быть выше. В этом случае аккумулятор будет заряжаться. При исправном генераторе и АКБ и заглушенном двигателе на выводах должно быть не менее 10,5 вольт (при полностью заряженном – 12,5 вольт). Если запустить двигатель, напряжение должно подняться о 14.14,5 вольт. Делать это надо в режиме измерения напряжения не отключая клемм АКБ.
Для полной уверенности можно замерить направление тока. Суть этого метода показана на рисунке, где приведена упрощенная схема питания бортсети автомобиля.
Два режима работы бортсети.
Видно, что при подзаряде аккумулятора ток втекает в плюсовой вывод аккумулятора, а при разряде вытекает из него. Направление можно определить с помощью мультиметра в режиме измерения постоянного тока. Удобнее использовать токовые клещи, это исключит операции по отсоединению и присоединению клемм. Но если их нет, хватит возможностей обычного тестера с наибольшим током до 10.20 ампер. Надо отсоединить плюсовую клемму АКБ и в разрыв включить мультиметр в режиме измерения постоянного тока с наибольшим пределом. Во многих приборах для этого измерительный провод надо включить в соответствующее гнездо.
Измерение направления тока.
Общий провод тестера надо подключить к клемме батареи, измерительный – к отсоединенному проводу. Если на дисплее отображается значение тока со знаком «минус», то имеет место потребление тока аккумулятором, что означает его подзаряд. По величине тока можно судить о ее скорости. Если ток вытекает из батареи и происходит ее разряд, то измеренное значение индицируется без знака «минус».
Индикация тока со знаком “минус»
Если подключить щупы наоборот (измерительный к клемме батареи, общий к проводу), то полярность будет индицироваться с обратной логикой – «минус» при разряде, его отсутствие при заряде.
Индикация при обратной полярности подключения.
8 причин почему генератор не заряжает аккумулятор
Можно ли мультиметром померять емкость и внутреннее сопротивление
Чтобы измерить фактическую емкость или внутреннее сопротивление, помимо тестера понадобится эквивалент нагрузки. Для него удобно использовать 12-вольтовые автомобильные лампы:
Также можно нагружать аккумулятор резисторами соответствующего номинала и потребной мощности, но мало у кого есть коробка с сопротивлениями на все случаи жизни.
Для измерения емкости надо полностью зарядить аккумулятор (лучше от стороннего ЗУ). Замеры надо производить при отключенных клеммах, а для удобства лучше снять АКБ с автомобиля. Собирается схема.
Схема разряда АКБ.
В качестве измерителя тока можно использовать отдельный амперметр или периодически контролировать ток в течение процесса мультиметром (в теории достаточно сделать один замер). Лампочка (или набор для параллельного включения) выбирается так:
Например, для АКБ начальной емкостью 60 А*ч, бывшего некоторое время в эксплуатации, логично предположить снижение емкости до 50 А*ч. Выбирается разрядная сила тока в 5 ампер. Мощность нагрузки должна быть 12*5=60 ватт. Можно подобрать лампу в 60 ватт, или набрать 25+25+10 ватт, или нагрузить батарею другими способами, исходя из наличия элементов. После подключения нагрузки надо засечь время и измерить ток. В процессе разряда надо периодически контролировать напряжение на клеммах АКБ – окончанием процедуры считается достижение уровня 10,5 вольт. В этот момент можно зафиксировать время разряда. В конце процедуры можно еще раз измерить ток – он не должен радикально измениться.
Время разряда в часах, умноженное на средний ток разряда, даст реальную емкость в ампер*часах. Надо понимать, что емкость батареи зависит от разрядного тока, и результат, полученный при другой нагрузке (например, при мощности ламп 150 ватт) может заметно отличаться от цифры, полученной при описанном измерении.
Для наглядности видео-инструкция.
Этот же способ можно использовать для измерения реальной токоотдачи (пускового тока), но понадобится очень мощная нагрузка. Так, для аккумулятора с заявленным значением 520 ампер, потребуется набор ламп в 6250 ватт (62 лампы по 100 ватт каждая). Для пытливого ума это может не стать проблемой, но надо помнить, что замер надо производить очень быстро – 1.3 секунды (по разным стандартам наибольшую токоотдачу батарея должна осуществлять от 9 до 30 секунд). Этого должно хватить, чтобы измерить ток, но тестер должен обеспечивать предел измерений в несколько сот ампер.
Также надо позаботиться, чтобы провода имели достаточную толщину, а еще придется решать проблему коммутации большого тока, чтобы контакты в момент отключения не приварились. Для этого можно применить втягивающее реле от стартера автомобиля, управляемое от того же аккумулятора или от постороннего источника 12 VDC небольшой мощности.
Что делать если в машине сел аккумулятор
Чтобы измерить внутреннее сопротивление, аккумулятор также желательно полностью зарядить. Для расчета потребуется применить закон Ома для полной цепи:
Далее надо собрать схему, похожую на предыдущую. Внутреннее сопротивление условно показано в виде резистора, подключенного к клеммам аккумулятора внутри корпуса.
Измерение внутреннего сопротивления батареи.
Единственное отличие – ток должен быть больше, чтобы измерения были точнее. Неплохо иметь нагрузку, обеспечивающую 50 А (сопротивление 0,24 Ом) или даже больший ампераж. Мощность эквивалента должна быть от 600 ватт. Для измерения достаточно времени считывания показаний – обычно хватает нескольких секунд.
Например, на холостом ходу мультиметр в режиме вольтметра показал 12,5 вольт, а ток в нагрузку 0,24 Ом составил 52 ампер. Значит, внутреннее сопротивление равно r=I/E-R=0,006 Ом или 6 миллиом. Это результат неплохой, но в целом оценивать состояние по полученной цифре сложно – не все производители в сопроводительной документации указывают нужный параметр. Поэтому можно сравнить итог замера с измерением заведомо исправного однотипного аккумулятора.
Проверка состояния аккумулятора мультиметром может дать много сведений о фактических кондициях батареи. Для этого не нужно дорогостоящее оборудование – потребуются лишь определенные знания и навыки.
Как измерить силу пускового тока
При измерении пускового тока приходится решать две проблемы:
Для такой процедуры подойдет лишь профессиональный мультиметр с токовыми клещами постоянного тока. Такие приборы стоят недешево, но это единственная возможность произвести измерение, обычным тестером достоверно померить пусковой уровень тока не получится.
Надо включить тестер в режим измерения постоянного тока (отмечено стрелкой), нажать кнопку открывания клещей и обхватить провод, подключенный к аккумулятору (плюсовой или минусовой), и включить режим фиксации максимума. После этого надо завести двигатель (клеммы с аккумулятора не снимать!). Клещи зафиксируют наибольшее значение – это и будет ток холодной прокрутки.
Рекомендуем видеоролик на эту тему.