Прибор для проверки аккумуляторов


Тестеры для проверки аккумуляторных батарей

Аккумуляторные батареи имеют свой ресурс, по истечении которого их приходится менять. Причём неважно, где они устанавливаются — в автомобилях или источниках бесперебойного питания. Ёмкость прекращает соответствовать паспортной, случаются перебои в работе, необходимое напряжение выдаётся далеко не всегда. В таких случаях, чтобы понять причину выхода из строя и принять решение по замене, лучше воспользоваться тестером для проверки аккумуляторов.

Виды тестирующего оборудования

Чтобы выбрать правильный прибор для определения исправности батареи, нужно сначала убедиться в том, какие именно причины приводят к сбоям в её работе. Среди типовых неисправностей элементов питания различных устройств можно выделить такие:

  • Быстрая зарядка и разрядка.
  • Отсутствие возможности начать зарядку.
  • Утечка тока.
  • Обрыв цепей питания или повреждение пластин, погружённых в электролит.
  • Недостаточная плотность электролитической жидкости.

Оптимальный выбор для определения большинства этих неисправностей — универсальный аккумуляторный тестер, который покрывает большинство нужд автолюбителя. Но некоторые параметры, например, плотность электролита, не могут быть измерены электронными приборами, для этого используется другое, гидростатическое оборудование. Поэтому все возможные устройства для измерения могут быть такими:

  • Мультиметр — может зафиксировать обрывы цепей, измерить силу отдаваемого тока, сопротивления обкладок и контактов, напряжение, выдаваемое батареей на клеммах.
  • Нагрузочная вилка — прибор, который позволяет установить скорость разрядки батареи, определив тем самым степень её износа.
  • Измерители ёмкости — показывают текущее присутствие заряда в батарее. Используются для того, чтобы понять, насколько высохли контакты и нужно ли менять электролит на свежий.
  • Ареометры — гидростатические измерители плотности электролитической жидкости. Определяют потребность в подзарядке, могут помочь в принятии решения о замене самой жидкости или полностью всего аккумулятора.

Каждый из видов измерительных приборов может иметь несколько назначений, в зависимости от модели. Например, ареометром, кроме удельного веса электролита, можно замерять показатели тосола, поэтому каждый из типов и его самые полезные модели лучше рассмотреть подробнее.

Бытовые и промышленные мультиметры

Выбирая прибор для конкретной задачи, нужно определиться с его типом. Мультиметры, например, бывают как аналоговые, так и цифровые. Способ измерения при этом не меняется, все различия состоят исключительно в дисплее, на котором отображаются результаты.

Аналоговые мультиметры — это измерители со стрелкой, которая движется по нарисованной на заднем фоне шкале. В зависимости от положения переключателя, который находится сразу под дисплеем, выбирается одна из шкал, а по ней уже получают нужные показатели.

На сегодняшний день такие устройства малопригодны для повседневного использования, так как точность выдаваемых результатов сравнительно низка. Поэтому даже если в хозяйстве есть аналоговый мультиметр, лучше заменить его цифровым.

Рекомендуем:  Определение нормальной плотности электролита в аккумуляторе

Электронный подвид делает работу с ним намного легче. Вместо стрелок и шкал, на экран просто выводится значение выбранной переключателем величины. При этом можно определить её значение до десятых или даже сотых, что повышает точность и даёт намного более правильное представление о проблеме.

Каждый мультиметр обладает дополнительными функциями, которые помогают в быту и ремонте приборов:

  • «Пищалка». На самом деле, это просто измеритель разницы сопротивления, но используется он для обнаружения электрических цепей и контуров, находящихся в состоянии короткого замыкания. При этом раздаётся писк, который и дал этой функции разговорное название.
  • Термопара — специальные провода, которые можно подключать к некоторым моделям. Показывают текущую температуру на той поверхности, к которой приложены.

Такие возможности помогают специалисту или любителю быстро узнать причину поломки или странного поведения устройства.

Самыми популярными моделями мультиметров в кругу радиолюбителей и автомобилистов считаются:

  • DT-832 и его более современная модификация DT-838. Это недорогие и функциональные устройства, которые иногда имеют довольно высокую погрешность при измерениях. Но именно они остаются незаменимыми в бытовом использовании или в ситуациях, когда более серьёзного оборудования нет под рукой.
  • Kemot KT30 — в качестве питания использует уже не пальчиковые батарейки, а полноценные девятивольтовые аккумуляторы типа «Крона». Имеет низкий порог измерений, такую же цену, как у предыдущей модели, но может похвастаться высокой точностью — погрешность при его использовании не превышает 1,2%.
  • UNI-T UT 60 C — более профессиональное устройство. Имеет встроенный чип памяти для хранения некоторого количества результатов последних измерений. Очень прочный корпус, стойкий к любым внешним воздействиям. Есть подсветка дисплея для работы в темноте.
  • Fluke 28-II — ультимативное устройство любого профессионала. Дорог, надёжен, точен. Способен работать в любых температурных условиях, как холодных, так и жарких. Имеет встроенные возможности осциллографа начального уровня.

Конечно, для повседневной работы слишком дорогие устройства не нужны, их вполне может заменить более дешёвый аналог. Но если приходится часто бывать в не самых благоприятных погодных условиях, стоит обратить внимание на те приборы, которые не боятся влияния стихии.

Ареометры для электролита

Насыщенность ионами металлов от электродов и свободными электронами сильно влияет на работоспособность автомобильной батареи. Чтобы её измерить, достаточно использовать ареометр. Его действие основано на гидростатическом законе, который постулирует, что чем больше плотность жидкости, тем сильнее она пытается вытолкнуть плавающий в ней объект на поверхность.

Рекомендуем:  Популярные модели автомобильных аккумуляторов GS Yuasa

В качестве резервуара для забора такой жидкости служит колба с заборной пипеткой с одной стороны и грушей, создающей отрицательное давление, с другой.

Измерительный же элемент — это цилиндрический стеклянный поплавок, который снабжён нарисованной на нём шкалой. По ней и проводятся измерения таким образом:

  • Собирается прибор, измеритель помещается внутрь, надевается груша.
  • Пипетка погружается в электролит.
  • Грушей набирается достаточное количество жидкости.

При этом плавучая часть под воздействием небольшого грузила в нижней её части погружается в жидкость. По шкале, которая на неё нанесена, можно узнать степень разряженности батареи в процентном соотношении. Если поплавок погружён слишком низко, такой аккумулятор считается совершенно непригодным для работы. В нём могут быть оборваны контакты или слишком окислены электроды.

Так как в качестве электролита выступают кислоты, при работе стоит озаботиться собственной безопасностью — надеть резиновые толстые перчатки, очки и по возможности полотняный грубый фартук. Дыхательные пути защищаются респиратором. Это помогает избежать вредного влияния паров кислот на лёгкие и носоглотку. Поэтому эксплуатировать этот прибор для тестирования аккумуляторных батарей стоит в хорошо вентилируемом помещении.

Нагрузочные вилки

Представляют собой сочетание нагрузочного сопротивления и вольтметра в самой простой конфигурации.

Более продвинутые модели могут комплектоваться амперметром, измерителем ёмкости и даже насадками для проверки ESR у конденсаторов.

Конструктивно выглядят как металлический корпус прямоугольной формы с ручкой-держателем и проводом большой площади поперечного сечения с зажимом на конце. В корпусе находятся:

  • Нагрузочные спирали.
  • Цилиндрический стержень, выходящий наружу.
  • Циферблат вольтметра, в основном, аналоговый — со шкалой и движущейся стрелкой.

Контакты вольтметра соединены со стержнем (минус) и проводом (плюс). Использовать нагрузочную вилку в качестве тестера АКБ просто. Проверка проходит в два этапа:

  1. Замеры напряжения клемм без участия нагрузки от спиралей. Он проводится только через 5−7 часов после того, как машина была полностью заглушена или через такой же промежуток после окончания подзарядки. К плюсовому контакту подключается клемма, к минусовому нужно коснуться стержнем. Полученные в результате замеров показатели напряжения записываются.
  2. Испытание при поданной нагрузке. После её подачи нужно проделать такие же манипуляции, но при этом не держать цепь сомкнутой более пяти секунд. Кроме того, есть вероятность проскакивания искры между контактами, поэтому не стоит переживать на этот счёт.

Показатели на втором этапе не должны сильно отличаться от паспортных данных аккумулятора. Если они разнятся с ней в меньшую сторону, такую батарею можно смело заменять.

Универсальные приборы и измерители ёмкости

Это инструменты для определения одной из важнейших характеристик, которая напрямую влияет на дальнейшее использование батареи. У любого аккумулятора есть паспортная ёмкость, которая измеряется в ампер-часах.

Рекомендуем:  Работа ареометром и плотномером с электролитом аккумулятора

Со временем её значение падает и держать уровень заряда такое устройство привычное время не может. При этом появляются проблемы с использованием того средства, которое питается от источника тока.

Паспортная ёмкость всегда известна, она сообщается производителем и наносится на наклейку, которая цепляется к боковой стенке. Поэтому, чтобы найти её текущую величину, нужно воспользоваться одним из таких приборов:

  • Кулон — тестер для проверки аккумуляторных батарей отечественного производства. Все измерения сохраняются в постоянной памяти прибора. Умеет не только показывать ёмкость, но и выдаваемое источником тока напряжение. При работе посылает короткий импульс, а на основании скорости получения ответа выдаёт показания.
  • Fluke — самый универсальный прибор. Измеряет напряжение, силу тока, внутреннее сопротивление элементов и ёмкость. Может применяться для температурных замеров.
  • Skat-T Auto — хороший девайс для использования в работе с двенадцативольтовыми батареями. Имеет ограничения по ёмкости батареи, не будет работать с теми моделями, которые вмещают более 120 ампер-часов. Все измерения проводит в пятнадцатисекундный срок.

Стоит помнить, что каждая из этих моделей имеет разные диапазоны измерений. Нужно внимательно их выбирать перед использованием, так как неверно указанный порядок величин может негативно отразиться на полученных результатах.

Техника безопасности

Так как работы ведутся с электрическим оборудованием, работающим с высокими показателями силы тока, стоит учитывать негативные влияния на организм человека. Электрический ток может причинять несколько видов увечий. Среди них:

  • Термические ожоги.
  • Мышечные судороги.
  • Отказ внутренних органов.

Поэтому при работе с приборами, которые подразумевают подключение клемм и замеры с пропусканием тока через них, нужно соблюдать правила безопасной эксплуатации. Позаботиться о защите рук, заземлении, сухости земли, на которой стоит человек. Лучше всего использовать обувь с прорезиненой подошвой и не допускать её намокания.

Заземлиться можно с помощью тонкого провода или куска проволоки, подсоединённого одним концом к прибору, а другим — к батарее или другой внешней металлической конструкции.

При работе с аккумуляторами нельзя допускать их перегрева. Некоторые щелочные металлы легко воспламеняются и долго горят даже на открытом воздухе. Поэтому стоит всегда держать в пределах досягаемости порошковые огнетушители.

Если батарея вскрывается для забора электролита, лучше делать это в хорошо проветриваемом помещении, чтобы не насытить воздух внутри него парами соляной кислоты. Так можно уберечься от сильных ожогов органов дыхательной системы.

proakkym.ru

Приборы для проверки свинцово-кислотных аккумуляторов

Свинцово-кислотные аккумуляторы, на первый взгляд, очень просты по конструкции. Но оборотной стороной такой простоты является необходимость точно выдерживать определенные правила по эксплуатации аккумулятора. Только тогда он реализует заявленное производителем количество циклов заряд-разряд, а иногда и покажет лучший результат. Для этого потребуется дополнительное оборудование, о котором и пойдет речь в статье.

Сульфатация пластин аккумулятора 

Основная опасность, которая существует для свинцово-кислотного аккумулятора — хранение устройства в разряженном состоянии. При этом происходит процесс так называемой сульфатации — осаждения на пластинах сульфата свинца (PbSO4), являющегося диэлектриком. Минимально допустимое напряжение на клеммах аккумулятора обычно приводится в его документации. Например, для большинства свинцово-кислотных аккумуляторов с номинальным напряжением 12,6 В минимальное напряжение, после которого начинается процесс интенсивной сульфатации пластин аккумулятора, составляет 10,8 В.

Измерение напряжения и внутреннего сопротивления аккумуляторных батарей

Простейшим видом контроля аккумулятора является измерение ЭДС на его клеммах. При ЭДС меньше минимально допустимого уровня аккумулятор подзаряжают до номинального напряжения на клеммах. Но такой метод пригоден только для заведомо исправных аккумуляторов. Если пластины уже покрыты толстым слоем сульфата свинца, то у аккумулятора будет высокое внутреннее сопротивление. При этом ЭДС на клеммах может быть на номинальном уровне, но аккумулятор будет быстро разряжаться или вообще не сможет обеспечить требуемый ток в нагрузке. Вольтметр этого обнаружить не сможет. Тем не менее, при своевременном обнаружении сульфатации на пластинах, аккумулятор еще можно спасти, о чем пойдет речь чуть ниже.

Для контроля аккумулятора с возможностью оперативного обнаружения неисправности требуется специальный прибор. Помимо напряжения на клеммах, он должен измерять внутреннее сопротивление (или проводимость) аккумулятора. Сравнив измеренные значения с приведенными в документации на аккумулятор, можно сделать вывод о пригодности батареи для дальнейшей эксплуатации. Примером такого прибора является PITE 3915. Его важным преимуществами являются наличие большого цветного ЖК-дисплея и удобной клавиатуры.

Тестер аккумуляторных батарей PITE 3915

Зачастую для ускорения работы требуются не только сами данные, но и оценка, выходят ли они за допустимые пределы. В этом случае удачным выбором будут измерительные приборы Fluke серии BT500. 

Тестеры аккумуляторных батарей Fluke BT500

Пользователь может установить пороговые значения для 10 параметров, при прохождении каждого из которых прибор выдает предупреждение. Другой особенностью серии приборов Fluke BT500 является функция измерения пульсаций зарядного устройства. Возможно измерение циклов заряда-разряда сразу для нескольких аккумуляторов. При этом для каждого аккумулятора в памяти прибора заводится свой профиль, в котором накапливаются данные последовательно сделанных измерений. Помимо базовой модели Fluke BT510, в серию входят Fluke BT520 для измерения параметров аккумуляторов, установленных в шкафах и других труднодоступных местах, а также Fluke BT-521 с расширенными функциями. В комплект поставки Fluke BT520 и BT521 входят интерактивный зонд (BTL20 и BTL21 соответственно), а также сумка для переноски. Особенностью Fluke BT521 являются функции измерения температуры, а также беспроводной связи с мобильным устройством.

Зависимость силы тока, протекающего через аккумулятор, от разности потенциалов на его выводах, является нелинейной величиной. Поэтому внутреннее сопротивление аккумулятора, измеренное по постоянному току, носит скорее оценочный характер, так как зависит от многих факторов. Для многих практических применений такой точности достаточно — принимается решение исправен/неисправен аккумулятор. Но, если вы хотите понять, стоит ли возиться с восстановлением аккумулятора, требуется более точно измерить внутреннее сопротивление. Повысить точность измерения внутреннего сопротивления батареи можно, если производить это на переменном токе. Именно такой способ реализован в приборе PITE BT-301. Другой важной особенностью прибора является наличие в нем дополнительной функции проверки никель-кадмиевых аккумуляторов.

Анализатор состояния аккумуляторных батарей BT-301 c щупом и зажимом

Приборы для измерения ёмкости аккумулятора

Перечисленные выше приборы требуют для принятия решения определенным образом трактовать их показания. Для этого, во-первых, нужен персонал высокой квалификации, а, во-вторых, документация на аккумулятор, чтобы было с чем сравнить измеренные параметры. Но существуют и простые в использовании тестеры аккумуляторов, измеряющих напряжение и емкость аккумулятора. При этом достаточно приложить тестер к клеммам аккумулятора на несколько секунд. Далее емкость и напряжение сравниваются с указанными на корпусе аккумулятора.

Недостатком такого способа проверки аккумуляторов является то, что для него используется способ измерения емкости, характеризующийся невысокой точностью и работающий в ограниченных границах диапазона емкостей. Тем не менее, для практического применения возможностей такого тестера вполне достаточно.

Примером компактных и простых в использовании измерителей емкости аккумуляторов является серия приборов «Кулон» отечественного производства. Время измерения составляет 4 с. В процессе измерения на аккумулятор подается сигнал особой формы. По отклику определяется активная площадь пластин, на основании чего вычисляется емкость.

Следует отметить, что для критически важных применений измерение емкости аккумулятора следует проводить с помощью специально предназначенной для этого нагрузки, например PITE-3980. Данный прибор способен передавать данные о разряде аккумулятора беспроводным способом.

Блок нагрузки для аккумуляторных батарей PITE-3980

«Умные» решения для проверки аккумуляторных батарей

В том случае, если аккумуляторы задействованы в критически важных системах, лучше всего постоянно осуществлять их мониторинг. Для этого на помощь приходят современные технологии:

Модуль сбора информации (МСИ) PITE-3926С

PITE-3926С представляет собой беспроводной модуль передачи информации о состоянии аккумулятора. Благодаря ему можно удаленно контролировать параметры аккумуляторов.

Система мониторинга аккумуляторов PITE-3921

Система PITE-3921 собирает информацию с датчиков, установленных на аккумуляторах, количеством до 14 (зависит от модификации). Информация обрабатывается контроллером и может быть выведена непосредственно на мобильное устройство через Wi-Fi. А также данные могут быть переданы через Интернет на компьютеры лиц, ответственных за состояние аккумуляторов.

Система мониторинга аккумуляторных батарей PITE-3923

PITE-3923 отличается от предыдущей системы простотой управления, малыми размерами датчиков и количеством датчиков в комплекте до 108 (зависит от модификации). Передача информации на мобильные устройства осуществляется только через Интернет.

Восстановление аккумуляторных батарей

В том случае, если процесс сульфатизации только начался, то аккумулятор можно восстановить, проведя несколько циклов заряда-разряда. Подробное описание методики выходит за рамки данной статьи, его можно найти в специализированной литературе и на специализированных сайтах. Впрочем, можно и не погружаться глубоко в данную тему, а просто воспользоваться прибором PITE 3932, специально предназначенным для восстановления аккумуляторов. 

Блок нагрузки с функцией зарядного устройства и активатора PITE 3932

Этот прибор содержит в одном корпусе следующие три устройства:

  • нагрузка для разряда аккумулятора,
  • зарядное устройство,
  • активатор.

Нагрузка позволяет в процессе восстановления разряжать аккумулятор в оптимальном режиме. Активатор представляет собой специализированное зарядное устройство, производящее зарядку аккумулятора в особом режиме (дольше, чем обычно), при котором слой PbSO4 частично сходит с пластин. Наконец, обычное зарядное устройство предназначено для зарядки уже восстановленного аккумулятора. Кроме перечисленных функций, PITE 3932 способен измерять параметры аккумулятора при заданной нагрузке.

Берясь за восстановление сульфатированного аккумулятора, следует иметь в виду, что возможность восстановления такого аккумулятора, как правило, не гарантируется производителем. Поэтому вся ответственность за возможные последствия использования восстановленного аккумулятора лежит на лицах, занимавшихся его восстановлением, а также  занимающихся вопросами его эксплуатации. Тем не менее, если речь не идет о критически важных применениях, после восстановления аккумулятор еще может немало прослужить при условии регулярного контроля его состояния.

Если вам нужна профессиональная консультация по тестированию свинцово-кислотных аккумуляторов, просто отправьте нам сообщение!

test-energy.ru

Приборы для измерения емкости аккумулятора

Главная > Инструмент > Приборы для измерения емкости аккумулятора

Аккумуляторы используются во многих аспектах повседневной жизни человека: автотранспорт, электроинструмент, системы бесперебойного питания, смартфоны, ноутбуки и прочее.

Автомобильные аккумуляторы разных производителей

Общая информация о емкости АКБ

Главной целью проверочных мероприятий по состоянию любого типа АКБ является выяснение ёмкости аккумулятора и определение прочих характеристик. Однако существующими средствами измерения можно точно определить лишь силу электротока и напряжение в аккумуляторной батарее, а также замерить плотность электролитного вещества.

Емкость же измеряется косвенно по конкретной для каждого типа АКБ методике либо, применяя прибор для измерения емкости аккумулятора, который дает лишь приблизительный результат.

Важно! На точность результатов любых измерений в аккумуляторной батарее могут влиять внешние факторы, например, температура воздуха.

Единственным достоверным способом для определения емкости аккумулятора является его многочасовая полная разрядка, сопровождающаяся постоянной фиксацией многих параметров. Но не каждый человек готов проделывать такую продолжительную процедуру, ведь для установления приблизительных данных о емкости батареи может быть достаточно и краткосрочных измерений.

Способы определения емкости АКБ автомобиля:

  • традиционный метод – контрольный разряд (долгий и объемный по процедурам процесс);
  • замер плотности и уровня электролитной жидкости в автоаккумуляторе;
  • посредством воздействия нагрузочной вилки на батарею;
  • тестер емкости.

Интересно. Емкость популярных литий-ионных, никель-кадмиевых и никель-металлгидридных аккумуляторов измерить можно тем же контрольным разрядом (АКБ может выйти из строя при несоблюдении всех правил) либо покупкой на китайских торговых площадках специальных USB-тестеров, точность и правильность измерений которых находятся под большим вопросом.

Контрольный разряд

Измеритель емкости конденсаторов

Длительный контрольный разряд – традиционный лабораторный метод установления емкости аккумулятора. Суть метода состоит в том, что полностью заряженную АКБ разряжают воздействием постоянных электротоков, сила которого зависит от параметров изделия.

Между тем ежечасно проводят замеры разряда аккумуляторной батареи и вольтажа, которые фиксируются. Емкость АКБ вычисляется по формуле: произведение силы электротока на прошедшее конкретное время. Такой замер может занять до суток постоянного наблюдения за аккумулятором, что не очень удобно для многих обывателей.

Нагрузочная вилка

Нагрузочная вилка – устройство для проверки АКБ при помощи контролируемой нагрузки, оснащенное вольтметром, нагрузочным резистором и двумя щупами. Такие приборы бывают различных видов: с аналоговым или цифровым вольтметром, простая схема с одним нагрузочным элементом или усложненные устройства с несколькими спиралями нагрузки и амперметром, также есть нагрузочные вилки для тестирования напряжения в отдельных банках АКБ.

Внешний вид нагрузочной вилки для АКБ

Суть измерений проста и описана в инструкции к прибору. Полученные данные по вольтажу необходимо сопоставить с нижеследующей таблицей.

Таблица соответствия вольтажа с емкостью АКБ

Показание вольтметра, ВПриблизительная емкость АКБ в сравнении с заявленной производителем, %
12,6-12,9100
12,3-12,675
12,1-12,350
11,8-12,125
11,5-11,80

Замер плотности электролита

Единица измерения напряжения

Измерить ёмкость составных частей АКБ (банок) можно, применяя прибор под названием «ареометр». Суть метода сводится к тому, что плотность электролита, находящегося в каждой банке аккумулятора, напрямую связана с его емкостной характеристикой.

Процесс измерения плотности электролита АКБ ареометром

Для измерения необходимо вскрыть все крышки банок автоаккумулятора и поочередно набирать электролит из каждого сосуда, записывая данные о плотности с прибора. Далее плотность этого вещества сравнивается с таблицей соответствия плотности и емкости.

Таблица соответствия плотности электролита и емкости

ПлотностьЕмкость, %
1,27-1,29100
1,23-1,2550-70
1,11-1,130

Измерения посредством специальных приборов

Трансформатор тока: принцип работы для измерения параметров электросетей

Идея нагрузочный вилки была использована и усовершенствована в электронных портативных устройствах Кулон, которые созданы специально для проведения проверочных мероприятий по разным спектрам над свинцово-кислотными аккумуляторами.

Такими приборами можно быстро измерить вольтаж, определить примерную емкость АКБ, не прибегая к контрольному разряду, а также сохранять полученные измерения в памяти устройства.

Результат измерения емкости автоаккумулятора прибором Кулон

Особенности приборов семейства «Кулон»:

  • питаются от АКБ, у которого берутся замеры;
  • в комплектацию устройств входят провода с клещами-крокодилами, что обеспечивает качественный зажим проводов на всех клеммах аккумулятора;
  • специальная методика определения емкости АКБ, которая не имеет аналогов;
  • рекомендуется для увеличения точности измерений произвести самостоятельно калибровку изделия на новом аккумуляторе схожего типа (процедура описана производителем в инструкции по эксплуатации).

Важно! Этот тестер емкости нужно использовать для установления емкости только в аккумуляторе, который полностью заряжен.

Также существуют и иные устройства от других производителей для этих же целей, методика установления емкости АКБ у которых отличается друг от друга. Например, приборы SKAT-T-AUTO, тестеры PITE, анализаторы Fluke, приспособления Vencon. Всеми этими приборами можно косвенно или напрямую измерить разнообразные параметры.

Тестер емкости SKAT-T-AUTO с результатом измерений

Зная состояние своего аккумулятора, а именно его емкость, можно избежать неприятных ситуаций на дорогах. Также вовремя среагировав на несоответствие измеренных показателей к заявленным производителем, можно реанимировать или продлить жизнь АКБ, проведя разнообразные мероприятия.

Видео

elquanta.ru

Проверка АКБ: какие параметры аккумуляторных батарей нужно проверять и как это сделать?

При использовании аккумуляторных батарей на любых объектах, особенно в системах бесперебойного питания, за их состоянием нужно следить и регулярно проводить проверки. В этом материале мы рассмотрим основные параметры АКБ, а также рассмотрим, какими приборами и как можно провести их контроль и проверку!

Основная задача при проверке состояния любой аккумуляторной батареи – выяснить, обладает ли она достаточной емкостью, может ли обеспечить заявленные производителем характеристики в течение необходимого времени. Однако непосредственно средствами измерения определяются только несколько основных параметров – напряжение, сила тока. В обслуживаемых аккумуляторах можно также замерить плотность электролита. Измерения можно проводить неоднократно, фиксируя изменение значений с течением времени. Все остальные параметры и характеристики не измеряются напрямую, а выводятся по разработанной изготовителем методике, причем она зависит и от типа АКБ, и от рекомендаций производителя, и от вида подключенной нагрузки. При этом необходимо учитывать, что многие зависимости, характеризующие работу АКБ, носят нелинейный характер. Могут сказываться и другие факторы, например, влияние температуры.

При выполнении краткосрочных измерений при использовании даже самых совершенных методик тестирование носит не точный количественный, а качественный характер. Единственный достоверный способ измерения емкости АКБ – его полная разрядка в течение многих часов с тщательной фиксацией параметров в ходе всего процесса. Но использовать столь продолжительную процедуру на практике можно далеко не всегда, особенно если батарей много. Тем не менее, и краткосрочных оценочных измерений достаточно для того, чтобы отличить работоспособный аккумулятор от изношенного, утратившего емкость, и вовремя произвести замену АКБ.

Способы проверки АКБ

1. Подключение нагрузки

К АКБ на некоторое время подключается рабочая или второстепенная нагрузка той или иной величины. Вольтметром или мультиметром измеряется падение напряжения. Если процедура выполняется несколько раз, между измерениями выжидается определенное время, чтобы батарея восстановилась. Полученные данные сопоставляются с параметрами, заявленными производителем АКБ для данного типа батареи и данной величины нагрузки.

2. Измерения при помощи нагрузочной вилки

Строение простейшей нагрузочной вилки показано на схеме:

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

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

3. Измерения при помощи специальных устройств, тестеров анализаторов АКБ

Приборы Кулон

Принципиальным развитием идеи нагрузочной вилки можно считать семейство цифровых приборов-тестеров Кулон (Кулон-12/6f, Кулон-12m, Кулон-12n и другие) для проверки состояния свинцовых кислотных аккумуляторов, а также другие подобные устройства. Они позволяют проводить быстрые замеры напряжения, приближенно определять емкость АКБ без контрольного разряда и сохранять в памяти несколько сотен, а иногда и тысяч измерений.

Приборы Кулон питаются от аккумулятора, на котором проводятся измерения. Входящие в комплект провода с разъемами «крокодил» имеют части, изолированные друг от друга, что обеспечивает четырехзажимное подключение к аккумулятору и устраняет влияние на показания прибора сопротивления в точках подключения зажимов. По заявлению разработчика, прибор анализирует отклик аккумулятора на тестовый сигнал специальной формы, при этом измеряемый параметр примерно пропорционален площади активной поверхности пластин аккумулятора и, таким образом, характеризует его емкость. Фактически, точность показаний зависит от достоверности методики, разработанной производителем.

Емкость аккумулятора – электрический заряд, отдаваемый полностью заряженным аккумулятором – измеряется в ампер-часах и представляет собой произведение тока разряда на время. Для точного определения емкости необходимо произвести разряд батареи (процесс длительный, многочасовой), постоянно фиксируя величину заряда, отдаваемого батареей. При этом относительная емкость АКБ в зависимости от времени изменяется нелинейно. Например, для аккумуляторной батареи типа LCL-12V33AP относительная емкость меняется со временем следующим образом:

Время разряда, часы Относительная емкость, %
0,1 37
1,3 48
0,7 53
1,9 76
4,2 84
9,2 92
20 100

Прибор Кулон при помощи быстрого измерения ориентировочно определяет емкость полностью заряженного аккумулятора. Он не предназначен для оценки степени заряженности АКБ, все измерения необходимо проводить на полностью заряженной батарее. Устройство кратковременно подает тестовый сигнал, регистрирует отклик от батареи и через несколько секунд выдает ориентировочную емкость АКБ в ампер-часах. Одновременно на экран выводится измеренное напряжение. Полученные значения можно сохранять в памяти прибора.

Производитель подчеркивает, что устройство не является прецизионным измерителем, но позволяет оценочно определять емкость свинцовой кислотной батареи, особенно если пользователь самостоятельно откалибровал прибор при помощи аккумулятора такого же типа, что и тестируемый, но с известной емкостью. Процедура калибровки подробно изложена в инструкции к прибору.

Тестеры PITE

Следующая разновидность устройств для тестирования АКБ – тестеры PITE: модель PITE 3915 для измерения внутреннего сопротивления и модель PITE 3918 для оценки проводимости батарей.

Управление осуществляется при помощи цветного сенсорного экрана, но основные управляющие кнопки вынесены на клавиатуру в нижней части корпуса. Прибором можно тестировать батареи емкостью от 5 до 6000 А·ч, с элементами аккумулятора 1.2 В, 2 В, 6 В и 12 В. Диапазон измерения напряжения – от 0.000 В до 16 В, сопротивления – от 0.00 до 100 мОм. Прибор позволяет задать тип проверяемых батарей, выполнить измерение напряжения и сопротивления (модель 3915) или напряжения и проводимости (модель 3918), и на их основании судить о том, соответствует емкость батареи заявленной производителем или нет. При этом параметр Capacity (емкость батареи) выводится в процентах.

Интерфейс прибора позволяет проводить как одиночные измерения, так и последовательные (до 254 измерений в каждой последовательности, совокупное количество результатов более 3000), что удобно при проверке большого количества однотипных АКБ (в последнем случае результаты сохраняются автоматически, помимо данных в них фиксируется также порядковый номер измерения). В зависимости от настроек прибор может использовать для выдачи результата (статуса Good, Pass, Warning или Failed) собственные критерии либо значения, заданные пользователем. Результаты тестирования через порт USB могут быть перенесены на компьютер для просмотра и последующей подготовки отчетов.

Анализаторы Fluke

Более глубокое развитие той же идеи – приборы Fluke Battery Analyzer серии 500 (BT 510, BT 520, BT 521), которые позволяют измерять и сохранять в памяти напряжение, внутреннее сопротивление стационарной батареи, температуру минусовой клеммы, напряжение при разрядке. При наличии дополнительных аксессуаров можно измерять и сохранять в памяти и другие параметры. Тесты можно проводить как в режиме отдельных измерений, так и в последовательном режиме; используя настраиваемые профили. Есть возможность задать пороговые значения для различных параметров. Встроенный порт USB позволяет передавать собранные записи (до 999 записей каждого типа) на компьютер для подготовки отчетов с помощью программного обеспечения Analyze Software, входящего в комплект поставки.

Щупы прибора имеют специальную конструкцию: внутренний подпружиненный контакт предназначен для измерения тока, внешний – для измерения напряжения. Если на щуп надавить, внутренний наконечник смещается внутрь таким образом, что оба контакта каждого щупа касаются поверхности одновременно. В результате одни и те же щупы позволяют организовать как 2-проводное, так и 4-проводное подключение к полюсам батареи (последнее необходимо для измерения Кельвина).

  • Прибор позволяет измерять следующие параметры:

  • Внутреннее сопротивление батареи (измерение занимает менее 3 с).

  • Напряжение батареи (производится одновременно с измерением внутреннего сопротивления)

  • Температура минусовой клеммы (рядом с черным наконечником на щупе BTL21 Interactive Test Probe предусмотрен ИК-датчик)

  • Напряжение при разрядке (определяется несколько раз в ходе разрядки или во время теста на нагрузку)

Также возможно измерение пульсирующего напряжения, измерение переменного и постоянного тока (при наличии токовых клещей и адаптера), выполнение функций мультиметра. С анализаторами Fluke можно использовать интерактивный тестовый щуп BTL21 Interactive Test Probe со встроенным датчиком температуры. С приборами совместимо большое разнообразие дополнительных аксессуаров (токовые клещи, удлинители разного размера, съемный фонарик и т. п.).

Хотя прибор обладает богатым функционалом, ключевым этапом в определении состояния АКБ остается сопоставление измеренных показателей с расчетными или заданными изготовителем для данного конкретного типа батарей. Устройства Fluke Battery Analyzer серии 500 удобны для массовой инспекции состояния батарей. Последовательный режим и система профилей позволяют выполнять необходимые измерения одно за другим, результаты запоминаются прибором и хранятся в упорядоченной форме, последовательно пронумерованные и разбитые на группы. Но прибор не имеет функции прямого или косвенного измерения емкости АКБ в ампер-часах – хотя бы потому, что для батарей разного типа на сегодняшний день вряд ли возможно разработать единую точную методику такого определения.

Все перечисленные выше устройства, хоть и отличаются друг от друга по размеру, относятся к классу портативных. В отдельную группу можно выделить стационарные комплексы для проверки АКБ, которые могут проводить быстрые испытания с определением внутреннего сопротивления, контролировать все параметры, включая активную и реактивную составляющие сопротивления, управлять процессом разряда/заряда и т. п. Подобные комплексы адресованы скорее исследовательским лабораториям, промышленным производителям АКБ и разработчикам нового оборудования, чем конечным пользователям.

Анализаторы Vencon

Промежуточное положение занимает анализатор Vencon UBA5, предназначенный для работы с аккумуляторными батареями, используемыми в портативных средствах связи (мобильных телефонах, носимых радиостанциях, разнообразных гаджетах и т. п.), портативных инструментах и других устройствах напряжением до 18.5 В, емкостью от 10 мА·ч до 100 А·ч. Анализатор Vencon UBA5 совмещен с зарядным устройством и может использоваться в ремонтных мастерских, центрах обслуживания компьютерной техники, мобильной электроники и других устройств.

Прибор предназначен для различных типов АКБ (никель-кадмиевых, никель-металл-гидридных, литий-ионных, литий-полимерных, свинцовых кислотных и др.), позволяет задавать токи зарядки и разрядки, изменять алгоритмы работы устройства, тестировать емкость батарей при помощи однократных и многократных измерений, сохранять результаты измерений в памяти и выводить их через порт USB, готовить графические отчеты при помощи программного обеспечения.

Характерная особенность устройства – два измерительных канала (по 2 измерительных провода каждый), причем для проведения различных измерений их можно комбинировать, в том числе и от нескольких устройств UBA5. Дополнительно могут заказываться датчики температуры.  

Прибор способен генерировать зарядный ток до 2А на каждом канале, ток нагрузки – до 3А (45 Вт) на каждом канале (в комплект входит адаптер питания). Более точные характеристики зависят от конкретной модели устройства – в серию UBA5 входит 5 различных моделей приборов.  

В данном типе прибора, как и во всех описанных ранее, ключевым для определения состояния батареи является сопоставление измеренных показателей с параметрами, заявленными производителями АКБ.

4. Полная разрядка/зарядка

На сегодняшний день полная разрядка и зарядка – это единственный прямой и максимально достоверный способ определения емкости АКБ. Специализированные устройства контроля разряда/заряда батареи (УКРЗ) позволяют выполнить глубокую разрядку и последующую полную зарядку батареи с постоянным контролем емкости. Однако эта процедура занимает очень много времени: 15-17-20-24 часа, иногда и более суток, в зависимости от емкости и текущего состояния батареи. Хотя метод дает наиболее точные результаты, из-за временных затрат его применение ограничено.

5. Измерение плотности электролита

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

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

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

Выводы

Каждый способ определения текущего состояния аккумуляторной батареи имеет свои преимущества и недостатки. Каким из них пользоваться – зависит от ваших задач и возможностей. Сориентироваться вам поможет эта сводная таблица.

Способ определения состояния АКБ Преимущества Недостатки
Подкл ючение нагрузки Достаточно реалистичные результаты без использования специализированного оборудования Времязатратность при многократных измерениях Измеренные параметры документируются вручную
Нагрузочная вилка, специализированные анализаторы и тестеры

Портативность устройств

Простота использования

Быстрое проведение измерений, особенно многократных

Некоторые модели способны проводить измерения без выведения АКБ из режима эксплуатации

Специализированные модели позволяют сохранять результаты и переносить их на компьютер для подготовки отчетов

Часть параметров АКБ определяется по косвенным методикам Оценочная точность измерений
Полный разряд/заряд Единственный достоверный способ оценки емкости АКБ Очень продолжительная процедура – многие часы, иногда сутки
Измерение плотности электролита ρ Непосредственное определение состояния батареи по концентрации электролита Способ применяется только для обслуживаемых батарей
 

Материал подготовлен техническими специалистами компании “СвязКомплект”.

skomplekt.com


Смотрите также


Интересующую Вас информацию Вы можете уточнить у наших специалистов, заполнив форму, приведенную ниже. Мы с радостью Вас проконсультируем!
Почта:
Ваше Имя:
Сообщение:
30+5