Аккумулятор автомобильный как определить емкость

Способы проверки ёмкости аккумулятора автомобиля

Аккумулятор можно назвать хранилищем для энергии. Это устройство накапливает и отдаёт её потребителям. Если говорить об автомобильных аккумуляторах, то тут в основном речь идёт именно о стартерных АКБ.

Энергия, которая накапливается в батарее, измеряется в специальных единицах. Для АКБ актуально применять единицу Ач, то есть Ампер-час.

У всех АКБ есть определённая ёмкость, отражающая её способность поддерживать работоспособность на имеющемся заряде с постоянной силой тока в течение определённого времени. Эта же величина влияет на то, сколько энергии батарея может принять от генератора или зарядного устройства.

О единицах измерения

Для начала следует разобраться с понятием ёмкости автомобильных аккумуляторов и лучше разобраться в том, что же такое ампер-часы стартерного аккумулятора.

Если заглянуть в международную систему единиц, или просто СИ (SI), обнаружить там Ач не удастся. Это связано с тем, что Ампер-час используется только как обозначение количества энергии в различных батареях и аккумуляторах.

Тогда логично спросить, что же означает Ампер-час и какую роль эта единица играет в аккумуляторе.

Но самом деле немногие знают, что такое Ампер-час, хотя при подборе аккумулятора всегда смотрят на эти единицы. Они обычно крупными символами наносятся на этикетку АКБ. При выборе батареи именно на ёмкость следует обращать основное внимание. Ведь каждая машина рассчитана на работу с АКБ определённой ёмкости.

Если говорить о том, что такое ампер-час для аккумулятора, можно акцентировать внимание на следующих выводах.

Ёмкость означает энергию, которую получают при пропускании тока силой 1 А в течение 60 минут через проводник. А если по ГОСТу, то Ач объясняют как способность батареи отдавать так силой 200 А при температуре 18 градусов Цельсия за определённый временной промежуток.

Наверняка даже сейчас не все поняли, что значит Ампер-часы в автомобильном аккумуляторе.

К примеру, на АКБ написано, что её ёмкость составляет 60 А. На что тогда влияет такая ёмкость аккумулятора для автомобиля и о чём она говорит. Рабочий диапазон АКБ составляет от 10,8 до 14,6 В. Батарея способна отдать около 50% своего тока для запуска двигателя 30 А за 1 минуту при силе тока 30 А. Этого времени достаточно, чтобы двигатель завёлся. Затем генератор восполнит утраченную энергию.

Ёмкость можно визуально представить как бак, наполненный энергией. Из него отбирается ток, измеряемый в Амперах. И чем больше тока будет отбираться, тем быстрее энергия в баке закончится. Потому отданный объём должен равняться количеству возвращённой энергии.

Теперь ясно, в чём измеряется ёмкость стартерного аккумулятора, применяемого для автомобиля.

Ач является самостоятельной единицей, перевести Ампер-часы в Амперы и наоборот, не получится. В Амперах измеряют силу тока, а в Ач ёмкость, то есть количество энергии.

На практике автомобилистам необязательно понимать сугубо с позиции физических явлений, что же такое ёмкость, в чём она измеряется и почему для аккумулятора автомобиля используют именно единицы Ач. Куда важнее знать, как измерить эти параметры, что позволит оценить реальное текущее состоянии АКБ.

Количество Ач в АКБ

Многих автолюбителей интересует вопрос о том, сколько же Ампер-часов заложено в том или ином аккумуляторе для автомобиля.

Ёмкость можно разделить на 2 типа:

• паспортная (номинальная);
• фактическая.

На паспортную ёмкость автовладельцы обращают внимание при покупке АКБ. Это параметры, заложенные производителем и отражающие ёмкость в идеальных условиях. То есть при оптимальной температуре, влажности, полной зарядке и прочих воздействующих факторах.

Ёмкость является переменной величиной, которая может постоянно меняться и зависит от индивидуальных особенностей и характеристик аккумулятора. Если на корпусе написано, что ёмкость составляет 60 Ач, это ещё не означает, что фактический показатель также 60 Ач. Он наверняка будет меньше.

Поскольку автомобильные АКБ собираются последовательно из нескольких банок, то ёмкость суммируется по каждой из них, как и напряжение. Ведь в одной банке вырабатывается около 2,1 В напряжения. Если суммировать 6 банок, получаются стандартные 12,6–12,7 В в АКБ. То же самое и с ёмкостью.

В руководствах по эксплуатации к авто обычно приведена таблица по ёмкости. Она отражает то, какой аккумулятор подойдёт для той или иной комплектации, двигателя, условий эксплуатации и пр.

Но есть фактическая ёмкость. Её можно измерить. Для этого нужно сделать замеры отдачи энергии от полного заряда до полного разряда, воздействуя при этом постоянным током и сопротивлением. Засекая время и силу отдаваемого тока, остаётся умножить величины и получить тем самые Ампер-часы.

Фактическая ёмкость обычно отличается от паспортной, поскольку на реальные параметры воздействуют различные внутренние и внешние факторы.

Даже при условии хранения на складе или в магазине ёмкость будет падать. Из-за этого АКБ желательно покупать с максимально свежей датой производства.

Почему падает ёмкость

Деградация характеристик АКБ, вне зависимости от используемых технологий изготовления, является неизбежной. Обычные кислотные батареи в среднем могут прослужить 3–5 лет. Более современные аккумуляторы увеличили срок службы до 5–6 лет. Изредка встречаются устройства, способные сохранять работоспособность по 7–8 лет.

Потерю ёмкости можно определить по нескольким признакам:

• характерный цвет индикатора заряда (белый, красный или чёрный);
• щёлканье стартера при попытках запуска двигателя;
• более тусклый свет фар;
• медленная работа стартера.

Если заряд АКБ низкий, бортовая сеть машины будет испытывать трудности, работать с перебоями, нестабильно.

Можно выделить несколько причин, способных влиять на потери ёмкости:

1. Сульфатация. Это образование налёта в виде сульфата свинца. Выглядит как белый слой, покрывающий поверхности свинцовых пластин. Затронутые сульфатацией элементы не могут вступать в электрохимическую реакцию, в итоге реальная ёмкость существенно отличается. Даже при зарядке восстановить полную ёмкость не удаётся.
2. Осыпание пластин. Обычно возникает в результате перезаряда АКБ. Осыпание усиливается, когда уровень электролита падает ниже нормального.
3. Замыкание. Если полюса замыкает, это влияет на падение ёмкости и напряжения. Выходят из строя отдельные банки. Даже замыкание одной банки не позволяет АКБ нормально работать. Её нужно восстанавливать, либо отправлять на утилизацию.

Каждому автовладельцу необходимо придерживаться правил эксплуатации и соблюдать рекомендации производителей. Это позволит продлить срок службы.

Также стоит периодически проверять параметры ёмкости.

Как проверить характеристики

Теперь к вопросу о том, как можно проверить ёмкость аккумулятора для автомобиля, и какие инструменты для этого потребуются.

На самом деле есть несколько способов, как определить ёмкость и узнать реальные текущие характеристики аккумулятора, установленного под капотом автомобиля.

Для этих целей могут потребоваться мультиметр, тестер, нагрузка и пр.

Стоит рассмотреть 3 основных метода, как узнать текущую ёмкость эксплуатируемого аккумулятора от автомобиля:

• с помощью тестера;
• под нагрузкой;
• контрольным разрядом.

Тестер

Один из самых простых вариантов, как измерить ёмкость проблемного автомобильного стартерного аккумулятора.

Для этого потребуется тестер. Современные тестеры обладают широкими функциональными возможностями. Их применяют для оценки состояния разных источников питания, включая стартерные АКБ для машин.

Тестер состоит из различных компонентов для настройки, управления и непосредственного тестирования. Достаточно выбрать режим измерения и подключиться к АКБ. В данном случае это режим измерения ёмкости.

Замеры тестером дают лишь приблизительную оценку. Чтобы определить точное количество Ач, потребуется сделать более сложные тесты и воспользоваться математическими расчётами.

Потому следующие методики будут более точными и актуальными.

Мультиметр

Если проверка с помощью тестера не подходит и требуется точно определить текущие характеристики, стоит перейти на применение мультиметра.

Это довольно универсальный прибор, но самостоятельно для измерения ёмкости стартерного аккумулятора от автомобиля он применяться не может. Здесь мультиметр выступает как один из составляющих комплексной проверки.

При замере ёмкости с помощью мультиметра для проверки аккумулятора автомобиля может потребоваться нагрузка либо контрольный разряд.

Тест под нагрузкой

Если говорить про эффективные схемы измерения реальной ёмкости стартерного аккумулятора для авто, то среди них стоит выделить тестирование под нагрузкой.

В роли нагрузки обычно используется автомобильная лампа из фары.

Если при тестировании яркость лампы будет падать, свет станет тусклым, проверку нужно прекратить. Это указывает на то, что АКБ неисправна и сильно разряжена.

Продолжив тестирование, можно довести батарею до состояния глубокого разряда. А вывести из него порой не получается даже самыми современными и эффективными зарядными устройствами.

Определяя нагрузку для измерения ёмкости, во внимание следует принимать ампераж. При номинальной (паспортной) ёмкости 60 Ач, нагрузка должна составлять 30 Вт.

Чтобы проверить АКБ на ёмкость под нагрузкой, необходимо:

• отключить АКБ от генератора;
• сделать замеры напряжения;
• подключить нагрузку;
• дать АКБ поработать под нагрузкой 1–2 минуты;
• отключить её;
• подключить мультиметр;
• сделать замеры напряжения ещё раз.

Если мультиметр будет показывать 12,4–12,6 В, ёмкость АКБ поддерживается на высоком уровне, и батарея нормально функционирует. Если же мультиметр показывает 12 В и меньше, источник питания наверняка на пределе своих возможностей и ему требуется замена.

Также существует методика контрольного разряда, по которой часто проверяют ёмкость.

Для проверки ёмкости АКБ этим методом требуется рассчитать нагрузку. Она соответствует силе тока разряда, которая прописана в технической документации аккумулятора.

Мультиметр соединяется с АКБ и считывает данные до момента, пока сила тока не упадёт до 50–60% от номинальной. Полученное значение сравнивают с данными из техпаспорта. Если разница большая, батарея нуждается в замене.

Сделать проверку ёмкости АКБ не так сложно. Но тут потребуется определённое оборудование, некоторые навыки и умения. При нежелании заниматься всем этим самостоятельно, всегда можно отдать АКБ на диагностику. Там проведут проверку всеми доступными методами и вынесут вердикт о текущем состоянии аккумулятора.

Продлить срок службы батареи можно. Даже в том случае, если свинцовые пластины подверглись сульфатации. Но иногда о восстановлении говорить не приходится. Единственный способ вернуть машине нормальную работоспособность заключается в покупке нового источника питания.

Источник

Как определить реальную ЕМКОСТЬ АККУМУЛЯТОРА

Реальная емкость свинцово-кислотного аккумулятора является одной из важнейших его характеристик, которая неминуемо уменьшается с момента его покупки и установки на автомобиль. Ее измерение в процессе эксплуатации позволяет наглядно оценить текущее состояние АКБ, даже если полученные результаты не отличаются высокой точностью. Сделать это можно несколькими способами, среди которых есть очень простые и доступные для самостоятельного выполнения в элементарных гаражных условиях.

Зачем измерять емкость авто аккумулятора?

Поскольку далеко не все автолюбители в силу отсутствия опыта уверенно ориентируются в характеристиках аккумуляторных батарей, начать стоит именно с этого. На самом деле здесь все предельно просто. Достаточно все «разложить по полочкам» понятными для большинства словами и понятиями.

Автомобильная батарея любого типа имеет следующие основные характеристики:

• Номинальное напряжение – измеряется в вольтах (В). По напряжению на клеммах АКБ легко можно определить степень ее заряженности.
• Максимальный пусковой ток – измеряется в амперах (А). Указывает на силу тока, который кратковременно способна отдать АКБ на питание стартера.
• Емкость – измеряется в ампер-часах (А*ч). Характеризует количество энергии, которую батарея может аккумулировать.

Все эти характеристики в некоторой степени напрямую связаны, и зависят друг от друга. Например, если напряжение АКБ в состоянии покоя равно 12,7 В, то это означает, что она заряжена на 100%. То есть, в данный момент в ней запасено максимальное количество ампер-часов, и она сможет отдать стартеру свой максимальный пусковой ток.

Если при том же условии покоя напряжение, скажем, 12,2 В, то батарея заряжена примерно наполовину. Это означает, что и ампер-часов в ней только половина из возможного потенциала. А пусковой ток, который она сможет отдать, примерно в два раза меньший от того, на который она способна в полностью заряженном состоянии. Именно поэтому слабо заряженная АКБ крутит стартер вяло, а запуск двигателя не всегда заканчивается успехом.

Теперь подробнее о емкости – характеристике, которой посвящен данный материал. Единица ее измерения (А*ч) показывает, сколько времени проработает АКБ (часов), отдавая один и тот же ток (ампер). Для наглядности рассмотрим пример. Есть полностью заряженная аккумуляторная батарея с реальной (это важно) емкостью 60 А*ч. К ней подключили нагрузку (например, лампочку накаливания), которая в среднем потребляет ток силой 3 А. При указанной емкости такая нагрузка разрядит нашу батарею в течение 20 часов (60 / 3 = 20).

Если к той же АКБ подключить лампочку, которая потребляет ток только 1,5 А (вдвое меньше), то до полного разряда пройдет более 40 часов времени. И так далее. Эти примеры очень условные, так как процессы разряда аккумуляторных батарей не являются линейными. Но об этом чуть позже.

Вернемся к вопросу – зачем измерять реальную емкость АКБ? Зная эту характеристику, можно наглядно оценить степень ее износа и ресурс. Так, например, если реальная емкость бывшей некоторое время в эксплуатации батареи выше 60% от указанного на корпусе значения, то она еще вполне пригодна для дальнейшего использования. Если замеры показали, что данная характеристика снизилась до диапазона 40-60%, то АКБ пора бы уже заменить. Особенно, если «на носу» зима. Показатели ниже 40% уже граничат с риском, что вы не сможете однажды запустить двигатель даже летом.

Теперь для полного понимания совместим рассмотренные проценты с ампер-часами. Допустим, заявленная на корпусе емкость вашей батареи – 60 А*ч (как в примере выше). Измерения одним из описанных ниже способов показали, что реальная емкость составляет всего 30 А*ч. Это значит, что от ее первоначальной емкости осталось только 50%. В свою очередь это значит, что подключенная 3-амперная нагрузка разрядит такую батарею не за 20 часов, а всего за 10 часов. Соответственно, установленная в машине АКБ будет быстрее разряжаться во время стоянки, особенно, если эти стоянки длительные, включены какие-либо приборы, или же есть токи утечки выше нормы.

Когда аккумуляторная батарея теряет емкость, почти прямо пропорционально уменьшается и максимальный пусковой ток. То есть, если на корпусе заявлено 400 А, то при износе в 50% батарея едва ли сможет обеспечить 200 А в полностью заряженном состоянии. Когда же пуски двигателя затруднены температурными условиями и не всегда заканчиваются успехом с первого раза, АКБ не может обеспечить пусковой ток, необходимый для того, чтобы «сдвинуть с места» стартер. У кого были проблемы с аккумулятором зимой, тот хорошо знает эти несколько вялых «вжик-вжик», после которых при повороте ключа зажигания – тишина.

Способы измерения реальной емкости аккумулятора

В первую очередь стоит отметить, что для измерения реальной емкости АКБ существуют специальные приборы. Они бывают двух основных типов. Рассмотрим их вкратце. Более детально описан способ измерения емкости АКБ без специальных приборов, так как он более доступен для большинства.

Первая разновидность приборов для измерения емкости аккумуляторов работает по принципу измерения внутреннего сопротивления и максимального пускового тока. Преимущества: сравнительно невысокая стоимость (от полторы тысячи рублей) и почти мгновенный результат на экране. Прибор подключается к заряженной АКБ, после чего вводятся исходные настройки. Как правило, это тип батареи (гелевые, обычные и так далее), заявленная на корпусе емкость, а также пусковой ток.

После запуска прибор кратковременно нагружает батарею, и на основании замеров просадки напряжения и максимальной силы тока считает и выдает ее текущее состояние. А поскольку пусковой ток и емкость АКБ – две зависимые друг от друга характеристики, то по выданным на экран процентам можно судить об общем ресурсе батареи.

Второй тип приборов для измерения емкости аккумуляторов работает по принципу постоянной нагрузки с измерением времени. То есть, после введения предварительных настроек полностью заряженная АКБ разряжается стабилизированным током. Параллельно прибор фиксирует значения напряжения и время, в течение которого под нагрузкой батарея сохраняет работоспособность. Результат выдается на экран в виде заветных ампер-часов, сравнив которые с заявленными на корпусе, можно оценить степень изношенности АКБ.

Преимущество у таких приборов только одно – это высокая точность получаемых результатов. Однако есть весомые недостатки.

1. Во-первых, добротные девайсы этого типа стоят немалых денег.
2. Во-вторых, для получения максимально точной оценки состояния АКБ она разряжается, как говорится, в ноль. А это, мягко говоря, не очень полезно для современных аккумуляторных батарей.

Как измерить емкость аккумулятора мультиметром

Если нет возможности или желания покупать описанные выше приборчики, но реальную емкость АКБ измерить, все же, хочется, то можно применить способ, не требующий никаких затрат. Данная методика, конечно же, уступает по точности «специальным измерителям». Но полученных результатов будет более чем достаточно, чтобы оценить состояние АКБ и понять, пора ли ее менять, или она еще «походит».

Для измерения понадобится всего две вещи – самый дешевый китайский мультиметр и лампочка из фары головного освещения. Если есть два мультиметра – задача упростится. Их стоимость по сравнению со спец приборами – «копейки» (около сотни рублей за штуку). Что касается лампочки, то необходимо взять самую обычную, не светодиодную. В идеале, если она будет потреблять ток около 3 А. Связано это с тем, что емкость автомобильных аккумуляторов в соответствии с ГОСТом принято измерять, разряжая батарею током 0,05C. Это означает, что для АКБ с заявленной емкостью 60 А*ч оптимальным током разряда будет 3 А.

Такой ток будет потреблять автомобильная лампа мощностью 36-38 Вт, подключенная к полностью заряженному АКБ и до момента отдачи половины накопленной энергии.

Алгоритм измерения реальной емкости будет следующим:

1. Аккумулятор перед измерением реальной емкости необходимо полностью зарядить. Заряженным считается АКБ, плотность электролита в которой 1,26 единиц, и при напряжении зарядного устройства 14,4 В она потребляет ток заряда менее 0,1 А.
2. Сразу после окончания заряда емкость проверять нельзя. Она окажется слегка завышенной. По тому же ГОСТу АКБ надо дать постоять в покое не менее часа.
3. К клеммам аккумулятора подключается мультиметр в режиме измерения напряжения. Прибор должен показывать больше 12,7 В. Если меньше, то батарея не заряжена или испорчена.
4. Далее к клеммам подсоединяется лампочка с известными характеристиками и с этого момента засекается время.
5. Разряжать АКБ следует до того момента, когда на вольтметре напряжение снизится до 12,2 В.
6. Когда это произойдет, необходимо установить время, в течение которого смогла «продержаться» батарея.
7. Производятся вычисления емкости.

По полученным данным определяется реальная емкость АКБ очень просто. Допустим, АКБ разряжалась током в среднем 3 А до напряжения 12,2 В на протяжении 7 часов. Это означает, что половина (мы разрядили только до половины) емкости нашей батареи соответствует 21 А*ч (3 ампера умножаем на 7 часов). То есть полная реальная емкость составляет примерно 42 А*ч.

В завершение немного детальнее рассмотрим некоторые нюансы подобных измерений.

1. Во-первых, почему АКБ разряжается только наполовину, а не до конца? Потому что для некоторых типов батарей глубокий разряд очень вреден. Несколько таких экспериментов приведут к колоссальной потере емкости. Хотя точность измерений этим способом при полном разряде никак не повысится.
2. Во-вторых, что делать, если потребляющую 3 А нагрузку подобрать не удалось? АКБ можно разряжать близкой к этому значению нагрузкой, то есть какой-либо другой лампой. Потребляемый ею средний ток можно вычислить, зная ее мощность, а также напряжение в начале и в конце эксперимента. Допустим, у вас нашлась лампочка мощностью 24 Вт. При полностью заряженной батарее напряжение ее питания будет 12,7 В. Мощность делим на напряжение и получаем ток – примерно 1,9 А. На полу разряженной батарее потребляемый ток вопреки математическим вычислениям не повысится, а наоборот, понизится. Многих это удивляет. Но ничего удивительного тут нет – при понижении напряжения лампа потребляет меньший ток потому, что работает с меньшей мощностью, чем написано на цоколе. Это видно и по тому, как тускнеет испускаемый ею свет.
3. В-третьих, чтобы не заморачиваться с вычислениями тока, можно воспользоваться амперметром (вторым мультиметром в соответствующем режиме). Он подключается в разрыв цепи АКБ-лампа. По этому прибору фиксируется ток разряда в начале эксперимента и по его завершению. Для вычисления емкости аккумулятора берется среднее значение.

Ну и последнее, о чем стоит сказать – почему ток разряда должен быть максимально приближенным к 0,05C? Дело все в том, что при отклонениях от этого значения вычисленная емкость батареи будет иметь большую погрешность. Если, например, при токе разряда 3 А ваша АКБ разрядилась наполовину за 7 часов, то при нагрузке уже в 6 А она разрядится до этого состояния не за 3,5 часа, а на порядок быстрее. Эта закономерность работает и в обратном направлении. Если батарею разряжать током 1,5 А, то до половины она разрядится не за 14 часов, а сможет проработать гораздо дольше.

Источник