Как проверить емкость аккумулятора автомобиля своими руками

Обновлено: 06.07.2024

Как проверить автомобильный аккумулятор — все способы в одной статье. Проверить авто аккумулятор можно несколькими способами: мультиметром, нагрузочной вилкой, специальным тестером пускового тока аккумуляторов и последний вариант разрядным устройством. Если в первом случае Вам понадобится только мультиметр и таблица заряженности аккумуляторов, то в остальных — еще немного знаний и умений и мы ими поделимся:

Как проверить автомобильный аккумулятор мультиметром?

Если батарея разряжена, то напряжение аккумулятора составляет 12,5В и ниже. Если напряжение ниже 11.9В такой аккумулятор следует немедленно зарядить зарядным устройством во избежание выхода аккумулятора из строя, т.к. такой аккумулятор подвержен полной сульфатации пластин.

Другими словами: 12,7В и выше — аккумулятор заряжен, 12.5В — аккумулятор заряжен на 50%, 11,9В — аккумулятор полностью разряжен. Если напряжение ниже 11.9В — аккумулятор глубоко разряжен и скорее всего уже сильно сульфатирован.

Степень заряженности аккумулятора дает нам лишь понимание о том, заряжен ли аккумулятор или его стоит зарядить. Но никак не дает понимания о том, работает ли аккумулятор исправно. Поэтому переходим к следующему способу проверки автомобильного аккумулятора — специальными тестерами аккумуляторов. Начнем с нагрузочной вилки.

Как проверить автомобильный аккумулятор нагрузочной вилкой?

Различают автоматические нагрузочные вилки и ручные. Если автоматические нагрузочные вилки самостоятельно регулируют время нагрузки, то ручные своим именем отражают их суть работы.

Проверять необходимо только полностью заряженные аккумуляторы на заглушенном двигателе. Если тестируется разряженный аккумулятор, то результат будет неверным

Проверка аккумулятора нагрузочной вилкой проводится при определенной температуре и работа аккумулятора в мороз не гарантируется

Нагрузочная вилка имеет одну степень нагрузки и не подходит для батарей с большой емкостью, а небольшие аккумуляторы просаживаются очень сильно. Поэтому если получено значение ниже 7В, проверьте, подходит ли эта нагрузочная вилка вашему аккумулятору?!

Как проверить автомобильный аккумулятор тестером тока холодной прокрутки?

Как мы теперь понимаем измерить напряжение аккумулятора недостаточно, а проверить нагрузочной вилкой не всегда представляется возможным и еще не каждый аккумулятор можно ею проверить правильно. Что же делать?

Примерно 35 лет назад, в недрах компании Motorola родилась технология измерения внутреннего сопротивления (проводимости) аккумулятора. А первый прибор был выпущен компанией Midtronics, основатель которой приобрел и успешно применил патент на данную технологию. Тестеры аккумуляторов на основе данных о внутреннем сопротивлении делают анализ состояния пластин аккумулятора и вывод о пусковом токе аккумулятора (CCA). Чем выше ССА — ток холодной прокрутки, тем больше шансов запустить двигатель автомобиля зимой.

Такая проверка аккумулятора практически лишена проблем нагрузочных вилок и обычного мультиметра. Вот основные преимущества тестеров тока холодной прокрутки аккумуляторов:

Количественный анализ аккумуляторов дает конкретную цифру измеренного пускового тока — главную характеристику автомобильного аккумулятора, т.е. какой максимальный ток, может отдать этот аккумулятор для запуска двигателя автомобиля. Нагрузочная вилка дает понимание, как аккумулятор ведет себя под нагрузкой, но ни как — какой силы ток она может отдать.

Процесс тестирования аналогичен предыдущим способам — подключите к выводам аккумулятора, затем выберете базовое значение пускового тока (написано на аккумуляторе) — чтобы тестер сравнил полученное значение и следим за указаниями тестера.

Такие тестеры в настоящее время широко распространены. Есть специальные дилерские прибора, а также и бытовые модели. У каждого есть свои преимущества и недостатки. Так же рынок заполонили низкокачественные китайские поделки.

Измерив пусковой ток аккумулятора и сравнив его с базовым — эталонным значением, указанным на аккумуляторе, тестер сделает вывод о качестве аккумуляторе и предупредит Вас о необходимости его замене. Например на фото, новый аккумулятор с базовым значением 540ССА, а вот измеренное значение всего лишь — 427 ССА. Такой аккумулятор обязательно подведет автолюбителя зимой.

Стоит отметить, что есть еще один последний вариант проверки аккумулятора и этот метод тестирования аккумулятора самый правильной, но долгий и затратный.

Проверка аккумулятора нагрузочным устройством (разрядным устройством)

Как правило, такой тест применяется только в сервисных (гарантийных) целях и служит он для измерения остаточной емкости аккумулятора. По своему назначению автомобильный аккумулятор — стартерный, т.е. его задача выдать максимальный ток в самое короткое время — ССА (А). Этот параметр мы измерим тестером пускового тока. Второй важный параметр — это резервная емкость аккумулятора. Т.е. это емкость аккумулятора в минутах при условии выхода из строя генератора. Такая емкость отражает примерное время работы автомобиля при неисправном оборудовании. И последний показатель — это электрическая емкость в А*ч. Например 60- 70 А*ч.

Последние 2 параметра можно измерить нагрузочным устройством стабилизированного тока.

Нагрузочное устройство аккумуляторов проводит разряд аккумулятора. Зная время разрядки и силу тока, измеряется емкость в А*ч или резервная емкость в минутах. Такое тестирование полностью снимает неопределенность состояния аккумулятора. Если аккумулятор имеет маленькую емкость то и ток холодной прокрутки будет очень низкий. Почему нельзя измерить емкость лампочкой? Ответ прост — по мере разряда аккумулятора будет снижаться и напряжение и ток, проходящий через лампочку — лампочка светит все слабее и слабее. Такой разряд не дает никакой полезной информации о емкости аккумулятора — это просто трата времени. Описанные выше методы проверки аккумуляторов справедливы не только для проверки автомобильных аккумуляторов, но и аккумуляторов в источниках бесперебойного питания, тяговых аккумуляторах в погрузчиках и других применениях. Для каждого такого применения есть специализированное оборудование.

Автомобильный аккумулятор — это своего рода хранилище энергии. В устройстве накапливается заряд, который передаётся потребителям. В случае с машинами это стартерные батареи. То есть основная функция — это запуск двигателя, проворачивание стартера.

Для определения параметров энергии внутри АКБ используются единица Ампер-час.

Каждая батарея имеет определённую ёмкость, заданную производителем. Она отображает способность устройства работать на имеющемся заряде с постоянной силой тока в течение определённого отрезка времени.

Также ёмкость влияет на то, сколько энергии АКБ способна принять от автомобильного генератора или зарядного устройства.

Понятие о единицах измерения

Сначала нужно разобраться с ёмкостью автомобильных аккумуляторов и понять детальнее, что такое Ампер-часы. Это основная характеристика для стартерного аккумулятора, на которую ориентируются при выборе и покупке.

Интересно, что в международной системе единиц SI Ач нет. Это объясняется применением таких единиц как значения количества энергии в АКБ и других видах батарей.

Из-за этого будет полезно узнать, что означает единица Амер-час и какую роль она отыгрывает в аккумуляторе.

Каждый автомобилист знает, что для его авто нужно использовать батарею с определёнными параметрами. Он идёт в магазин, смотрит на ассортимент и берёт ту АКБ, где на корпусе написаны подходящие цифры.

Большинство легковых машин комплектуются аккумуляторами ёмкостью 40-70 Ач. Но нужно понять, что такое Ампер-час для автомобильного аккумулятора.

Официальное определение звучит примерно так. Ёмкость — это энергия, которую удаётся получить при пропускании тока с силой в 1 Ампер за 60 минут через проводник.

По ГОСТу ёмкость определяют как способность АКБ отдавать ток в 200 А при температурных условиях 18 градусов Цельсия за временной промежуток.

Всё равно не всем понятно, что значит Ампер-часы и причём тут цифры на аккумуляторе.

Нужно рассмотреть на примере. Это даст понять, на что же влияет ёмкость от аккумулятора, установленного под капот автомобиля.

Понятно, в чём измеряется такая характеристика как ёмкость аккумулятора любого автомобиля.

Важно учитывать, что Ач — это самостоятельная единица измерения. Нет формул превращения Ач в А или в обратном направлении. Амперы измеряют силу тока. А Ампер-часы ёмкость, означающую количество энергии, отдаваемой за единицу времени.

Для тех, у кого хорошее воображение. Ёмкость — это бак с энергией. Можно визуализировать как некую тару с водой. При запуске двигателя из этого резервуара отбирается часть объёма энергии. Чем быстрее отбирается ток, тем скорее бак опустошится. А объём, который забирается, должен быть равен объёму возвращаемой энергии. Сколько взял, столько и забрал.

Если этот принцип не действует, то батарея садится. Аккумулятор теряет возможность запускать двигатель. Генератор не успел восполнить потраченную энергию. Поэтому решением становится подключение АКБ к зарядному устройству.

Нельзя сказать, что автомобилистам важно понимать, что такое ёмкость, в чём она измеряется, и по какой причине Ампер-часы используются в определении параметров аккумулятора автомобиля. Хотя дополнительная эрудированность, а также знание теории никогда лишним не бывает.

Но важнее научиться определять количество Ач, понимать, почему ёмкость падает, и знать, как её правильно проверять.

Какая ёмкость у аккумуляторов

Правильно разделить ёмкость на 2 типа:

Паспортная ёмкость является ориентиром при покупке аккумуляторной батареи в магазинах. Эти характеристики заданы производителем и отображают количество Ач при идеальных условиях эксплуатации.

Под оптимальными условиями подразумевается:

температура от 10 до 20 градусов Цельсия;
низкая или средняя влажность;
полный заряд батареи и пр.

Следует учитывать, что ёмкость — это переменная характеристика. Она меняется постоянно и зависит от ряда факторов. Поэтому, когда на корпусе источника питания пишут 60 Ач, это ещё не означает, что реальная ёмкость там такая. В большинстве случаев она ниже.

Стоит вспомнить напряжение в АКБ. Она определяется суммированием напряжения в каждой из секций батареи. Стандартно конструкция включает 6 банок (секций). В идеальных условиях каждая генерирует по 2,1 В напряжения. В сумме это даёт 12,6 В. Также и ёмкость суммируется из характеристик каждой банки.

У автопроизводителей обычно предусмотрена таблица, где прописано, батарея с какой ёмкостью должна устанавливаться на тот или иной автомобиль. Причём параметры зависят не только от марки и модели. На это влияет тип двигателя, его объём, мощность, комплектация, наличие тех или иных электропотребителей и пр.

Большое значение для поддержания работоспособности машины имеет фактическая ёмкость. Она поддаётся измерению. Требуется измерить, сколько энергии отдаёт АКБ при полном заряде до состояния разряда. Засекается время, за которое отдаётся ток, и умножаются величины друг на друга. То есть силу тока умножают на время. Ток в Амперах, а время в часах.

В 99% случаев реальная ёмкость будет отличаться от паспортной. Это объясняется воздействием разных внутренних и внешних факторов на батарею, которая эксплуатируется, либо просто хранится на полке.

За время хранения внутри протекают электрохимические процессы. И постепенно АКБ теряет ёмкость. Вот почему рекомендуется покупать аккумуляторы, с момента выпуска которых прошло не более 6 месяцев.

Причины падения ёмкости

Даже самые передовые технологии производства аккумуляторов не защищают их от потери характеристик. То есть утрата ёмкости — это неизбежное явление. Как-либо влиять на него пока невозможно.

В среднем простые свинцово-кислотные АКБ эксплуатируются по 3-4 года. Усовершенствованные модели могут прослужить 5-6 лет. Изредка работоспособность сохраняется в течение 7-8 лет.

На потерю ёмкости указывают несколько признаков:

Когда в АКБ остался небольшой заряд, начинаются проблемы со стороны бортовой сети. Какие-то потребители работают нестабильно, либо вообще не включаются.

Снижение ёмкости происходит под влиянием нескольких причин.

Сульфатация. Проблема всех свинцово-кислотных АКБ. Так называют процесс появления налёта в виде сульфата свинца. Это нерастворимый осадок. Из-за покрытия таким слоем свинцовые пластины теряют способность вступать в электрохимические реакции. Снижается количество восстанавливаемой ёмкости. Даже при длительной зарядке на 100% восстановить заряд не получается.
Осыпающиеся пластины. Чаще это становится следствием перезаряда. Также осыпание усиливается из-за снижения уровня электролита.
Замыкания. При замыкании пластин падает ёмкость, а также напряжение. Банки уже не выдают по 2,1 В. Если замкнёт даже 1 секция, АКБ перестанет работать. Запустить двигатель вряд ли получится. Решения два. Это попытка восстановления или утилизация.

Хотя потеря ёмкости и неизбежная, но при соблюдении правил хранения и эксплуатации АКБ, срок её службы можно серьёзно увеличить.

За период работы АКБ нужно периодически проверять показатели ёмкости.

Способы проверки

Тут потребуется вооружиться некоторыми инструментами и приспособлениями.

Специалисты выделяют несколько способов, как определить ёмкость и проверить реальное состояние аккумулятора под капотом автомобиля.

Проводится тестирование с помощью:

мультиметра;
тестера;
нагрузки.

Теперь пошагово о том, как узнать настоящую ёмкость своего аккумулятора и убедиться в его пригодности для дальнейшей эксплуатации автомобиля.

Применение тестера

Это, наверное, самый простой вариант, как измерить ёмкость своего автомобильного проблемного аккумулятора.

Нужно взять тестер. У современных моделей широкий функционал. Тестеры имеют разные элементы настройки, управления и диагностики. Просто выбирается нужный режим и подключается к батарее.

Потребуется взять тестер, способный измерять ёмкость. Но важно понимать, что такие тестеры дают приблизительные значения. Точность измерений не образцовая.

Поэтому, если нужно узнать конкретные цифры, с минимальной погрешностью, придётся провести более сложную диагностику.

Помощь мультиметра

Мультиметр — это универсальный прибор, который поможет для измерения ёмкости стартерного аккумулятора от автомобиля. Но самостоятельно дать ответ не способен. Это лишь компонент для диагностики. Мультиметр используется совместно с нагрузкой или контрольным разрядом.

Чтобы выполнить замер ёмкости и проверить работоспособность аккумулятора от автомобиля, можно взять обычную лампу от фар.

Будьте внимательными, проводя такие тесты. Используйте лампу, мощность которой составляет около 50% от паспортной ёмкости. То есть при условных 60 Ач требуется лампочка на 30 Вт.

Чтобы проверить работоспособность АКБ, нужно действовать так:

отключается АКБ от генератора;
делается замер напряжения обычным вольтметром или мультиметром;
подключается нагрузка к батарее;
лампа работает в течение 1-2 минут;
отключается нагрузка;
подключается мультиметр;
делается повторный замер напряжения.

Если после нагрузки напряжение составит 12,4-12,6 В, то с ёмкостью всё хорошо. Если же напряжение упадёт ниже 12 В, то АКБ работает на пределе. Нужна десульфатация, хорошая зарядка, либо полная замена.

Метод контрольного разряда

Для тестирования потребуется грамотно подобрать нагрузку. Одна должна равняться силе тока разряда, прописанной в технической документации.

Тут также нужен мультиметр. Он подключается к аккумулятору, соблюдая полярность, и контролирует изменяющиеся параметры. Да, можно просто соединить АКБ с мультиметром и ждать долгие часы, пока он разрядится. Но лучше дать нагрузку, которая будет разряжать батарею.

Замеры проводятся до момента падения силы тока до 50-60% от номинальных значений. Эти параметры нужно сравнить с паспортными. Если разница существенная, то АКБ на исходе своих возможностей.

На практике проверить ёмкость не так тяжело. Но здесь нужно вооружиться измерительными приборами, устройствами для нагрузки и разряда. Плюс не обойтись без определённых навыков и теоретических знаний.

Многие проводят такие тесты своими руками. Но никто не запрещает отдать АКБ на диагностику. Проводится быстро, на специальном оборудовании, а сама услуга довольно дешёвая.

Батарею какой ёмкости устанавливаете на машину? Приходилось ли самостоятельно делать замеры и тестировать характеристики? Какой метод использовали? С какими сложностями столкнулись?

Аккумулятор самый важный компонент автомобиля. Без него машина не заведется, так как двигатель запускается стартером, который в свою очередь питается аккумулятором. Проверка аккумулятора нужна в случае, если автомобиль не заводится. Рассмотрим все симптомы, неисправности и способы диагностики на исправность.

Проверить АКБ можно разными способами. Если автомобиль запустить не удается, прежде всего надо проверить напряжение на аккумуляторе. Оно должно быть >12 В на заглушенной машине и> 13,5 В на заведенной.

Способы диагностики аккумулятора автомобиля

Рассмотрим основные методы проверки технического состояния АКБ на автомобиле:

Напряжение на клеммах. Мультиметр — прибор для измерения тока и напряжения. Можно использовать в домашних условиях.
Диагностика осциллографом Постоловского. USB Autoscope — профессиональный прибор для проверки электрических сигналов в двигателе и дополнительного оборудования, в том числе аккумулятора. Для этого Андреем Шульгиным разработан специальный скрипт ElPower, способный выявить неисправности АКБ и уровень заряда.
Проверка нагрузочной вилкой. Наиболее информативный прибор для измерения напряжения под нагрузкой.
Проверка уровня электролита. Он должен быть выше пластин на 10-15 мм.
Измерение плотности электролита. Для этого применяется ареометр.
Проверить емкость аккумулятора. На корпусе есть информация о его емкости. В паспорте написан год выпуска.

Цена проверки среднем варьируется от 300 до 500 рублей в зависимости от марки автомобиля.

Диагностика аккумулятора осциллографом Постоловского

Проверить заряд автомобильного аккумулятора мультиметром

Если плохо крутит стартер или машина не заводится, первым делом нужно проверить зарядку аккумулятора. Такая услуга есть в автосервисе, но для этого автомобиль придется везти на эвакуаторе. Если же есть под рукой тестер, можно проверить своими руками в домашних условиях.

Мультиметр — универсальный прибор. С помощью него измеряют ток утечки, напряжение АКБ. Ставим ручку регулятора на 20 Вольт постоянного напряжения и проводим измерение на исправность аккумулятора. Красный щуп на плюсовую клемму, черный щуп на минусовую. Показания должны быть от 12 вольт на незаведённой машине и до 14,7 вольт во время работы мотора. Зависит от марки автомобиля, а соответственно от генератора и общей схемы установленного оборудования. Проверка уровня заряда осуществляется через час после остановки мотора.

Проверка аккумулятора на автомобиле с помощью нагрузочной вилки

Нагрузочная вилка уникальный прибор для измерения заряда, напряжения, нагрузки автомобильного аккумулятора. Состоит из: вольтметра, спирали, щупов.

Нагрузочная вилка для проверки аккумулятора

Имеет несложную конструкцию, и небольшую цену. Можно приобрести в любом автомобильном магазине. Разберем как пользоваться нагрузочной вилкой:

Ниже приведена таблица показаний вилки при проверке АКБ:

Таблица зависимости процента заряженности от напряжения

Из таблицы видно, что значение под нагрузкой Емкость аккумулятора: как проверить, прибор для проверки

Емкость аккумулятора — это время, за которое он выдает энергию для работы автомобиля. Единица измерения ампер – часы (А·ч). Не имеет ничего общего с заряженностью АКБ. К примеру, стакан — это емкость, а вода — заряженность.

Емкость АКБ в большинстве случаев нужна при покупке и подборе для вашего автомобиля. Для каждой марки нужна своя емкость, которая зависит от множества факторов:

Типа двигателя, установленный на автомобиле: объем, мощность.
Типа стартера и его потребляемого ток.
Генератора: мощности выдаваемого заряда.
Количества дополнительного оборудования: сигнализации, магнитолы, различных систем комфорта.

Основополагающим фактором выбора АКБ по емкости является двигатель. Чем больше его объем, тем мощнее установлен стартер, соответственно требуется большая емкость аккумулятора.

Проверить емкость аккумулятора тестером или мультиметром не получится. Для этого есть специальные тесты, которые основаны на разряде АКБ и определении времени, за которое он разрядится.

В домашних условиях в качестве нагрузки можно взять автомобильную лампу, и засечь время разряда батареи по часам. Метод имеет не точности, так как по мере разряда напряжение падает, и сила тока снижается. Соответственно определить сколько АКБ будет выдавать тока по времени не получится. Также нельзя полностью разряжать батарею, так как это может привести к полной поломке, без возможности восстановления.

Ниже приведена схема метода проверки емкости. Ее можно собрать самому или доверить профессионалу. Схема включает в себя определенную нагрузку, подобранную под марку аккумулятора. Длительность измерения около 20 часов.

Схема проверки емкости аккумулятора

Существуют специальные тестеры емкости аккумулятора. Делают проверку, используя зондирующие импульсы, и обрабатываемые микропроцессором. Далее по полученным данным тестер определяет емкость аккумулятора. Одним из таких приборов является SKAT-T-AUTO. Делает измерение в течение 15 секунд. Полностью автоматический.

Таким образом, измерив показания, сравниваем их с номинальным указанным в паспорте или на самом аккумуляторе, если значение около 50% заменить АКБ.

SKAT-T-AUTO

Проверка плотности электролита в аккумуляторе

Плотность в аккумуляторной батарее зависит от концентрации серной кислоты в электролите. Измеряется в г/см3. Концентрация серной кислоты зависит от степени заряженности, температуры, наличия дефектов в банках. Когда АКБ разряжен, часть раствора проникает в пластины и плотность снижается.

Проверку можно проводить в домашних условиях при температуре 25 °С и полностью заряженном аккумуляторе. Плотность электролита должна быть 1.28±0.01 г/см3. Зависимость плотности от напряжения, заряженности и температуры представлена ниже в таблице.

Плотность электролита при разных температурах

Прежде чем проверять плотность, нужно посмотреть уровень электролита в АКБ. Он должен быть выше сепараторов на 15 мм.

Метод проверки уровня электролита

Для измерения плотности электролита в аккумуляторе применяют специальный прибор — ареометр. Процесс проверки состоит из нескольких этапов:

Откручиваем все крышечки от банок.
Сжимаем грушу ареометра.
Опускаем в банку аккумулятора и набираем электролит.
Поплавок по шкале покажет показания плотности электролита.

Значение плотности во всех банках аккумулятора должно быть одинаково. Если общее значение ниже, то это говорит о низкой заряженности. При разной плотности в банках ниже 0,10 г/см3 можно говорить о коротком замыкании в одной из пластин.

Показания ареометра

Каким образом проверить АКБ на замыкание банок

Об этом нам скажет предыдущая проверка. Если значение плотности в одной из банок ниже 1,24 г/см3 на 0,10-0,15 г/см3, то можно говорить о кз. Далее нужно включить нагрузку, открутив все крышечки. И на этой банке посмотреть кипение электролита. Если он бурлит, то значит пластины замкнуты. Данная проверка дает 100% гарантию.

Если разряжается аккумулятор

Бывают случаи, когда автомобиль стоит на стоянке и за ночь садится аккумулятор. Сначала нужно проверить сам АКБ нагрузочной вилкой. Если он в порядке проверять ток утечки следующим образом:

Переводим тестер в режим измерения постоянного тока.
Ставим диапазон на 10 А.
Выключаем зажигание и вытаскиваем ключ с замка.
Отключаем минусовую или плюсовую клемму аккумулятора, какую удобно. Ставим клещи прибора в разрыв. То есть один щуп на клемму самого АКБ, а второй на провод от автомобиля.
На приборе мы увидим тока утечки, потребляемый автомобилем и его системами в данный момент.

Нужно иметь в виду, что многие современные машины имеют систему электропитания, которая засыпает через 10-15 минут после выключения зажигания. Поэтому приходится ждать пока электроника не уснет. Нормальное значение для тока утечки порядком 0,01 – 0,08 А. Если значение превышает, нужно искать причину высокого потребления.

Не подключайте мультиметр в режиме измерения тока к плюсу и минусу аккумулятора одновременно, может сгореть предохранитель или сама плата внутри.

Для того, чтобы найти оборудование, которое потребляет повышенный ток, его нужно исключить из общей цепи автомобиля. Находим монтажный блок и поочередно отключаем предохранители и реле от потребителей. Как только ток утечки снизился, смотрим какой предохранитель вынули и за что он отвечает. Если и эта проверка не помогла, отключаем плюс от стартера и генератора.

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.

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 Kongter BT-3915 для измерения внутреннего сопротивления 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.

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.

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

Читайте также: