Как проверить аккумулятор автомобиля — советы и способ проверки. Проверка аккумулятора мультиметром – подробная инструкция по проверке работоспособности, емкости, тока и заряда Как оценить состояние аккумулятора автомобиля

Сегодняшняя статья посвящена проверки аккумулятора автомобиля .

В процессе эксплуатации автомобиля мы периодически сталкиваемся с вопросом как проверить аккумулятор. Обычно это происходит в двух случаях, при покупке нового аккумулятора и при возникновении проблем с аккумулятором уже в процессе эксплуатации.

Вот и я вам советую: не хотите проблем, особенно зимой, своевременно проверяйте аккумулятор на его работоспособность в качестве источника ЭДС для вашего автомобиля, так как в некоторых режимах работы АКБ может быстро прийти в негодность. Причиной этому являются частые недозаряды или перезаряды аккумулятора автомобиля.

Причиной недозаряда могут быть частые поездки на короткие расстояния, включения режима прогрева в зимнее время, а также неисправность регулятора напряжения генератора автомобиля. Вследствие этого возникает такое неприятное явление как сульфатация пластин аккумулятора. Явление плохое и это тема отдельной статьи, поэтому если не хотите пропустить подписывайтесь на новые выпуски журнала «ЭЛЕКТРОН» внизу статьи.

Теперь о перезаряде. Перезаряд может привести к осыпанию пластин, а если АКБ не обслуживаемый, то и к его механической деформации. А возникает перезаряд, если в результате неправильной работы регулятора напряжения на аккумулятор выдается завышенное напряжение с генератора, а так же в результате длительных и затяжных поездок на высоких оборотах двигателя.

Надеюсь, я вас убедил, что вопрос как проверить аккумулятор вы должны знать, дабы не привести свой АКБ в кусок свинца стоимостью в 300 рублей (в лучшем случае) и вовремя применять меры по увеличению срока службы аккумулятора.

В общем, процесс проверки аккумулятора я бы посоветовал проводить с выполнением следующих пунктов.

4. Измерение напряжения на аккумуляторе вольтметром или мультиметром

Итак, начнем.

Внешний осмотр аккумуляторной батареи я советую проводить при любом удобном случае, когда вы заглядываете под капот своего авто. Причины этого действия лежат на поверхность аккумулятора. А именно в процессе эксплуатации на поверхности аккумулятора накапливается грязь, влага, потеки электролита (испарение при кипении). Все это приводить к возникновению токов саморазряда АКБ. И если к этому добавить окисленные клеммы аккумулятора, а еще токи утечки на электронику автомобиля, то и получается если вовремя не подзарядить батарею, то возникнет глубокий разряд аккумулятора, а частые глубокие разряды прямая дорога к сульфатации пластин и уменьшению срока службы аккумулятора.

Убедиться в наличии саморазряда можно подключив один щуп вольтметра на клемму АКБ а другим провести по поверхности аккумулятор, при этом вольтметр покажет какое-то напряжение, соответствующе определенному току саморазряда батареи.

Обычно потеки электролита убираются раствором соды в воде (чайная ложка на стакан воды), что и понятно: электролит-кислота, раствор соды – щелочь (для того кто химию не помнит!).

Клеммы зачищаются мелкой наждачной бумагой и проверяется надежность их соединения с проводами и АКБ.

Ну и обратите внимания на корпус в целом. В случае плохого крепления аккумулятора, особенно в морозы, когда пластиковый корпус довольно хрупок, могут возникнуть трещины в корпусе.

Следующим этапом, после проверки и устранения саморазряда автомобильного аккумулятора необходимо произвести проверку уровня электролита в нем. Конечно, это касается только обслуживаемых аккумуляторных батарей.

Проверка уровня электролита производится специальной стеклянной уровнемерной трубкой, при этом уровень электролита должен быть в пределах 10-12 мм над пластинами АКБ.

Уровнемерная трубка это обычная стеклянная трубка с нанесенными на нее делениями в миллиметрах. Для того, что бы замерить уровень электролита необходимо трубку поместить в заливное отверстие АКБ до соприкосновения с сеткой сепаратора, верхний конец трубки зажать пальцем и вытащить трубку. Верхний уровень электролита в уровнемерной трубке будет соответствовать уровню электролита в аккумуляторе.

В основном заниженный уровень является следствием «выкипания» электролита, в этом случае уровень электролита доводится доливкой дистиллированной воды.

Доливка в аккумулятор непосредственно электролита производится только в том случае, когда вы уверены, что понижение уровня произошло вследствие разливания электролита из батареи.

Перед тем как приступить к дальнейшей проверки аккумулятора необходимо оценить степень его заряженности и дальнейшую проверку аккумулятора производить после полной зарядки.

Определить степень заряженности можно двумя способами: либо измерить плотность электролита в аккумуляторе, либо измерить напряжение на аккумуляторе.

Проверка плотности электролита в аккумуляторе (для обслуживаемых АКБ)

Прибор для проверки плотности электролита в аккумуляторе называется – ареометр .

Для замера плотности электролита в аккумуляторе необходимо ареометр поместить в заливное отверстие аккумулятора, с помощью груши произвести забор электролита в колбу, так, что бы поплавок свободно плавал и снять показание плотности по шкале ареометра в соответствие с верхним уровнем электролита.

Значение плотности при 100 % заряженном аккумуляторе будет зависеть от температурных условий эксплуатации АКБ.

Таблица 1. Определение плотности электролита для различных климатических зон.

Причем следует знать, что уменьшение плотности на 0,01 г/см3 от номинального значения соответствует разряду аккумулятора на 5-6%.

Таблица 2. Степень разряженности батареи при различной плотности электролита.

Однако значения, приведенные в таблице, будут верными, если вы производили проверку плотности при температуре электролита 20-30 °С. Если температура отличается от этого диапазона, то следует к измеренному значению плотности прибавить (вычесть) поправку согласно таблице.

Таблица 3. Поправка к показанию ареометра при измерении плотности при различной температуре.

Обычно в автомобильных аккумуляторах, которые вы можете купить в магазине, плотность электролита соответствует 1,27 г/см3 . Допустим, при проверке плотности электролита в аккумуляторе ареометр показал значение 1,22 г/см3 (то есть плотность упала на 0,05 г/см3), то это значит, что АКБ разрядилась на 30 % от номинального значения.

В этом случае батарею необходимо зарядить. После этого, если АКБ исправна, то значение плотности электролита восстановится до номинального значения. Самое главное не допускайте разряда батареи больше чем на 50%.

Следует отметить, что от плотности электролита зависит температура его замерзания.

Таблица 4. Температура замерзания электролита различной плотности.

Поэтому низкая плотность электролита в зимнее время ведет к его замерзанию, стремительной потери емкости аккумулятора, а иногда даже к физическим деформациям и появлению трещин.

Измерение напряжения на аккумуляторе вольтметром или мультиметром

Оценить степень заряженности аккумулятора можно измерив напряжение на нем. Для этого необходим вольтметр или популярный в наше время прибор – мультиметр. Для измерения напряжение с помощью мультиметра , включите его в режим измерения постоянного напряжения, при этом диапазон установите выше максимального значения напряжения на заряженном аккумуляторе. Например, для популярного недорогого мультиметра серии DT-830 (M-830) это 20 вольт. Далее подключите черный (COM) щуп мультиметра на минус аккумулятора, красный (плюсовой) на плюс АКБ и снимите показания с дисплея мультиметра.

Напряжение полностью заряженного аккумулятора должно быть не менее 12,6 вольта. Если напряжение батареи менее 12 вольт, степень ее заряда упала больше чем на 50 %, аккумулятор необходимо срочно зарядить! Нельзя допускать глубоких разрядов АКБ, это ведет, повторюсь еще раз, к сульфатации пластин аккумулятора. Напряжение на аккумуляторной батареи величиной меньше 11,6 в означает, что батарея разряжена на 100 %.

Опять же нельзя жестко привязываться к конкретному значению напряжения, так как оно связано с плотностью электролита в аккумуляторе.

Автомобильный аккумулятор состоит из шести банок, соединенных последовательно. Напряжение одной банки можно вычислить по формуле:

Uб= 0,84 +ρ

где, ρ – плотность электролита;

Тогда напряжение на аккумуляторе будет равно:

Uакб = 6*(0.84 +ρ)

Uакб = 6*(0,84 +1,27) = 12,66 вольт

Соответственно при разной начальной плотности электролита в аккумуляторе будет и разной напряжение на нем.

Однако, просто проверки напряжения на аккумуляторе не достаточно для полной и качественной оценки его работоспособности.

Следующим этапом необходимо проверить способность аккумулятора выполнять свои функции при подключении к нему нагрузки. Ведь может быть такой случай, когда при измерении напряжения определяется, что АКБ полностью заряжена, а «крутит двигатель» плохо или вообще не «крутит». Можно предположить, что у такого аккумулятора упала емкость в результате долгой, а чаще неправильной эксплуатации и разряжается он настольно быстро, что «умирает» за одну секунду.

Итак, чтобы проверить работу аккумулятора под нагрузкой используется нагрузочная вилка . Схема нагрузочной вилки приведена на рисунке.

То есть нагрузочная вилка представляет собой вольтметр с возможностью подключения параллельно с его выводами нагрузки. Для стартерных батарей сопротивление нагрузки выбирается в диапазоне 1-1,4 от емкости аккумулятора. Это считается максимальным разрядным током для аккумулятора. Не путать со стартерным током.

Сначала проводится измерение напряжения аккумулятора без нагрузки и определение степени его заряженности с помощью таблицы.

Таблица 5. Зависимость степени заряженности АКБ от напряжения на холостом ходу. (АКБ находится в покое не менее 24 часов).

Вторым этапом является измерение напряжение на аккумуляторе при подключенной нагрузки и определение степени заряженности согласно таблице. Снятие показание под нагрузкой производится в конце пятой секунды с момента подключения нагрузки.

Таблица 6. Зависимость степени заряженности АКБ от напряжения в конце 5 секунды тестирования нагрузочной вилкой.

Значения в данных таблицах взяты непосредственно из инструкции на нагрузочные вилки.

Таким образом, при 100% заряженном аккумуляторе напряжение, измеряемое под нагрузкой не должно быть меньше 10,2 вольта. В противном случае считается что аккумулятор недозаряжен и его необходимо зарядить.

Если же случилась такая ситуация, что без нагрузки аккумулятор показывает напряжение 100% заряженного аккумулятора, а при включении нагрузки напряжение сильно «просаживается» и сильно отличается от значений указанных в таблице, то значит, имеет место быть в таком аккумуляторе неисправность (сульфатация, короткозамкнутые пластины и т. д.).

Поэтому необходимо, если это возможно устранять неисправность или приобретать новый аккумулятор, что бы в один прекрасный день он вас не подвел.

Вот на сегодня и все. В этой статье я затронул только вопрос проверки аккумуляторной батарей. Как же правильно зарядить аккумулятор, попытаться восстановить его после сульфатации и многие другие вопросы я расскажу в следующих выпусках журнала ЭЛЕКТРОН.

Поэтому не забываем подписываться на новые выпуски интернет-журнала по электротехнике и электронике.

А теперь подробное видео о том как проверить аккумулятор автомобиля:

Всем без исключения автовладельцам рано или поздно придётся столкнуться с проблемой неисправности используемого аккумулятора. В процессе эксплуатации автомобиля АКБ может выходить из строя или же по каким-либо причинам разряжаться, не позволяя использовать свой автомобиль. Существуют различные способы проверки аккумулятора, о которых мы и расскажем в этой статье.

Визуальный осмотр АКБ

Перед тем как приступать непосредственно к замеру напряжения батареи следует провести ее визуальный осмотр. Так, например, нужно убедиться в целостности корпуса, который не должен иметь механических повреждений. Обратите внимание на отсутствие подтеков электролита. Клеммы должны быть чистыми, без светло-зеленого или рыхлого белого налета. При недостаточной плотности прилегания клемм в местах соединения возрастает сопротивление, что отрицательно сказывается на величинах пускового тока. В итоге двигатель плохо заводится, а клеммы при этом могут нагреваться до высоких температур. В последнем случае существует даже риск возгорания проводов и порчи авто. В обязательном порядке поддерживайте ваш аккумулятор в чистоте и своевременно подтягивайте его клеммы.

Проверяем уровень и плотность электролита

Выполнить такую проверку можно только с обслуживаемыми аккумуляторами. Чтобы проверить уровень электролита следует снять батарею с машины, установить аккумулятор на горизонтальной поверхности, после чего выкрутить пробки и визуально осмотреть уровень электролита, который должен быть на несколько сантиметров выше свинцовых пластин. В том случае, если электролит находится ниже уровня пластины, необходимо долить в АКБ дистиллированную воду. Проверка плотности может выполняться специальным ареометром для кислот. Аккуратно сливаем часть электролита и, используя ареометр, проверяем соответствующую плотность электролита, которая должна составлять 1,28.

Проверка аккумулятора мультиметром

Если по каким-либо причинам автомобиль завести не удается, то, в первую очередь, следует проверить напряжение батареи. Выполняется такая работа с помощью мультиметра. Для выполнения такой проверки необходимо выполнить следующее:

Включаем мультиметр и устанавливаем режим измерения постоянного напряжения.

Черный щуп мультиметра соединяем с минусовой клеммой, а к плюсовой клемме АКБ подсоединяем красный щуп.

На дисплее фиксируем показания мультиметра.

При полной зарядке мультиметр показывает напряжение на уровне более 12,7 Вольт. Если же зафиксировано напряжение аккумулятора в 11,7 Вольт, батарея полностью разряжена. В данном случае необходимо либо заменить АКБ, либо провести ее зарядку с помощью специальных устройств.

Проверяем аккумулятор мультиметром при работающем двигателе

Проверка АКБ на работающем двигателе позволяет определить наличие утечек в сети, а также выявляет проблемы в работе генератора. На работающем двигателе напряжение на аккумуляторе должно находиться в диапазоне 13,5-14 В. Отметим, что повышенное напряжение на батарее при рабочем двигателе может свидетельствовать о проблемах с генератором. В том случае, если подобное повышенное напряжение аккумулятора держится при заведённом двигателе в течение длительного времени необходимо провести соответствующую диагностику генератора и всей электросистемы автомобиля. Если же показатели напряжения составляют 13 В и менее, то подобное говорит о поломках генератора, который не заряжает батарею во время движения машины.

Проверяем аккумулятор нагрузочной вилкой

Проверка работоспособности заряда АКБ при помощи нагрузочной вилки позволяет установить работоспособность используемого аккумулятора на машине. Такую нагрузочную вилку необходимо подключать к аккумулятору с соблюдением полярности. Если нагрузочная вилка показывает заряд аккумулятора на уровне 12-13 В, подобное говорит о качественной зарядке батареи и ее способности работать под нагрузкой. Если же во время такой проверки показатель напряжения падает ниже 9 В, то такая батарея ненадежна и считается непригодной к использованию.

Заряжаем аккумулятор

Зарядка аккумулятора в домашних условиях не представляет какой-либо сложности. Вы с легкостью сможете воспользоваться специальными зарядными устройствами, которые могут буквально в течение 8-10 часов полностью зарядить аккумулятор, что и позволяет без каких-либо сложностей использовать свой автомобиль. Специальное зарядное устройство можно приобрести в автомагазинах или же спаять самостоятельно по соответствующим схемам из интернета.

Современный автомобиль имеет огромное количество различных узлов и систем, которые работают на электричестве. Основными источником питания во время движения транспортного средства становится генератор. Этот механизм преобразует механическую энергию в электричество. Если двигатель не заведен, то в качестве источника энергии выступает аккумулятор. Многие автолюбители задаются вопросом, как проверить аккумулятор мультиметром. Своевременное обнаружение проблем позволит существенно продлить срок службы батареи.

Применение мультиметра

Проверка аккумулятора может проводиться применением мультиметра. Этот метод - наиболее простой и эффективный, не требует наличия особых навыков. Рекомендуемая последовательность действий:

Инструкция последовательности действий довольно проста в исполнении, но полученные результаты следует правильно интерпретировать. Чаще всего используют то, как проверить заряд аккумулятора мультиметром для определения уровня заряда АКБ.

Определение заряда и емкости

При рассмотрении того, как проверить аккумулятор автомобиля на работоспособность, следует учитывать, что наиболее важными показателями считаются напряжение и емкость. Рекомендуется проводить замеры только после прохождения не менее 5 часов с момента последнего применения батареи, за счет чего существенно повышается точность полученных результатов. Не стоит забывать о том, что температура окружающей среды не оказывает влияния на показатели выдаваемого тока.

Полученные результаты могут говорить о следующем:

1. Большинство используемых моделей АКБ должны выдавать напряжение 12,8 В при полном заряде. В некоторых случаях этот показатель намного выше, что говорит о неисправности устройства.
2. При значении напряжения менее 12,6 В уровень заряда составляет 75% от полной емкости. В подобном случае АКБ может работать стабильно, а вырабатываемого тока достаточно для старта мотора даже при низкой температуре окружающей среды.
3. Показатель 12,2 В указывает на то, что аккумулятор имеет только половину зарядки. В этом случае нужно проводить немедленную зарядку.
4. Напряжение 12 В является критическим показателем, который указывает на зарядку менее 25%. Вырабатываемого тока в этом случае недостаточно даже для старта двигателя при положительной температуре. Однако в этом случае зарядка от генератора может восстановить работоспособность аккумулятора.

При напряжении менее 12 В АКБ имеет критический показатель зарядки. При получении этого результата нужно провести зарядку от специального устройства.

Другим важным показателем является значение емкости. Рассматривая то, как мультиметром измерить емкость аккумулятора, следует указать следующие моменты:

Если при нагрузке значение напряжения составляет 12 В, то следует провести замену аккумулятора. Слишком низкая емкость даже при правильной работе генератора приведет к перебоям в работе электроники.

Регулярные проверки состояния источника питания позволяют исключить вероятность, что на момент движения возникнут проблемы. Кроме этого, своевременная подзарядка существенно продлевает срок работы АКБ.

Измеряемые показатели

На сегодняшний день вольтметр считается востребованным устройством, которое может применяться для измерения самых различных показателей. При его применении можно получить следующую информацию:

1. Сила тока. Слишком высокая сила тока может привести к выходу из строя электронных систем автомобиля.
2. Сопротивление. Измерение сопротивления проводится для того, чтобы определить техническое состояние источника питания.
3. Напряжение. Этот показатель наиболее важный, так как указывает на уровень заряда и емкость аккумулятора.

Современные модели имеют компактные размеры и небольшие размеры, за счет чего устройство мобильно и просто в применении. Если часто возникают проблемы с аккумулятором, следует приобрести наиболее подходящий вольтметр.

При выборе измерительного прибора уделяется внимание следующим показателям:

В продаже встречаются и более сложные варианты исполнения, которые подходят для профессионалов.

Определение утечки

Постоянная разрядка аккумулятора может указывать на то, что в цепи появилась утечка. Примером можно назвать случай, когда после установки автомобиля на ночь утром завести двигатель не получается. Стоит учитывать, что минимальный ток утечки можно встретить практически в любом автомобиле, так как некоторые системы могут потреблять электричество даже при отсутствии ключа в зажигании.

Показатель тока утечки может варьировать в пределе от 10 до 80 мА. При значении 60 мА установленный аккумулятор сможет проработать на протяжении длительного периода. Однако более высокие значения говорят о том, что устройство работает неправильно.

Слишком высокая утечка в случае, когда автомобиль не эксплуатируется на протяжении нескольких дней или при неправильной работе генератора, может привести к полной разрядке аккумулятора.

Провести замер утечки можно следующим образом:

1. Устанавливается режим измерений на 10 А или 20 А. Рекомендуется устанавливать более высокое значение, если применяемый прибор позволяет это.
2. С точки зрения безопасности замеры рекомендуется проводить исключительно при разрыве массы.
3. Проводится снятие минусовой клеммы.
4. Один из щупов подключается к минусовому выходу АКБ.
5. Другой щуп подсоединяют к снятому проводу.
6. После этого можно получить результат, который будет применяться при определении утечки.

Для того чтобы снизить погрешность полученных результатов уделяется внимание подготовке автомобиля:

1. Нужно вынуть ключ зажигания. Все цепи питания автомобилей предусматривают включение устройства зажигания в качестве механизма для ее разрыва.
2. Отключить все освещение, выключить магнитолу и другие источники потребления. К примеру, мультимедийная система может потреблять довольно много энергии.

В современном автомобиле может быть большое количество систем, которые могут работать при незаведенном двигателе и вынутом ключе из зажигания.

Если во время проверки автомобиля был получен результат в пределах 60 мА, то все электрооборудование находится в хорошем техническом состоянии. При получении более высокого результата проводится проверка отдельных цепей для определения тока утечки. Проверку можно провести путем поочередного снятия предохранителей, за счет чего происходит обрыв цепи.

Применение контрольного заряда

Классическим способом проверки емкости аккумулятора можно назвать применение контрольного заряда. Этот метод применяется в том случае, если обычный не позволяет получить точный результат. Инструкция в этом случае выглядит следующим образом:

Если разрядка проводится быстрее, чем это указано в паспорте аккумулятора, то есть необходимость в его замене. Это связано с тем, что батарея не способна держать заряд, и даже при эффективной работе генератора со стартом двигателя может возникнуть проблема.

Проверка внутреннего сопротивления

При проверке АКБ на исправность с применением мультиметра нужно измерить внутреннее сопротивление. Для этого проводится подключение нагрузки, которой может стать лампочка 12 В. Инструкция проверки внутреннего сопротивления выглядит следующим образом:

В этом случае на неисправность указывает разница в полученных показаниях более чем 0,05 В. Более высокое значение указывает на то, что устройство находится в плохом техническом состоянии и его скоро нужно будет заменить.

При частой зарядке АКБ при использовании специального зарядного устройства проверка напряжения проводится часто. Только на основании полученных показаний с уверенностью можно сказать, был ли полностью заряжен аккумулятор.

Аккумуляторы (правильнее говорить аккумуляторные батареи) предназначены для накопления электрической энергии, и питания потребителей электрическим током в автономных условиях работы. Батарея состоит их нескольких аккумуляторов, соединенных последовательно.

Напряжение на каждом из них суммируется, в итоге мы получаем рабочее напряжение АКБ. Исполнение может быть как моно корпусным, когда все аккумуляторы объединены в общую конструкцию, так и составным. В этом случае каждый корпус самостоятелен. Отдельные аккумуляторы имеют фиксированное напряжение.

Напряжение или ЭДС – как проверить аккумулятор автомобиля тестером?

У аккумулятора есть несколько важных характеристик:

Емкость – способность обеспечивать потребителя заданным током в течение определенного времени.

Максимальный ток нагрузки – предельно допустимый ток, при котором батарея работает в штатном режиме. При превышении этого значения возможна резкая деградация, и даже термическое разрушение внутренних компонентов.
Общее напряжение батареи. Сумма напряжений всех аккумуляторов. За рабочее напряжение принимается величина, измеренная в заряженном состоянии.

Многие пользователи ошибочно принимают за рабочее напряжение величину ЭДС, то есть напряжение холостого хода. ЭДС (электродвижущая сила) – это разность потенциалов между полюсами аккумулятора, при разомкнутой цепи. А рабочее напряжение – это величина, которую исправный аккумулятор обеспечивает при номинальной нагрузке.

Обратите внимание

Проверка аккумулятора должна производиться под нагрузкой. Величина ЭДС одинакова как у исправной, так и у деградировавшей АКБ.

При подключении тестера к аккумуляторной батарее вы измеряете величину ЭДС. Внутреннее сопротивление прибора настолько мало, что оно не обеспечивает рабочую нагрузку для АКБ. Поэтому данные, полученные таким способом – не отражают степень заряда батареи. Некоторые современные мультиметры имеют в своем оснащении нагрузочную вилку.

Она представляет собой проводник с высоким сопротивлением и радиатором охлаждения. После подключения измерительных контактов к батарее, оператор нажимает на кнопку и подает нагрузку, параллельно прибору. Таким тестером, проверить заряд можно с высокой эффективностью.

Сравнивая значение ЭДС, и рабочего напряжения под нагрузкой – делаем вывод о степени заряда АКБ.

Будьте внимательны при покупке новых аккумуляторов в магазине , вам могут продать с виду новый, но уже теряющий работоспособность аккумулятор. Как проверить аккумулятор автомобиля на работоспособность? Подробности в этом видео сюжете. Ждем ваших комментариев.

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:

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.

Материал подготовлен
техническими специалистами компании “СвязКомплект”.