Οι μπαταρίες μολύβδου-οξέος, με την πρώτη ματιά, είναι πολύ απλές στο σχεδιασμό. Αλλά το μειονέκτημα αυτής της απλότητας είναι η ανάγκη αυστηρής τήρησης ορισμένων κανόνων για τη λειτουργία της μπαταρίας. Μόνο τότε θα εφαρμόσει τον αριθμό των κύκλων φόρτισης-εκφόρτισης που δηλώνει ο κατασκευαστής και μερικές φορές θα δείξει το καλύτερο αποτέλεσμα. Αυτό θα απαιτήσει πρόσθετο εξοπλισμό, ο οποίος θα συζητηθεί στο άρθρο.
Θείωση πλακών μπαταρίας
Ο κύριος κίνδυνος που υπάρχει για μια μπαταρία μολύβδου-οξέος είναι η αποθήκευση της συσκευής σε αποφορτισμένη κατάσταση. Σε αυτή την περίπτωση, συμβαίνει η διαδικασία της λεγόμενης θείωσης - η εναπόθεση θειικού μολύβδου (PbSO4), που είναι διηλεκτρικό, στις πλάκες. Η ελάχιστη επιτρεπόμενη τάση στους ακροδέκτες της μπαταρίας αναφέρεται συνήθως στην τεκμηρίωσή του. Για παράδειγμα, για τις περισσότερες μπαταρίες μολύβδου-οξέος με ονομαστική τάση 12,6 V, η ελάχιστη τάση μετά την οποία ξεκινά η διαδικασία εντατικής θείωσης των πλακών μπαταρίας είναι 10,8 V.
Μέτρηση τάσης και εσωτερικής αντίστασης μπαταριών
Ο απλούστερος τύπος παρακολούθησης μπαταρίας είναι η μέτρηση του EMF στους ακροδέκτες του. Όταν το EMF είναι μικρότερο από το ελάχιστο επιτρεπτό επίπεδο, η μπαταρία επαναφορτίζεται στην ονομαστική τάση στους ακροδέκτες. Αλλά αυτή η μέθοδος είναι κατάλληλη μόνο για γνωστές καλές μπαταρίες. Εάν οι πλάκες είναι ήδη επικαλυμμένες με ένα παχύ στρώμα θειικού μολύβδου, τότε η μπαταρία θα έχει υψηλή εσωτερική αντίσταση. Σε αυτήν την περίπτωση, το EMF στους ακροδέκτες μπορεί να είναι στο ονομαστικό επίπεδο, αλλά η μπαταρία θα αποφορτιστεί γρήγορα ή δεν θα μπορεί να παρέχει καθόλου το απαιτούμενο ρεύμα στο φορτίο. Ένα βολτόμετρο δεν θα μπορεί να το ανιχνεύσει. Ωστόσο, εάν ανιχνευτεί έγκαιρα θείωση στις πλάκες, η μπαταρία μπορεί να εξοικονομηθεί, κάτι που θα συζητηθεί παρακάτω.
Για την παρακολούθηση της μπαταρίας με δυνατότητα γρήγορης ανίχνευσης δυσλειτουργίας, απαιτείται ειδική συσκευή. Εκτός από την τάση ακροδεκτών, πρέπει να μετρήσει την εσωτερική αντίσταση (ή αγωγιμότητα) της μπαταρίας. Συγκρίνοντας τις μετρούμενες τιμές με αυτές που δίνονται στην τεκμηρίωση για την μπαταρία, μπορούμε να βγάλουμε ένα συμπέρασμα σχετικά με την καταλληλότητα της μπαταρίας για περαιτέρω χρήση. Ένα παράδειγμα τέτοιας συσκευής είναι το PITE 3915. Τα σημαντικά πλεονεκτήματά του είναι η παρουσία μιας μεγάλης έγχρωμης οθόνης LCD και ενός άνετου πληκτρολογίου.
Συχνά, η επιτάχυνση της εργασίας απαιτεί όχι μόνο τα ίδια τα δεδομένα, αλλά και μια αξιολόγηση του εάν είναι εκτός των αποδεκτών ορίων. Σε αυτή την περίπτωση, οι μετρητές της σειράς Fluke BT500 είναι μια καλή επιλογή.
Ο χρήστης μπορεί να ορίσει τιμές κατωφλίου για 10 παραμέτρους, αφού περάσει καθεμία από τις οποίες η συσκευή εκδίδει μια προειδοποίηση. Ένα άλλο χαρακτηριστικό της σειράς Fluke BT500 είναι η δυνατότητα μέτρησης κυματισμού φορτιστή. Είναι δυνατή η μέτρηση των κύκλων φόρτισης-εκφόρτισης για πολλές μπαταρίες ταυτόχρονα. Σε αυτήν την περίπτωση, για κάθε μπαταρία, δημιουργείται το δικό της προφίλ στη μνήμη της συσκευής, στο οποίο συγκεντρώνονται τα δεδομένα των διαδοχικών μετρήσεων. Εκτός από το βασικό Fluke BT510, η σειρά περιλαμβάνει το Fluke BT520 για τη μέτρηση μπαταριών που είναι εγκατεστημένες σε ντουλάπια και άλλες δυσπρόσιτες περιοχές, καθώς και το Fluke BT-521 με προηγμένες δυνατότητες. Τα Fluke BT520 και BT521 συνοδεύονται από διαδραστικό αισθητήρα (BTL20 και BTL21, αντίστοιχα) και θήκη μεταφοράς. Ένα ιδιαίτερο χαρακτηριστικό του Fluke BT521 είναι οι λειτουργίες μέτρησης θερμοκρασίας, καθώς και η ασύρματη επικοινωνία με φορητή συσκευή.
Η εξάρτηση του ρεύματος που διαρρέει την μπαταρία από τη διαφορά δυναμικού στους ακροδέκτες της είναι ένα μη γραμμικό μέγεθος. Επομένως, η εσωτερική αντίσταση της μπαταρίας, μετρούμενη με συνεχές ρεύμα, είναι μάλλον μια εκτίμηση, καθώς εξαρτάται από πολλούς παράγοντες. Για πολλές πρακτικές εφαρμογές, αυτή η ακρίβεια είναι επαρκής - λαμβάνεται απόφαση εάν η μπαταρία λειτουργεί ή είναι ελαττωματική. Αλλά, εάν θέλετε να καταλάβετε αν αξίζει να ασχοληθείτε με την επαναφορά της μπαταρίας, πρέπει να μετρήσετε με μεγαλύτερη ακρίβεια την εσωτερική αντίσταση. Μπορείτε να αυξήσετε την ακρίβεια της μέτρησης της εσωτερικής αντίστασης μιας μπαταρίας εάν το κάνετε με εναλλασσόμενο ρεύμα. Αυτή ακριβώς είναι η μέθοδος που εφαρμόζεται στη συσκευή PITE BT-301. Ένα άλλο σημαντικό χαρακτηριστικό της συσκευής είναι η παρουσία μιας πρόσθετης λειτουργίας για τη δοκιμή μπαταριών νικελίου-καδμίου.
Όργανα μέτρησης χωρητικότητας μπαταρίας
Οι συσκευές που αναφέρονται παραπάνω απαιτούν τις μετρήσεις τους να ερμηνεύονται με συγκεκριμένο τρόπο για να ληφθεί μια απόφαση. Για αυτό, πρώτον, χρειάζεστε υψηλά καταρτισμένο προσωπικό και, δεύτερον, τεκμηρίωση για την μπαταρία, ώστε να έχετε κάτι με το οποίο μπορείτε να συγκρίνετε τις μετρούμενες παραμέτρους. Υπάρχουν όμως και εύχρηστοι ελεγκτές μπαταρίας που μετρούν την τάση και τη χωρητικότητα της μπαταρίας. Σε αυτή την περίπτωση, αρκεί να συνδέσετε το δοκιμαστικό στους πόλους της μπαταρίας για μερικά δευτερόλεπτα. Στη συνέχεια, η χωρητικότητα και η τάση συγκρίνονται με αυτά που υποδεικνύονται στη θήκη της μπαταρίας.
Το μειονέκτημα αυτής της μεθόδου δοκιμής μπαταριών είναι ότι χρησιμοποιεί μια μέθοδο μέτρησης χωρητικότητας, η οποία χαρακτηρίζεται από χαμηλή ακρίβεια και λειτουργεί σε περιορισμένο εύρος χωρητικότητας. Ωστόσο, οι δυνατότητες ενός τέτοιου ελεγκτή είναι αρκετά επαρκείς για πρακτική χρήση.
Ένα παράδειγμα συμπαγών και εύχρηστων μετρητών χωρητικότητας μπαταρίας είναι η εγχώρια παραγόμενη σειρά συσκευών "Pendant". Ο χρόνος μέτρησης είναι 4 δευτερόλεπτα. Κατά τη διαδικασία μέτρησης, ένα σήμα ειδικού σχήματος αποστέλλεται στην μπαταρία. Με βάση την απόκριση, προσδιορίζεται η ενεργή περιοχή των πλακών, βάσει της οποίας υπολογίζεται η χωρητικότητα.
Θα πρέπει να σημειωθεί ότι για εφαρμογές κρίσιμες για την αποστολή, οι μετρήσεις χωρητικότητας της μπαταρίας θα πρέπει να εκτελούνται χρησιμοποιώντας ειδικό φορτίο, όπως το PITE-3980. Αυτή η συσκευή είναι σε θέση να μεταδίδει ασύρματα δεδομένα εκφόρτισης μπαταρίας.
Έξυπνες λύσεις για δοκιμή μπαταρίας
Εάν οι μπαταρίες εμπλέκονται σε κρίσιμα συστήματα, είναι καλύτερο να τις παρακολουθείτε συνεχώς. Οι σύγχρονες τεχνολογίες έρχονται στη διάσωση για αυτό:
Η πιο σημαντική παράμετρος κάθε μπαταρίας είναι η χωρητικότητα της μπαταρίας της. Καθορίζει την ποσότητα ενέργειας που τους δίνεται για κάθε χρονική περίοδο. Αυτό ισχύει για όλες τις μπαταρίες από αυτοκίνητο έως τηλέφωνο. Η γνώση τους και η κατανόηση της συσκευής είναι σημαντική, επειδή η χρήση λανθασμένης χωρητικότητας μπαταρίας μπορεί να προκαλέσει σοβαρά προβλήματα στην εκκίνηση αυτών των συσκευών.
Οι μονάδες μέτρησης για αυτήν την ποσότητα είναι Amperes ή Milliamps/ώρα. Με βάση αυτή την παράμετρο, επιλέγεται η μπαταρία για τον εξοπλισμό, καθοδηγούμενη από τις συνιστώμενες τιμές. Εάν παραβιαστούν οι συστάσεις, για παράδειγμα, το αυτοκίνητο μπορεί να μην ξεκινήσει το χειμώνα.
Ποια είναι η χωρητικότητα μιας μπαταρίας ή συσσωρευτή
Όλες οι μπαταρίες είναι συνήθως διακοσμημένες με επιγραφές όπως 55, 70 Ah ή 1800 mAh. Αυτή η ονομασία υποδεικνύει ότι η χωρητικότητα αυτής της μπαταρίας είναι, αντίστοιχα, 55 Amperes ή κλάσματα Amperes ανά ώρα, μεταφρασμένη μόνο στα Αγγλικά - A/hour. Πρέπει να διακρίνεται από μια άλλη παράμετρο - τάση, η οποία είναι γραμμένη σε Volts.
Τυπική μπαταρία
Η ένδειξη Ah δείχνει πόσο καιρό θα λειτουργεί η μπαταρία για μια ώρα σε φορτίο 60 Amps και τάση 12,7 V. Με άλλα λόγια, χωρητικότητα είναι η ποσότητα ενέργειας που μπορεί να κρατήσει μια μπαταρία.
Και αν υπάρχει φορτίο μικρότερο από 60Α, η μπαταρία θα διαρκέσει περισσότερο από 60 λεπτά.
Πώς να ελέγξετε γρήγορα τη χωρητικότητα οποιασδήποτε μπαταρίας
Τις περισσότερες φορές, η χωρητικότητα της μπαταρίας μετριέται χρησιμοποιώντας έναν ελεγκτή. Αυτή είναι μια συσκευή για γρήγορες μετρήσεις. Λειτουργεί αυτόματα και δεν απαιτεί πρόσθετες γνώσεις για τη χρήση του. Ο χρόνος που απαιτείται δεν είναι μεγαλύτερος από 15 δευτερόλεπτα. Το μόνο που απαιτείται είναι να συνδέσετε τον ελεγκτή σε μια πηγή τροφοδοσίας και να πατήσετε ένα μόνο κουμπί, μετά από το οποίο αρχίζει να προσδιορίζει τη χωρητικότητα των συνδεδεμένων μπαταριών.
Χρησιμοποιείται κατά την επιλογή μπαταρίας, συγκρίνοντας την υπολειπόμενη και την ονομαστική χωρητικότητα, η οποία αναγράφεται επίσημα στη συσκευή. Εάν η διαφορά είναι μεγαλύτερη από 50%, τότε η μπαταρία δεν μπορεί να χρησιμοποιηθεί.
Ποια συσκευή να χρησιμοποιήσετε για να μετρήσετε με ακρίβεια τη χωρητικότητα οποιασδήποτε μπαταρίας
Ο δείκτης χωρητικότητας καθορίζει την πυκνότητα των ηλεκτρολυτών προσδιορίζεται χρησιμοποιώντας μια ειδική συσκευή - ένα υδρόμετρο. Οι νέες μπαταρίες δείχνουν πάντα τις βασικές παραμέτρους. Ωστόσο, αυτή η τιμή καθορίζεται ανεξάρτητα.
Μικρή μπαταρία
Ο απλούστερος τρόπος είναι με συνηθισμένους ελεγκτές όπως το "Pendant". Αυτή η συσκευή χρησιμοποιείται για τη μέτρηση της χωρητικότητας και της τάσης της μπαταρίας σε ένα αυτοκίνητο. Αυτό απαιτεί ελάχιστη προσπάθεια και χρόνο, ενώ επιτυγχάνονται αξιόπιστα αποτελέσματα.
Για να χρησιμοποιήσετε το "Κρεμαστό", πρέπει να το συνδέσετε στους ακροδέκτες της μπαταρίας και μετά θα αρχίσει να προσδιορίζει την τάση και τη χωρητικότητα.
Υπάρχουν πολλοί άλλοι τρόποι υπολογισμού αυτών των παραμέτρων. Η κλασική μέθοδος είναι η μέτρηση μιας μπαταρίας αυτοκινήτου με ένα πολύμετρο. Για να γίνει αυτό, πρέπει να φορτιστεί πλήρως και να συνδεθεί με τον καταναλωτή (αρκεί ένας συνηθισμένος λαμπτήρας 60W). Ωστόσο, ακόμη και αυτό δεν εγγυάται την απόλυτη ακρίβεια των μετρήσεων.
Συσκευή πολύμετρου
Το πρώτο βήμα μετά τη συναρμολόγηση του κυκλώματος από την ίδια την μπαταρία, ένα πολύμετρο ή έναν λαμπτήρα είναι η εφαρμογή τάσης. Εάν η λυχνία δεν σβήσει μέσα σε 2 λεπτά (εάν δεν συμβεί αυτό, η μπαταρία δεν μπορεί να αποκατασταθεί), λάβετε τις ενδείξεις "Coulomb". Μόλις οι ενδείξεις πέσει κάτω από τα πρότυπα τάσης μπαταρίας, η μπαταρία αρχίζει να αποφορτίζεται. Έχοντας μετρήσει τον χρόνο που απαιτείται για την τελική κατανάλωση ενέργειας και το ρεύμα φορτίου του καταναλωτή, πρέπει να πολλαπλασιάσετε αυτές τις μετρήσεις μεταξύ τους. Ο αριθμός που προκύπτει είναι η χωρητικότητα της μπαταρίας.
Εάν το αποτέλεσμα διαφέρει από την επίσημη τιμή, η μπαταρία πρέπει να αντικατασταθεί. Ένα πολύμετρο σάς επιτρέπει να υπολογίσετε τη χωρητικότητα οποιασδήποτε μπαταρίας. Το μειονέκτημα αυτής της μεθόδου είναι ότι απαιτεί πολύ χρόνο.
Στη δεύτερη μέθοδο μέτρησης, η μπαταρία αποφορτίζεται χρησιμοποιώντας μια αντίσταση σύμφωνα με ένα ειδικό κύκλωμα. Χρησιμοποιώντας ένα χρονόμετρο, προσδιορίζεται ο χρόνος εκφόρτισης. Ωστόσο, είναι σημαντικό να μην αποφορτίσετε πλήρως την μπαταρία, προστατεύοντας από αυτό χρησιμοποιώντας ένα ρελέ.
Πώς να φτιάξετε μια συσκευή με τα χέρια σας
Εάν δεν διαθέτετε τον απαραίτητο εξοπλισμό, μπορείτε να εφαρμόσετε τη συσκευή μόνοι σας. Τα πιρούνια φόρτωσης θα κάνουν. Υπάρχουν πάντα πολλά από αυτά στην πώληση, αλλά συλλέγονται επίσης ανεξάρτητα. Αυτή η επιλογή συζητείται παρακάτω.
Διάγραμμα βύσματος
Αυτό το πιρούνι έχει διευρυμένη κλίμακα, η οποία σας επιτρέπει να επιτύχετε την υψηλότερη ακρίβεια μετρήσεων. Η αντίσταση φορτίου είναι ενσωματωμένη. Τα εύρη κλίμακας χωρίζονται στο μισό, μειώνοντας έτσι το σφάλμα ανάγνωσης. Η συσκευή είναι εξοπλισμένη με ζυγαριά 3 volt. Αυτό καθιστά δυνατή τη δοκιμή μεμονωμένων συστοιχιών μπαταριών. Οι κλίμακες των 15 V επιτυγχάνονται με τη μείωση της τάσης στις διόδους και στις διόδους zener.
Η τρέχουσα ένδειξη της συσκευής θα αυξηθεί μόλις οι τιμές της τάσης γίνουν μεγαλύτερες από το επίπεδο ανοίγματος της διόδου zener. Όταν εφαρμόζεται τάση λανθασμένης πολικότητας, οι δίοδοι παρέχουν προστασία. Στην εικόνα: Το SB1 είναι ένας διακόπτης εναλλαγής, το R1 είναι ένας πομπός του απαιτούμενου ρεύματος, οι R2 και R3 είναι αντιστάσεις που προορίζονται για το M3240, το R4 είναι καθοριστικοί παράγοντες του πλάτους στενών περιοχών κλίμακας, το R5 είναι μια αντίσταση φορτίου.
Πώς να μάθετε τη χωρητικότητα μιας μπαταρίας τηλεφώνου στο σπίτι
Όταν χρησιμοποιείτε ένα κινητό τηλέφωνο, η μπαταρία του υπόκειται σε συνεχή υποβάθμιση. Αυτή η διαδικασία δεν μπορεί να αποφευχθεί, είναι φυσικό. Αυτό συμβαίνει ανεξάρτητα από το μοντέλο, την τιμή ή τα χαρακτηριστικά του τηλεφώνου. Για να κατανοήσετε με ακρίβεια πόσο θα διαρκέσει η μπαταρία στη συσκευή σας, πρέπει να μετρήσετε την τρέχουσα χωρητικότητά της. Αυτό θα σας επιτρέψει να αντικαταστήσετε την μπαταρία εγκαίρως προτού αρχίσει να σβήνει στις πιο ακατάλληλες στιγμές.
Πρησμένη μπαταρία
Πρώτα απ 'όλα, πρέπει να επιθεωρήσετε την μπαταρία. Τα επικίνδυνα προβλήματα σε μια μπαταρία λιθίου είναι άμεσα ορατά: η θήκη μπορεί να διογκωθεί, να είναι γεμάτη ίχνη διάβρωσης και πρασινωπές και λευκές κηλίδες.
Εάν εντοπιστούν σημάδια πρηξίματος, είναι επικίνδυνο να συνεχίσετε να χρησιμοποιείτε μια τέτοια μπαταρία. Αυτό μπορεί να προκαλέσει βραχυκύκλωμα στα ηλεκτρικά κυκλώματα του τηλεφώνου. Το πρήξιμο μπορεί να ξεκινήσει από ένα μικρό εξόγκωμα έως σοβαρή παραμόρφωση. Ένας άλλος ανησυχητικός παράγοντας είναι η γρήγορη απώλεια φόρτισης στο τηλέφωνο.
Σήμερα, υπάρχουν πολλές εφαρμογές για τη μέτρηση της τρέχουσας χωρητικότητας ενός τηλεφώνου.
Για τον ακριβή προσδιορισμό της χωρητικότητας της μπαταρίας, χρησιμοποιείται η προηγμένη μέθοδος φορτιστή. Η μπαταρία έχει αποφορτιστεί πλήρως και στη συνέχεια συνδέεται σε αυτήν τη συσκευή. Με τη σειρά του, υπολογίζει τη χωρητικότητα της μπαταρίας λαμβάνοντας υπόψη τον χρόνο και την τρέχουσα τιμή.
Διαφορές φορτίου
Οι παράμετροι κάθε αυτοκινήτου είναι διαφορετικές. Το μέγεθος του κινητήρα και η χωρητικότητα της μπαταρίας τους διαφέρουν. Σε ένα επιβατικό αυτοκίνητο, μια μπαταρία έχει συνήθως χωρητικότητα 40-45Α και σε ένα μεγάλο αυτοκίνητο είναι περίπου 60-75Α.
Οι λόγοι για αυτό έγκεινται στο ρεύμα εκκίνησης - όσο μικρότερη είναι η μπαταρία, τόσο λιγότερους ηλεκτρολύτες, μόλυβδο κ.λπ. περιέχει. Όσο μεγαλύτερο είναι, τόσο μεγαλύτερη είναι η ποσότητα ενέργειας που μπορεί να εκδοθεί σε μια στιγμή. Με βάση αυτό, οι μεγάλες μπαταρίες μπορούν να λειτουργήσουν με επιτυχία σε ένα μικρό αυτοκίνητο, αλλά οι μικρές δεν μπορούν να τοποθετηθούν σε ένα μεγάλο αυτοκίνητο.
Εξάρτηση περίπτωσης
Μπαταρίες διαφορετικών μεγεθών
Η χωρητικότητα σχετίζεται άμεσα με τον αριθμό των ηλεκτρολυτών και του μολύβδου στην μπαταρία. Εξαιτίας αυτού, οι μπαταρίες μικρής χωρητικότητας θα είναι πολύ μικρότερες σε όγκο και βάρος από τις μεγαλύτερες μπαταρίες. Για αυτούς τους λόγους, οι μεγάλες μπαταρίες δεν τοποθετούνται ποτέ σε ένα μικρό αυτοκίνητο, καθώς αυτό δεν έχει νόημα - αυτά τα αυτοκίνητα έχουν λίγο χώρο κάτω από το καπό. Και η μικρή μπαταρία κάνει εξαιρετική δουλειά στην εκκίνηση του κινητήρα.
Μείωση χωρητικότητας
Οποιαδήποτε μπαταρία υπόκειται σε απόσβεση και η χωρητικότητά της μειώνεται με την πάροδο του χρόνου. Οι συμβατικές μπαταρίες διαρκούν περίπου 3-5 χρόνια. Τα υψηλότερης ποιότητας δείγματα παραμένουν σε καλή κατάσταση για έως και 7 χρόνια.
Καθώς η χωρητικότητα πέφτει, η μπαταρία χάνει την ικανότητά της να παρέχει επαρκές ρεύμα εκκίνησης. Τότε ήρθε η ώρα να το αντικαταστήσετε. Οι κύριοι λόγοι για τη μείωση της χωρητικότητας περιλαμβάνουν:
- Συσσώρευση θειικού οξέος στη θετική πλάκα. Μπορεί να καλύψει πλήρως όλες τις επιφάνειες, η επαφή με ηλεκτρολύτες επιδεινώνεται και η χωρητικότητα μειώνεται.
- Η πλάκα θρυμματίζεται λόγω υπερφόρτισης, τότε υπάρχει έλλειψη ηλεκτρολυτών. Αυτό οδηγεί σε άμεση μείωση της χωρητικότητας της μπαταρίας.
- Όταν η τράπεζα βραχυκυκλώνεται και η αρνητική και η θετική πλάκα συνδέονται μεταξύ τους, η χωρητικότητα της μπαταρίας μειώνεται. Ωστόσο, αποκαθίσταται.
Τι καθορίζει την τρέχουσα χωρητικότητα της μπαταρίας;
Καθ 'όλη τη διάρκεια ζωής μιας μπαταρίας, η χωρητικότητά της αλλάζει. Στην αρχή της εργασίας τους, έχουν την υψηλότερη χωρητικότητα, αφού οι πλάκες αναπτύσσονται ενεργά. Στη συνέχεια ακολουθεί μια περίοδος σταθερής λειτουργίας και η χωρητικότητα παραμένει στα ίδια επίπεδα. Τότε η χωρητικότητα αρχίζει να μειώνεται λόγω φθοράς των πλακών.
Διαδικασία δοκιμής μπαταρίας
Η χωρητικότητα της μπαταρίας ποικίλλει ανάλογα με την παρουσία ενεργών υλικών και το σχεδιασμό των ηλεκτροδίων, των ηλεκτρολυτών, τις θερμοκρασίες και τις συγκεντρώσεις τους, το μέγεθος του ρεύματος εκφόρτισης, την απόσβεση της μπαταρίας, τη συγκέντρωση πρόσθετων εναποθέσεων στους ηλεκτρολύτες και πολλά άλλους παράγοντες.
Καθώς το ρεύμα εκφόρτισης αυξάνεται, η χωρητικότητα της μπαταρίας μειώνεται. Με μια γρήγορη, ειδικά προκαλούμενη εκφόρτιση, οι μπαταρίες χάνουν λιγότερη χωρητικότητα από ό,τι σε πιο ομαλές λειτουργίες με χαμηλές τιμές ρεύματος. Με βάση αυτό, καταγράφονται στη θήκη δείκτες για 4, 15, 100 ώρες εκφόρτισης. Οι χωρητικότητες των ίδιων μπαταριών ποικίλλουν εξαιρετικά. Η χωρητικότητα είναι η ελάχιστη με 4 ώρες εκφόρτισης και η μεγαλύτερη από οτιδήποτε άλλο είναι με μεγάλες χρονικές περιόδους.
Επίσης, οι δείκτες χωρητικότητας αλλάζουν με την αύξηση της θερμοκρασίας των ηλεκτρολυτών, ωστόσο, με την αύξηση των μέγιστων επιτρεπόμενων προτύπων, η διάρκεια ζωής μειώνεται. Οι λόγοι για αυτό έγκεινται στο γεγονός ότι σε υψηλές θερμοκρασίες, οι ηλεκτρολύτες διεισδύουν στην ενεργή μάζα, επειδή μειώνεται το ιξώδες τους, και αντίθετα, η αντίστασή τους αυξάνεται. Εξαιτίας αυτού, υπάρχει περισσότερη ενεργή μάζα στις αντιδράσεις εκφόρτισης παρά κατά τη φόρτιση σε χαμηλότερη θερμοκρασία.
Σε ιδιαίτερα χαμηλές θερμοκρασίες, η χωρητικότητα της μπαταρίας μειώνεται καθώς και το χρήσιμο αποτέλεσμα της.
Καθώς η συγκέντρωση των ηλεκτρολυτών αυξάνεται, αυξάνεται και η χωρητικότητα της μπαταρίας. Ωστόσο, η μπαταρία φθείρεται πιο γρήγορα, καθώς η ενεργή μάζα της μπαταρίας χαλαρώνει.
Έτσι, ο έλεγχος της χωρητικότητας της μπαταρίας είναι απαραίτητος σε όλα τα στάδια της ζωής της.
Εάν δεν ξέρετε πώς να δοκιμάσετε μόνοι σας μια μπαταρία με ένα πολύμετρο, τότε σας προτείνουμε να εξοικειωθείτε με τις μεθόδους δοκιμής.
Αρχικά, ας δούμε τη μέθοδο εκκένωσης ελέγχου που πραγματοποιείται σε διάφορα βήματα:
- Πρώτα απ 'όλα, η μπαταρία του αυτοκινήτου θα πρέπει να φορτιστεί πλήρως και στη συνέχεια να αποφορτιστεί. Κατά την εκτέλεση, είναι σημαντικό να διατηρείται το ρεύμα ή η ισχύς στο ίδιο επίπεδο.
- Αφού επιτύχετε την επιθυμητή παράμετρο τάσης, η διαδικασία εκφόρτισης θα πρέπει να διακοπεί και να καταγραφεί ο χρόνος. Τελικά, τα αποτελέσματα της εκφόρτισης ελέγχου θα πρέπει να συγκριθούν με τις κύριες τεχνικές παραμέτρους της μπαταρίας. Εάν έχετε δοκιμάσει επίσης τη συσκευή στο παρελθόν, τότε τα αποτελέσματα πρέπει να συγκριθούν.
- Εάν η μπαταρία χρειάζεται πολύ χρόνο για να αποφορτιστεί υπό φορτίο, αυτό σημαίνει ότι η χωρητικότητά της είναι υψηλή.
Αυτή η μέθοδος δοκιμής δεν είναι κατάλληλη για όλους, καθώς για να την εκτελέσει ο ιδιοκτήτης του αυτοκινήτου πρέπει όχι μόνο να προσεγγίσει σωστά την εργασία, αλλά και να έχει ελεύθερο χρόνο. Έτσι για δοκιμές μπορείτε να χρησιμοποιήσετε ένα απλό ελεγκτή. Με τέτοια διαγνωστικά, το μέγεθος του φορτίου πρέπει να είναι τέτοιο ώστε να μπορεί να πάρει το 50% του ρεύματος που απαιτείται για την κανονική λειτουργία της μπαταρίας. Αυτή η μέθοδος δοκιμής είναι σχετική όταν η μπαταρία είναι πλήρως φορτισμένη (το βίντεο δημοσιεύεται από το κανάλι Avto-Blogger.ru).
Για να αποφορτίσετε τη συσκευή, μπορείτε να χρησιμοποιήσετε έναν κανονικό λαμπτήρα πυρακτώσεως, στον οποίο συνδέονται δύο καλώδια και στη συνέχεια συνδέεται με την μπαταρία. Εάν κατά τη διάρκεια του διαγνωστικού ελέγχου δείτε ότι το φως που παράγεται από τη λάμπα έχει γίνει πολύ αμυδρό, αυτό σημαίνει ότι η μπαταρία είναι αποφορτισμένη. Εάν η δοκιμή τελικά δείξει ότι η ένδειξη τάσης είναι 12,4 βολτ, αυτό σημαίνει ότι η μπαταρία σας έχει καλή χωρητικότητα.
Έλεγχος τάσης μπαταρίας;
Δεδομένου ότι η τάση στους ακροδέκτες της μπαταρίας του οχήματος είναι είτε 12 είτε 24 βολτ, ο ιδιοκτήτης του αυτοκινήτου δεν χρειάζεται να συμμορφώνεται με όλα τα μέτρα ασφαλείας. Για να αποκτήσετε τα πιο ακριβή αποτελέσματα της δοκιμής, θα πρέπει πρώτα να μετρήσετε το ρεύμα AC και DC. Η ίδια η διαδικασία μέτρησης εκτελείται χρησιμοποιώντας τα καλώδια που βρίσκονται στην ακραία πλευρά της συσκευής. Ο ελεγκτής συνδέεται στους ακροδέκτες της μπαταρίας και, στη συνέχεια, ο ελεγκτής θα πρέπει να τεθεί σε λειτουργία μέτρησης DC. Τα 12,4-12,6 βολτ είναι η βέλτιστη παράμετρος τάσης στους πόλους της μπαταρίας του αυτοκινήτου.
Μάλιστα, η διάρκεια ζωής της συσκευής μπορεί να αυξηθεί με σωστή χρήση. Όταν ο κινητήρας είναι απενεργοποιημένος, δεν πρέπει να χρησιμοποιείτε καταναλωτές ενέργειας για μεγάλο χρονικό διάστημα - οπτικά, ηχοσύστημα, σόμπα κ.λπ. Διαφορετικά, η μπαταρία σας θα εξαντληθεί γρήγορα. Συνιστάται η απενεργοποίηση όλων των καταναλωτών ενέργειας λίγα λεπτά πριν από την απενεργοποίηση της μονάδας ισχύος, αυτό θα επιτρέψει να αποκατασταθεί λίγο η φόρτιση.
Όταν χρησιμοποιείτε μπαταρίες σε οποιαδήποτε εγκατάσταση, ειδικά σε συστήματα αδιάλειπτης παροχής ρεύματος, η κατάστασή τους πρέπει να παρακολουθείται και να ελέγχεται τακτικά. Σε αυτό το υλικό θα εξετάσουμε τις κύριες παραμέτρους της μπαταρίας και επίσης θα εξετάσουμε ποιες συσκευές και πώς να τις παρακολουθούμε και να τις δοκιμάσουμε!
Το κύριο καθήκον κατά τον έλεγχο της κατάστασης οποιασδήποτε μπαταρίας είναι να διαπιστώσετε εάν έχει επαρκή χωρητικότητα και μπορεί να παρέχει τα χαρακτηριστικά που δηλώνει ο κατασκευαστής για τον απαιτούμενο χρόνο. Ωστόσο, μόνο μερικές βασικές παράμετροι καθορίζονται απευθείας από τα όργανα μέτρησης - τάση, ρεύμα. Σε επισκευασμένες μπαταρίες, μπορείτε επίσης να μετρήσετε την πυκνότητα του ηλεκτρολύτη. Οι μετρήσεις μπορούν να γίνουν επανειλημμένα, καταγράφοντας αλλαγές στις τιμές με την πάροδο του χρόνου. Όλες οι υπόλοιπες παράμετροι και χαρακτηριστικά δεν μετρώνται άμεσα, αλλά προκύπτουν χρησιμοποιώντας μια μέθοδο που έχει αναπτύξει ο κατασκευαστής και εξαρτάται από τον τύπο της μπαταρίας, τις συστάσεις του κατασκευαστή και τον τύπο του συνδεδεμένου φορτίου. Είναι απαραίτητο να ληφθεί υπόψη ότι πολλές εξαρτήσεις που χαρακτηρίζουν τη λειτουργία της μπαταρίας είναι μη γραμμικές. Άλλοι παράγοντες μπορεί επίσης να παίζουν ρόλο, όπως η θερμοκρασία.
Όταν εκτελείτε βραχυπρόθεσμες μετρήσεις χρησιμοποιώντας ακόμη και τις πιο προηγμένες τεχνικές, η δοκιμή δεν είναι ακριβής ποσοτική, αλλά ποιοτική. Ο μόνος αξιόπιστος τρόπος μέτρησης της χωρητικότητας μιας μπαταρίας είναι η πλήρης αποφόρτισή της για πολλές ώρες, καταγράφοντας προσεκτικά τις παραμέτρους σε όλη τη διάρκεια της διαδικασίας. Αλλά δεν είναι πάντα δυνατό να χρησιμοποιήσετε μια τόσο χρονοβόρα διαδικασία στην πράξη, ειδικά εάν υπάρχουν πολλές μπαταρίες. Ωστόσο, οι βραχυπρόθεσμες μετρήσεις αξιολόγησης επαρκούν για να διακρίνουν μια μπαταρία που λειτουργεί από μια φθαρμένη μπαταρία που έχει χάσει χωρητικότητα και για να αντικαταστήσει έγκαιρα την μπαταρία.
Μέθοδοι ελέγχου της μπαταρίας
1. Φόρτωση σύνδεσης
Ένα λειτουργικό ή δευτερεύον φορτίο ενός ή άλλου μεγέθους συνδέεται με την μπαταρία για κάποιο χρονικό διάστημα. Ένα βολτόμετρο ή πολύμετρο μετρά την πτώση τάσης. Εάν η διαδικασία εκτελεστεί πολλές φορές, αφήνεται ένα ορισμένο χρονικό διάστημα μεταξύ των μετρήσεων για να επιτραπεί η επαναφόρτιση της μπαταρίας. Τα δεδομένα που λαμβάνονται συγκρίνονται με τις παραμέτρους που δηλώνει ο κατασκευαστής της μπαταρίας για έναν δεδομένο τύπο μπαταρίας και ένα δεδομένο μέγεθος φορτίου.
2. Μετρήσεις με πιρούνι φόρτωσης
Η δομή του απλούστερου πιρουνιού φορτίου φαίνεται στο διάγραμμα:
Η συσκευή είναι εξοπλισμένη με ένα βολτόμετρο, παράλληλα με το οποίο είναι εγκατεστημένη μια αντίσταση φορτίου υψηλής ισχύος και διαθέτει δύο αισθητήρες. Σε παλαιότερα μοντέλα, τα βολτόμετρα είναι αναλογικά. Τα νεότερα μοντέλα είναι συνήθως εξοπλισμένα με οθόνη LCD και ψηφιακό βολτόμετρο. Υπάρχουν διχάλες φορτίου με περίπλοκο κύκλωμα, με χρήση πολλών σπειρών φορτίου (αντικαταστάσιμες αντιστάσεις), σχεδιασμένες για διαφορετικά εύρη μέτρησης τάσης, που προορίζονται για δοκιμή όξινων ή αλκαλικών μπαταριών. Υπάρχουν ακόμη και βύσματα που χρησιμοποιούνται για τη δοκιμή μεμονωμένων συστοιχιών μπαταριών. Εκτός από ένα βολτόμετρο, οι προηγμένες συσκευές μπορεί να περιλαμβάνουν ένα αμπερόμετρο.
Τα δεδομένα που λαμβάνονται από τις μετρήσεις πρέπει επίσης να συγκριθούν με τις παραμέτρους που δηλώνουν οι κατασκευαστές για έναν δεδομένο τύπο μπαταρίας και μια δεδομένη αντίσταση.
3. Μετρήσεις με χρήση ειδικών συσκευών, δοκιμαστές αναλυτών μπαταριών
Συσκευές Κρεμαστό
Μια θεμελιώδης ανάπτυξη της ιδέας ενός πιρουνιού φορτίου μπορεί να θεωρηθεί η οικογένεια ψηφιακών δοκιμαστών Kulon (Kulon-12/6f, Kulon-12m, Kulon-12n και άλλοι) για τον έλεγχο της κατάστασης των μπαταριών μολύβδου-οξέος, καθώς και όπως και άλλες παρόμοιες συσκευές. Σας επιτρέπουν να μετράτε γρήγορα την τάση, να προσδιορίζετε κατά προσέγγιση τη χωρητικότητα της μπαταρίας χωρίς δοκιμαστική εκφόρτιση και να αποθηκεύετε αρκετές εκατοντάδες και μερικές φορές χιλιάδες μετρήσεις στη μνήμη.
Οι κρεμαστά συσκευές τροφοδοτούνται από μπαταρία, η οποία χρησιμοποιείται για μετρήσεις. Τα παρεχόμενα καλώδια με κλιπ αλιγάτορα έχουν μέρη μονωμένα μεταξύ τους, γεγονός που παρέχει μια σύνδεση τεσσάρων σφιγκτήρων με την μπαταρία και εξαλείφει την επίδραση αντίστασης στα σημεία σύνδεσης ακροδεκτών στις ενδείξεις της συσκευής. Σύμφωνα με τον προγραμματιστή, η συσκευή αναλύει την απόκριση της μπαταρίας σε ένα δοκιμαστικό σήμα ειδικού σχήματος, ενώ η μετρούμενη παράμετρος είναι περίπου ανάλογη με την ενεργή επιφάνεια των πλακών της μπαταρίας και, έτσι, χαρακτηρίζει την χωρητικότητά της. Στην πραγματικότητα, η ακρίβεια των μετρήσεων εξαρτάται από την αξιοπιστία της μεθοδολογίας που έχει αναπτύξει ο κατασκευαστής.
Η χωρητικότητα της μπαταρίας - το ηλεκτρικό φορτίο που παρέχεται από μια πλήρως φορτισμένη μπαταρία - μετράται σε αμπέρ ώρες και είναι το γινόμενο του ρεύματος και του χρόνου εκφόρτισης. Για να προσδιορίσετε με ακρίβεια τη χωρητικότητα, είναι απαραίτητο να αποφορτίσετε την μπαταρία (μια μεγάλη διαδικασία, πολλές ώρες), καταγράφοντας συνεχώς την ποσότητα φόρτισης που δίνει η μπαταρία. Σε αυτήν την περίπτωση, η σχετική χωρητικότητα της μπαταρίας ποικίλλει μη γραμμικά ανάλογα με το χρόνο. Για παράδειγμα, για έναν τύπο μπαταρίας LCL-12V33AP, η σχετική χωρητικότητα αλλάζει με την πάροδο του χρόνου ως εξής:
Χρησιμοποιώντας μια γρήγορη μέτρηση, η συσκευή Coulomb προσδιορίζει περίπου χωρητικότητα μιας πλήρως φορτισμένης μπαταρίας. Δεν προορίζεται για την αξιολόγηση της κατάστασης φόρτισης της μπαταρίας, όλες οι μετρήσεις πρέπει να πραγματοποιούνται σε πλήρως φορτισμένη μπαταρία. Η συσκευή εκπέμπει για λίγο ένα δοκιμαστικό σήμα, καταγράφει την απόκριση από την μπαταρία και μετά από λίγα δευτερόλεπτα δίνει την κατά προσέγγιση χωρητικότητα της μπαταρίας σε αμπέρ-ώρες. Ταυτόχρονα, η μετρούμενη τάση εμφανίζεται στην οθόνη. Οι λαμβανόμενες τιμές μπορούν να αποθηκευτούν στη μνήμη της συσκευής.
Ο κατασκευαστής τονίζει ότι η συσκευή δεν είναι μετρητής ακριβείας, αλλά σας επιτρέπει να εκτιμήσετε την χωρητικότητα μιας μπαταρίας μολύβδου οξέος, ειδικά εάν ο χρήστης έχει βαθμονομήσει ανεξάρτητα τη συσκευή χρησιμοποιώντας μπαταρία του ίδιου τύπου με αυτήν που δοκιμάζεται, αλλά με γνωστή χωρητικότητα. Η διαδικασία βαθμονόμησης περιγράφεται λεπτομερώς στις οδηγίες για τη συσκευή.
Δοκιμαστές PITE
Ο επόμενος τύπος συσκευής για τη δοκιμή μπαταριών είναι οι δοκιμαστές PITE: μοντέλο ΠΙΤΕ 3915 για τη μέτρηση της εσωτερικής αντίστασης και το μοντέλο PITE 3918 για την εκτίμηση της αγωγιμότητας της μπαταρίας.
Ο έλεγχος πραγματοποιείται χρησιμοποιώντας έγχρωμη οθόνη αφής, αλλά τα κύρια κουμπιά ελέγχου βρίσκονται στο πληκτρολόγιο στο κάτω μέρος της θήκης. Η συσκευή μπορεί να δοκιμάσει μπαταρίες με χωρητικότητες από 5 έως 6000 Ah, με στοιχεία μπαταρίας 1,2 V, 2 V, 6 V και 12 V. Εύρος μέτρησης τάσης - από 0,000 V έως 16 V, αντίσταση - από 0,00 έως 100 mOhm. Η συσκευή σάς επιτρέπει να ορίσετε τον τύπο των μπαταριών που δοκιμάζονται, να μετρήσετε την τάση και την αντίσταση (μοντέλο 3915) ή την τάση και την αγωγιμότητα (μοντέλο 3918) και βάσει αυτών να κρίνετε εάν η χωρητικότητα της μπαταρίας αντιστοιχεί στη δηλωμένη χωρητικότητα του κατασκευαστή ή όχι. Σε αυτήν την περίπτωση, η παράμετρος Χωρητικότητα (χωρητικότητα μπαταρίας) εμφανίζεται ως ποσοστό.
Η διεπαφή συσκευής σάς επιτρέπει να πραγματοποιείτε τόσο μεμονωμένες όσο και διαδοχικές μετρήσεις (έως 254 μετρήσεις σε κάθε ακολουθία, ο συνολικός αριθμός των αποτελεσμάτων είναι μεγαλύτερος από 3000), κάτι που είναι βολικό όταν δοκιμάζετε μεγάλο αριθμό μπαταριών του ίδιου τύπου (στο Στην τελευταία περίπτωση, τα αποτελέσματα αποθηκεύονται αυτόματα, εκτός από τα δεδομένα, καταγράφεται και σειριακός αριθμός στις μετρήσεις τους). Ανάλογα με τις ρυθμίσεις, η συσκευή μπορεί να χρησιμοποιήσει τα δικά της κριτήρια ή τιμές που καθορίζονται από τον χρήστη για να παράγει ένα αποτέλεσμα (Κατάσταση Καλό, Επιτυχία, Προειδοποίηση ή Αποτυχία). Τα αποτελέσματα των δοκιμών μπορούν να μεταφερθούν σε υπολογιστή μέσω θύρας USB για προβολή και επακόλουθη προετοιμασία αναφορών.
Αναλυτές Fluke
Μια βαθύτερη εξέλιξη της ίδιας ιδέας είναι η σειρά Fluke Battery Analyzer 500 (BT 510, BT 520, BT 521), η οποία σας επιτρέπει να μετράτε και να αποθηκεύετε την τάση, την εσωτερική αντίσταση μιας σταθερής μπαταρίας, τη θερμοκρασία αρνητικού ακροδέκτη και την τάση εκφόρτισης. Με πρόσθετα αξεσουάρ, άλλες παράμετροι μπορούν να μετρηθούν και να αποθηκευτούν στη μνήμη. Οι δοκιμές μπορούν να πραγματοποιηθούν τόσο σε ατομική λειτουργία μέτρησης όσο και σε διαδοχική λειτουργία. χρησιμοποιώντας προσαρμοσμένα προφίλ. Είναι δυνατό να ορίσετε τιμές κατωφλίου για διάφορες παραμέτρους. Η ενσωματωμένη θύρα USB σάς επιτρέπει να μεταφέρετε συλλεγμένες εγγραφές (έως 999 εγγραφές κάθε τύπου) σε έναν υπολογιστή για αναφορές χρησιμοποιώντας το λογισμικό ανάλυσης που περιλαμβάνεται.
Οι ανιχνευτές της συσκευής έχουν ειδικό σχεδιασμό: η εσωτερική επαφή με ελατήριο έχει σχεδιαστεί για τη μέτρηση του ρεύματος, η εξωτερική - για τη μέτρηση της τάσης. Όταν ασκείται πίεση στη γραφίδα, το εσωτερικό άκρο κινείται προς τα μέσα, έτσι ώστε και οι δύο επαφές κάθε γραφίδας να αγγίζουν την επιφάνεια ταυτόχρονα. Ως αποτέλεσμα, οι ίδιοι ανιχνευτές σάς επιτρέπουν να οργανώσετε τις συνδέσεις 2 και 4 καλωδίων στους πόλους της μπαταρίας (το τελευταίο είναι απαραίτητο για τις μετρήσεις Kelvin).
Η συσκευή σας επιτρέπει να μετρήσετε τις ακόλουθες παραμέτρους:
Εσωτερική αντίσταση μπαταρίας (η μέτρηση διαρκεί λιγότερο από 3 δευτερόλεπτα).
Τάση μπαταρίας (εκτελείται ταυτόχρονα με μέτρηση εσωτερικής αντίστασης)
Αρνητική τερματική θερμοκρασία (υπάρχει ένας αισθητήρας υπερύθρων δίπλα στο μαύρο άκρο στο διαδραστικό δοκιμαστικό αισθητήρα BTL21)
Τάση εκφόρτισης (προσδιορίζεται πολλές φορές κατά την εκφόρτιση ή κατά τη δοκιμή φορτίου)
Είναι επίσης δυνατή η μέτρηση της τάσης κυματισμού, η μέτρηση του ρεύματος AC και DC (αν υπάρχουν διαθέσιμοι σφιγκτήρες ρεύματος και ένας προσαρμογέας) και η εκτέλεση των λειτουργιών ενός πολύμετρου. Οι αναλυτές Fluke μπορούν να χρησιμοποιήσουν το BTL21 Interactive Test Probe με ενσωματωμένο αισθητήρα θερμοκρασίας. Μια μεγάλη ποικιλία πρόσθετων αξεσουάρ είναι συμβατά με τις συσκευές (σφιγκτήρες ρεύματος, καλώδια επέκτασης διαφορετικών μεγεθών, αφαιρούμενος φακός κ.λπ.).
Αν και η συσκευή διαθέτει πλούσια λειτουργικότητα, το βασικό βήμα για τον προσδιορισμό της κατάστασης της μπαταρίας παραμένει η σύγκριση των μετρούμενων δεικτών με αυτούς που υπολογίζονται ή καθορίζονται από τον κατασκευαστή για αυτόν τον συγκεκριμένο τύπο μπαταρίας. Το Fluke Battery Analyzer 500 Series είναι βολικό για μαζική επιθεώρηση μπαταρίας. Η διαδοχική λειτουργία και το σύστημα προφίλ σάς επιτρέπουν να πραγματοποιείτε τις απαραίτητες μετρήσεις η μία μετά την άλλη, τα αποτελέσματα απομνημονεύονται από τη συσκευή και αποθηκεύονται σε διατεταγμένη μορφή, αριθμημένα διαδοχικά και χωρισμένα σε ομάδες. Αλλά η συσκευή δεν έχει τη λειτουργία της άμεσης ή έμμεσης μέτρησης της χωρητικότητας της μπαταρίας σε αμπέρ ώρες - μόνο και μόνο επειδή για μπαταρίες διαφορετικών τύπων σήμερα είναι δύσκολο να αναπτυχθεί μια ενιαία ακριβής μέθοδος για τέτοιο προσδιορισμό.
Όλες οι συσκευές που αναφέρονται παραπάνω, αν και διαφέρουν μεταξύ τους σε μέγεθος, ανήκουν στην κατηγορία φορητών συσκευών. Μια ξεχωριστή ομάδα μπορεί να περιλαμβάνει σταθερά συμπλέγματα για τη δοκιμή μπαταριών, τα οποία μπορούν να διεξάγουν γρήγορες δοκιμές με προσδιορισμό της εσωτερικής αντίστασης, να ελέγχουν όλες τις παραμέτρους, συμπεριλαμβανομένων των ενεργών και αντιδραστικών στοιχείων αντίστασης, να ελέγχουν τη διαδικασία εκφόρτισης/φόρτισης κ.λπ. ερευνητικά εργαστήρια, βιομηχανικοί κατασκευαστές μπαταριών και προγραμματιστές νέου εξοπλισμού από τελικούς χρήστες.
Αναλυτές Vencon
Μια ενδιάμεση θέση καταλαμβάνει ο αναλυτής Vencon UBA5, σχεδιασμένος να λειτουργεί με επαναφορτιζόμενες μπαταρίες που χρησιμοποιούνται σε φορητό εξοπλισμό επικοινωνιών (κινητά τηλέφωνα, φορητά ραδιόφωνα, διάφορα gadget κ.λπ.), φορητά όργανα και άλλες συσκευές με τάσεις έως 18,5 V, χωρητικότητα από 10 mAh έως 100 Ah. Ο αναλυτής Vencon UBA5 συνδυάζεται με φορτιστή και μπορεί να χρησιμοποιηθεί σε συνεργεία επισκευής, κέντρα σέρβις για εξοπλισμό ηλεκτρονικών υπολογιστών, φορητές ηλεκτρονικές συσκευές και άλλες συσκευές.
Η συσκευή έχει σχεδιαστεί για διάφορους τύπους μπαταριών (νικελίου-καδμίου, υδριδίου νικελίου-μετάλλου, ιόντων λιθίου, πολυμερούς λιθίου, μολύβδου κ.λπ.), σας επιτρέπει να ρυθμίσετε τα ρεύματα φόρτισης και εκφόρτισης, να αλλάξετε τους αλγόριθμους λειτουργίας της συσκευής, να δοκιμάσετε την μπαταρία χωρητικότητα χρησιμοποιώντας μεμονωμένες και πολλαπλές μετρήσεις, αποθήκευση των αποτελεσμάτων μετρήσεων στη μνήμη και εμφάνιση τους μέσω θύρας USB, προετοιμασία γραφικών αναφορών χρησιμοποιώντας λογισμικό.
Ένα χαρακτηριστικό γνώρισμα της συσκευής είναι δύο κανάλια μέτρησης (2 καλώδια μέτρησης το καθένα) και μπορούν να συνδυαστούν για να πραγματοποιήσουν διάφορες μετρήσεις, μεταξύ άλλων από πολλές συσκευές UBA5. Επιπλέον, μπορούν να παραγγελθούν αισθητήρες θερμοκρασίας.
Η συσκευή είναι σε θέση να παράγει ρεύμα φόρτισης έως και 2Α σε κάθε κανάλι, ρεύμα φόρτισης έως 3Α (45 W) σε κάθε κανάλι (περιλαμβάνεται ο μετασχηματιστής ρεύματος). Τα πιο ακριβή χαρακτηριστικά εξαρτώνται από το συγκεκριμένο μοντέλο συσκευής - η σειρά UBA5 περιλαμβάνει 5 διαφορετικά μοντέλα συσκευών.
Σε αυτόν τον τύπο συσκευής, όπως και σε όλες αυτές που περιγράφηκαν προηγουμένως, το κλειδί για τον προσδιορισμό της κατάστασης της μπαταρίας είναι η σύγκριση των μετρούμενων δεικτών με τις παραμέτρους που δηλώνονται από τους κατασκευαστές μπαταριών.
4. Πλήρης εκφόρτιση/φόρτιση
Σήμερα, η πλήρης αποφόρτιση και φόρτιση είναι ο μόνος άμεσος και πιο αξιόπιστος τρόπος προσδιορισμού της χωρητικότητας της μπαταρίας. Οι εξειδικευμένες συσκευές παρακολούθησης εκφόρτισης/φόρτισης μπαταρίας (UKRZ) επιτρέπουν τη βαθιά εκφόρτιση και την επακόλουθη πλήρη φόρτιση της μπαταρίας με παρακολούθηση σταθερής χωρητικότητας. Ωστόσο, αυτή η διαδικασία διαρκεί πολύ χρόνο: 15-17-20-24 ώρες, μερικές φορές περισσότερο από μία ημέρα, ανάλογα με τη χωρητικότητα και την τρέχουσα κατάσταση της μπαταρίας. Αν και η μέθοδος δίνει τα πιο ακριβή αποτελέσματα, η χρήση της είναι περιορισμένη λόγω του χρόνου που απαιτείται.
5. Μέτρηση πυκνότητας ηλεκτρολυτών
Σε επισκευασμένες μπαταρίες, για να προσδιορίσετε την κατάστασή τους, μπορείτε να μετρήσετε την πυκνότητα του ηλεκτρολύτη, καθώς υπάρχει άμεση σχέση μεταξύ αυτής της παραμέτρου και της χωρητικότητας της μπαταρίας. Η πυκνότητα του ηλεκτρολύτη μπορεί να αλλάξει για διάφορους λόγους, οι οποίοι είναι επίσης αλληλένδετοι (συχνή βαθιά εκφόρτιση μπαταρίας, θείωση, μη βέλτιστη πυκνότητα ηλεκτρολύτη, εξάτμιση και διαρροή του διαλύματος κ.λπ.). Η μπαταρία αρχίζει να αποφορτίζεται πιο γρήγορα και απελευθερώνει λιγότερο φορτίο. Είναι απαραίτητο να κατανοήσουμε ότι η πυκνότητα του ηλεκτρολύτη, ακόμη και σε μια μπαταρία που μπορεί να επισκευαστεί και είναι σε ιδανική κατάσταση, δεν αλλάζει με τη θερμοκρασία και το βαθμό φόρτισης της μπαταρίας. Επιπλέον, για διαφορετικές περιοχές, η συνιστώμενη πυκνότητα ηλεκτρολύτη διαφέρει ανάλογα με τις τυπικές κλιματικές συνθήκες.
Τα αποτελέσματα των μετρήσεων πυκνότητας με υδρόμετρο μπορούν να συγκριθούν με το ακόλουθο διάγραμμα για μπαταρίες οξέος.
Ανάλογα με το εάν η πυκνότητα του ηλεκτρολύτη είναι μεγαλύτερη ή μικρότερη από την απαιτούμενη (και οι αποκλίσεις προς κάθε κατεύθυνση είναι επιβλαβείς για την μπαταρία), μπορείτε να αντικαταστήσετε μερικώς ή πλήρως τον ηλεκτρολύτη, να προσθέσετε απεσταγμένο νερό ή ένα διάλυμα της απαιτούμενης συγκέντρωσης. βεβαιωθείτε ότι ανακατεύετε. Όπως με όλες τις μεθόδους ελέγχου της κατάστασης της μπαταρίας που περιγράφηκαν προηγουμένως, το κλειδί είναι να συγκρίνετε τις μετρούμενες τιμές με τις συστάσεις του κατασκευαστή της μπαταρίας και να ακολουθήσετε όλες τις προβλεπόμενες διαδικασίες συντήρησης.
συμπεράσματα
Κάθε μέθοδος προσδιορισμού της τρέχουσας κατάστασης μιας μπαταρίας έχει τα δικά της πλεονεκτήματα και μειονεκτήματα. Ποιο θα χρησιμοποιήσετε εξαρτάται από τις εργασίες και τις δυνατότητές σας. Αυτός ο συνοπτικός πίνακας θα σας βοηθήσει να πλοηγηθείτε.
| Μέθοδος για τον προσδιορισμό της κατάστασης της μπαταρίας | Πλεονεκτήματα | Ελαττώματα |
| Φόρτωση σύνδεσης | Αρκετά ρεαλιστικά αποτελέσματα χωρίς τη χρήση εξειδικευμένου εξοπλισμού | Χρόνος για πολλαπλές μετρήσεις Οι μετρούμενες παράμετροι τεκμηριώνονται χειροκίνητα |
| Πιρούνι φόρτωσης, εξειδικευμένοι αναλυτές και δοκιμαστές |
Φορητότητα συσκευών Ευκολία στη χρήση Γρήγορες μετρήσεις, ειδικά πολλαπλές μετρήσεις Ορισμένα μοντέλα έχουν τη δυνατότητα να λαμβάνουν μετρήσεις χωρίς να αφαιρούν την μπαταρία από τη λειτουργία λειτουργίας Τα εξειδικευμένα μοντέλα σάς επιτρέπουν να αποθηκεύετε αποτελέσματα και να τα μεταφέρετε σε υπολογιστή για την προετοιμασία αναφορών |
Ορισμένες παράμετροι της μπαταρίας προσδιορίζονται χρησιμοποιώντας έμμεσες μεθόδους Εκτιμώμενη ακρίβεια μέτρησης |
| Πλήρης αποφόρτιση/φόρτιση | Ο μόνος αξιόπιστος τρόπος αξιολόγησης της χωρητικότητας της μπαταρίας | Μια πολύ μεγάλη διαδικασία - πολλές ώρες, μερικές φορές ημέρες |
| Μέτρηση πυκνότητας ηλεκτρολυτών ρ | Άμεσος προσδιορισμός της κατάστασης της μπαταρίας με βάση τη συγκέντρωση ηλεκτρολύτη | Η μέθοδος ισχύει μόνο για μπαταρίες που μπορούν να επισκευαστούν |
Ετοιμάστηκε υλικό
τεχνικοί ειδικοί της εταιρείας SvyazKomplekt.
Δεν είναι μυστικό ότι με την πάροδο του χρόνου, η χωρητικότητα των επαναφορτιζόμενων μπαταριών γίνεται μικρότερη και δεν μπορούν πλέον να τροφοδοτήσουν τη συσκευή με την ποσότητα ρεύματος που θα μπορούσαν να παρέχουν πριν. Από αυτή την άποψη, πολλοί χρήστες έχουν συχνά μια ερώτηση σχετικά με τον τρόπο μέτρησης της χωρητικότητας της μπαταρίας ή, πιο συγκεκριμένα, πώς να μάθουν τον δείκτη του υπολειπόμενου δυναμικού της, με τον οποίο μπορείτε να καταλάβετε εάν η μπαταρία θα χρειαστεί να αντικατασταθεί στο εγγύς μέλλον .
Εάν ξεκινήσετε από την ιδέα ότι ο δείκτης χωρητικότητας είναι η ποσότητα ενέργειας ή ρεύματος που δίνει η μπαταρία για μια συγκεκριμένη χρονική περίοδο, απλά δεν θα λειτουργήσει. Εάν μιλάμε για το πώς να μάθετε την πραγματική χωρητικότητα μιας μπαταρίας με τη μορφή μπαταριών AA, θα πρέπει πρώτα να μετρήσετε το ρεύμα και στη συνέχεια να χρησιμοποιήσετε μερικούς απλούς υπολογισμούς, ώστε ο δείκτης να είναι όσο το δυνατόν ακριβέστερος. Όπως για κάθε κινητό τηλέφωνο που βασίζεται σε Android, χρησιμοποιώντας ένα μικρό ελεγκτή USB.
Μια απλή δοκιμή χωρητικότητας μπαταρίας με ελεγκτή USB και επακόλουθη διευκρίνιση
Ο ελεγκτής USB για τη μέτρηση της χωρητικότητας της μπαταρίας έχει πολύ πλούσια λειτουργικότητα - μπορεί να χρησιμοποιηθεί για τη μέτρηση της χωρητικότητας της μπαταρίας ενός tablet, smartphone κ.λπ. Με βάση αυτά που δείχνει αυτή η συσκευή, μπορείτε να πάρετε μια ιδέα για τη φθορά των μπαταριών: αξίζει να αλλάξετε μπαταρία ή πρέπει να αγοράσετε μια νέα συσκευή.
Με ένα μόνο κουμπί ελέγχου, μπορείτε να μετρήσετε διάφορες ενδείξεις, συμπεριλαμβανομένης της χωρητικότητας της μπαταρίας μιας συγκεκριμένης συσκευής. Το κουμπί αλλάζει κελιά μνήμης δοκιμαστή και τρόπους λειτουργίας. Εάν υπάρχει επαρκής στάθμη τάσης στη συνδεδεμένη συσκευή, ο ελεγκτής ενεργοποιείται.
Ο μετρητής συνήθως εμφανίζει την ένδειξη χωρητικότητας της μπαταρίας στην κάτω αριστερή γωνία. Η ακρίβεια μέτρησης του ελεγκτή δεν είναι 100% , και επομένως συνιστάται η χρήση ενός απλού μαθηματικού τύπου που βασίζεται στο παρακάτω παράδειγμα.
Ας υποθέσουμε ότι έχετε μια συγκεκριμένη συσκευή (τηλέφωνο, power bank ή tablet), η οποία, αφού αποφορτιστεί πλήρως, φορτίστηκε σε χρονικό διάστημα ίσο με 3 ώρες. Εάν, από περιέργεια, μετρήσατε το ρεύμα χρησιμοποιώντας έναν ελεγκτή και η τιμή του ήταν, για παράδειγμα, 1,15 A, η πραγματική χωρητικότητα της μπαταρίας της συσκευής σας υπολογίζεται πολλαπλασιάζοντας αυτούς τους δύο αριθμούς μαζί. Το 1,15 αμπέρ είναι 1150 milliamps, πολλαπλασιάστε αυτόν τον αριθμό με 3 και λάβετε 3450 mAh. Έτσι μετριέται η πραγματική χωρητικότητα. Εάν η τρέχουσα «χωρητικότητα» της συσκευής σας που υποδεικνύεται από τον κατασκευαστή είναι πολλές φορές μεγαλύτερη από την πραγματική, αυτό είναι απλώς ένα τυπικό διαφημιστικό τέχνασμα που δεν πρέπει να το εμπιστευτείτε.
Πώς να προσδιορίσετε τη χωρητικότητα της μπαταρίας χρησιμοποιώντας ένα πολύμετρο
Είναι αδύνατο να προσδιοριστεί η ίδια η χωρητικότητα της μπαταρίας με ένα πολύμετρο. Για να είμαστε πιο ακριβείς, αυτή η συσκευή θα βοηθήσει στον προσδιορισμό των πραγματικών δεικτών χωρητικότητας.
Για να μάθετε την χωρητικότητα της μπαταρίας 18650, καθώς και άλλων μπαταριών, χρησιμοποιούνται οι λεγόμενοι «έξυπνοι φορτιστές». Αλλά το κόστος τους είναι αρκετά υψηλό. Δεν αξίζει να αγοράζετε τέτοιους φορτιστές απλά για να προσδιορίσετε τη χωρητικότητα μερικών μπαταριών. Αυτός ο δείκτης θα καθορίσει εύκολα τη συνήθη μέθοδο υπολογισμού με την προκαταρκτική χρήση ενός πολύμετρου. Ωστόσο, όταν κάνετε υπολογισμούς, πρέπει να τηρείτε ορισμένες λεπτές αποχρώσεις.
Ο έλεγχος του δείκτη χωρητικότητας της μπαταρίας με ένα πολύμετρο δεν είναι απλώς μέτρηση του πραγματικού του δείκτη, οι υπολογισμοί του οποίου γίνονται χρησιμοποιώντας βασικούς μαθηματικούς υπολογισμούς. Είναι απαραίτητο να μετρήσετε το επίπεδο ρεύματος που παρέχεται από την μπαταρία (οποιαδήποτε μπαταρία) και να υπολογίσετε το ακριβές χρονικό διάστημα κατά το οποίο η μπαταρία θα μπορούσε να παράγει συνεχώς και αποτελεσματικά ηλεκτροχημική ενέργεια. Είναι σημαντικό να θυμάστε ότι όλες οι μετρήσεις δεν θα είναι 100% ακριβείς. Αλλά είναι αυτά που αντικατοπτρίζουν καλύτερα την πραγματική ουσία του θέματος.
Έχουν τη δική τους κλίμακα βαθμών. Δείχνει πόσο U εξαρτάται από το ποσοστό χρέωσης. Αυτό είναι απαραίτητο να γνωρίζετε: η ροή ρεύματος μέσω της αντίστασης εξαρτάται από το επίπεδο τάσης. Για να διασφαλιστεί ότι αυτή η εξάρτηση δεν επηρεάζει τις μετρήσεις, θα πρέπει να συναρμολογηθεί μια πρόσθετη συσκευή - σταθεροποιητής γραμμικού ρεύματος (2,7-3 βολτ).
Χρήση γραμμικού σταθεροποιητή
Χρησιμοποιώντας αυτόν τον σταθεροποιητή, ρυθμίστε την ένδειξη ρεύματος υπολογίζοντάς την από μια μπαταρία U 2,7 volt. Στη συνέχεια, χρησιμοποιώντας τον σταθεροποιητή U, συνδέστε οποιοδήποτε συσκευή αντίστασης (μπορεί να κατασκευαστεί ανεξάρτητα ή να αγοραστεί από ηλεκτρονικό κατάστημα). Μετρήστε το ρεύμα που διέρχεται από το κύκλωμα και ρυθμίστε ένα χρονόμετρο. Στη συνέχεια, ελέγχουμε και παρακολουθούμε περιοδικά την τάση στους ακροδέκτες της μπαταρίας. Όταν φτάσει στον αριθμό 2,7 βολτ, το χρονόμετρο θα πρέπει να απενεργοποιηθεί γρήγορα και να καταγραφεί ο χρόνος που λαμβάνεται.
Λοιπόν, πώς να μετρήσετε τη χωρητικότητα μιας μπαταρίας 18650 και άλλων πηγών χημικού ρεύματος; Πραγματικός δείκτης mσυμπεραίνουμε κάνοντας πολλαπλασιάζοντας το ρεύμα που διαρρέει το κύκλωμα μέσω της αντίστασης με τον ίδιο χρόνο (σε ώρες) που δαπανήθηκε αρχικά . Αυτή είναι η πιο ακριβής μέτρηση της χωρητικότητας. Ελλείψει τεχνικών δυνατοτήτων, θα είναι πιο δύσκολο να σχεδιαστεί ένας σταθεροποιητής τάσης, να πραγματοποιηθούν υπολογισμοί και μετρήσεις. Προσπαθήστε να βρείτε μια διέξοδο από την κατάσταση χρησιμοποιώντας μια μεταβλητή αντίσταση.
Χρήση μεταβλητής αντίστασης
Για να πραγματοποιήσετε μια δοκιμή χωρητικότητας υψηλής ποιότητας, μπορείτε να χρησιμοποιήσετε μια μικρότερη μπαταρία. Για παράδειγμα, 14500, η πραγματική χωρητικότητα του οποίου είναι 300 mAh. Ας πάρουμε μια μεταβλητή αντίσταση 100 Ohms. Σημαντικό σημείο: εάν χρησιμοποιείται αντίσταση συνεχούς ρεύματος, η διαδικασία θα περιπλέκεται από το γεγονός ότι θα είναι απαραίτητο να καταγράφονται συχνά τα αποτελέσματα των μετρήσεών της και να πραγματοποιούνται υπολογισμοί της εξαντλημένης χωρητικότητας για ορισμένα τμήματα της κλίμακας .
Είναι δυνατός ο μέσος όρος των δεικτών όσο το δυνατόν περισσότερο, εστιάζοντας τον υπολογισμό στον «αριθμητικό μέσο όρο» του ρεύματος. Για να κατανοήσετε τον τρόπο μέτρησης της χωρητικότητας της μπαταρίας, συνιστάται η χρήση μεταβλητής αντίστασης με δοσομετρική μείωση της τιμής αντίστασης καθ' όλη τη διάρκεια της αποφόρτισης της μπαταρίας. Είναι σημαντικό το τρέχον επίπεδο να είναι περίπου το ίδιο σε όλη τη διαδικασία.
Τώρα αλλάξτε το πολύμετρο στη θέση του βολτόμετρου (μέτρο U) και μετρήστε το U στους ακροδέκτες της μπαταρίας σας. Ας πούμε ότι έχει ατελές επίπεδο φόρτισης, ας πούμε 4 βολτ. Στη συνέχεια, αποφορτίστε το εφαρμόζοντας ρεύμα 450-500 milliamps, χαμηλώνοντας κατά διαστήματα το επίπεδο αντίστασης και ελέγχοντας την τάση. Όταν πέσει στα 2,7 βολτ, απενεργοποιήστε το χρονόμετρο. Για να αποφορτίσετε πλήρως την μπαταρία χρησιμοποιώντας Ρεύμα 500 mA , χρειάζεται περίπου μισή ώρα, πιο συγκεκριμένα, 25 λεπτά. Τώρα ας πολλαπλασιάσουμε αυτό το ρεύμα με το χρόνο που μετράται σε ώρες. Άρα, ο δείκτης πραγματικής χωρητικότητας είναι 200 mAh.
Έτσι, γίνεται σαφές πώς μπορείτε να βρείτε τη χωρητικότητα της μπαταρίας χρησιμοποιώντας την πιο ακριβή μέθοδο - όχι μόνο με μετρήσεις, αλλά με μαθηματικούς υπολογισμούς που μπορούν να αντικατοπτρίζουν με μεγαλύτερη ακρίβεια την πραγματική κατάσταση της μπαταρίας και να βοηθήσουν τον χρήστη να περιηγηθεί ποιες είναι οι δυνατότητές της στην πραγματικότητα.
