Электричество в доме Все об электроэнергии для Вашего дома
Проверить ёмкость аккумулятора полезно для оценки его состояния и работоспособности. Сделать это в домашних условиях можно с помощью обычного мультиметра. Для проведения тестирования понадобятся несложный набор инструмента, немного расчётов и время. Важно иметь ввиду, что наиболее достоверные результаты получатся при выполнении ряда условий, несоблюдение которых приведёт к искажениям итоговой оценки. Ниже речь пойдёт о том, как проверить емкость аккумулятора мультиметром.
Содержание
Что означает ёмкость
Емкость обозначает количество энергии, которое аккумулятор способен накопить, а затем отдать в нагрузку. Эта величина удобна для оценки состояния батареи, характеризует уровень остаточного ресурса.
Емкость аккумулятора со временем уменьшается. Данный процесс происходит в результате химических реакций, сульфатации и разрушения пластин. Его можно сравнить с уменьшением объёма сосуда из за налипания хранящегося в нём вещества на стенки. Степень снижения данного параметра прямо свидетельствует о его работоспособности.
Ёмкость аккумулятора измеряется в Ампер-часах (А/ч). На практике это означает количество времени, в течение которого батарея способна работать с номинальным током до полного разряда. Например, при ёмкости 10 А/ч аккумулятор должен непрерывно отдавать ток силой 1А за 10 часов или 10А в течение 1 часа.
Условия проведения теста
На точность и объективность результатов влияет множество факторов, основные из них:
- начальный уровень заряда;
- температура;
- плотность электролита
- величина разрядного тока.
Оптимальные результаты достигаются при полном заряде, температуре около 20°С и плотности электролита около 1.27 гр/см3. Рост внутреннего сопротивления ускоряется при повышении разрядного тока, который не должен превышать 0,5С.
Необходимые инструменты
Для проверки необходимо иметь нагрузочный элемент, обеспечивающий ток около 0,1-0,5С, где С – ёмкость батареи. Например, при емкости 50 А/ч, нагрузочный элемент должен обеспечить ток около 5-25А. В качестве нагрузки можно использовать мощные резисторы или автомобильные лампы накаливания. Последний вариант удобен тем, что на цоколе лампы указывается мощность, а ток определяется по формуле I=P/U, А, где P – мощность, ватт, U — напряжение, вольт. Кроме того, у ламп нет проблем с перегревом и недостатка рассеиваемой мощности. Одна автомобильная лампа мощностью 60 ватт, при 12В питании обеспечит ток около 5А. Такой нагрузки достаточно для тестирования батарей емкостью до 50А/ч. Если мощности одной лампы или резистора не хватает, их соединяют параллельно. При этом мощность и ток параллельных соединённых элементов складываются.
Необходимое сопротивление резисторов можно рассчитать по формуле R=U/I, Ом. Резисторы должны обладать достаточной рассеиваемой мощностью, не менее чем P=UI, Вт. Недостаточная мощность приведёт к сильному нагреву и быстрому выходу из строя резистора.
Ещё один вариант, использовать в качестве нагрузки нагревательную спираль, или любой провод с высоким удельным сопротивлением (нихром, фехраль и др.). Рассчитать необходимое сопротивление можно по формулам, приведённым выше. Уменьшение длины провода приводит к уменьшению сопротивления и наоборот.
Мультиметр подойдёт любой, электронный или стрелочный, с пределами измерения напряжения от 20В и тока от 10А.
Методика определения ёмкости
Наилучшие результаты, при отсутствии специального оборудования, даёт метод контрольного разряда. В зависимости от сопротивления нагрузки, на проведение теста потребуется разное количество времени. Теоретически, на разрядку током 0,1С потребуется около 8-10 часов. С увеличением нагрузки время пропорционально уменьшается. Порядок действий по определению ёмкости при помощи мультиметра следующий:
- Полностью заряжаем аккумулятор. Если после окончания зарядки показания вольтметра не достигают 12,6-12,7В, аккумулятор непригоден для работы.
- Переключаем мультиметр в режим вольтметра и устанавливаем предел не менее 15-20В.
- Измеряем начальное напряжение на клеммах. Оно должно быть не ниже 12,6-12,7В. При более низком значении возвращаемся к пункту 1. Для проведения измерения, щупы мультиметра подключаются непосредственно к клеммам батареи. Pic1
- Отсоединяем мультиметр от клемм аккумулятора и соединяем последовательно с нагрузочным элементом. Pic2.
- Переключаем мультиметр в режим амперметра с пределом не менее 10-20А(в зависимости от величины нагрузки)
- Кратковременно присоединяем нагрузку к клеммам, измеряем ток. Запоминаем измеренное значение.
- Отсоединив мультиметр, подключаем нагрузку напрямую к клеммам батареи. Pic3
- Засекаем время начала работы.
- Переключаем мультиметр в режим вольтметра с пределом 15-20В.
- Подключаем вольтметр напрямую к клеммам и контролируем момент окончания теста, наблюдая за снижение напряжения в процессе разряда. Pic4
Конечное напряжение, соответствующее полному разряду, находится на уровне 10,8В. При достижении 10,8В, разряд следует прекратить и определить время работы. Для большей точности среднюю токовую нагрузку следует принять немного ниже, чем было измерено в начале теста, в пункте 6. Дело в том, что при снижении напряжения в процессе разряда ток тоже немного упадёт. К примеру, при 12,6В и 5А, сопротивление нагрузки R=U/I=12,6/5=2,5Ом. При снижении напряжения до 10,8В, ток будет равен I=U/R=10,8/2,5=4,3А. Таким образом средний ток для расчёта можно взять Iср=4,7А.
Емкость рассчитывается по формуле Q=I*t, где I – величина разрядного тока, А, t – время работы, часов. Например, время работы составило 7 часов. Ёмкость аккумулятора составит Q=Iср*t=4,7*7=33А/ч.
Очевидно, что увеличение нагрузки сократит время проведения испытания, однако результаты будут искажаться вследствие влияния внутреннего сопротивления аккумулятора. Оптимальная величина тока нагрузки находится в пределах 0,1С-0.2С.
Как измерить емкость аккумулятора: видео
Читайте также:
