Все о никель-кадмиевых (Ni-Cd) аккумуляторах
В одной из наших статей мы раскрывали самые популярные вопросы о щелочных аккумуляторах. Никель-кадмиевые (Ni-Cd) являются самыми распространенными видами щелочных батарей. Созданы они были Вальмаром Юнгером в 1899 году.
Сегодня разберемся подробнее в устройстве и принципе работы Ni-Cd аккумуляторов.
Никель-кадмиевые аккумуляторы широко применяются в железнодорожном, морском и речном транспорте, в троллейбусах, трамваях, самолетах и вертолетах. Так что сфера применения данных аккумуляторов очень обширна. Они по-прежнему доминируют при использовании в авиации, военной технике.К сожалению, никель-кадмиевые аккумуляторы нет возможности использовать в устойствах, которые имеют потребление большой мощности.
Из плюсов Ni-Cd аккумуляторов можно отметить:
- малочувствительны к низким температурам;
- возможность быстрого заряда;
- приспособленность для использования в жестких условиях эксплуатации.
Из минусов, можно выделить следующее:
- высокий уровень саморазряда;
- после длительного хранения емкость восстанавливается только после 5 циклов разряда-заряда;
- для продления срока службы рекомендуется каждый раз полностью его разряжать для предотвращения «эффекта памяти».
Какова же конструкция данного аккумулятора?
Никель – кадмиевые аккумуляторы выступают трех видов: цилиндрические, призматические, таблеточные или дисковые.
Компания ООО «Курс» реализует никель-кадмиевые аккумуляторы, корпус которых изготовлен из полимерного материала. Относящегося к группе слабогорючих, по степени воспламеняемости – к трудновоспламеняемым. Положительные и отрицательные электроды размещены поочередно, а между ними расположен сепаратор.
Что влияет на заряд аккумуляторов?
Зарядку Ni-Cd аккумуляторов необходимо проводить в температурном диапазоне 0 – 40 градусов Цельсия.
Цилиндрические никель-кадмиевые аккумуляторы обычно заряжаются от 3 до 7 часов в зависимости от емкости тока.
Аккумуляторы ООО «Курс» обладают следующими свойствами:
- низкое зарядное напряжение, что обеспечивает работу в условиях заряда постоянным напряжением, в том числе при низких температурах;
- высокое сопротивление изоляции;
- отсутствие неудобного в эксплуатации резинового чехла;
- сохранение работоспособности после глубоких разрядов;
- высокие разрядные характеристики при низких температурах;
- длительная сохранность заряда;
- снижение газовыделения, сокращение доливок воды.
Какие же основные особенности эксплуатации никель-кадмиевых следует соблюдать?
Как и в любых других аккумуляторах при эксплуатации никель-кадмиевых аккумуляторов происходят изменения, оказывающие влияние на работоспособность:
- изменение состава и объема щелочного электролита, а также его перераспределение в батарее;
- потеря активной массы электролитов;
- возникновение утечек по проводникам;
- распад органических веществ.
Из-за высокого окислительного потенциала положительного электрода на никель-кадмиевом аккумуляторе окисляются органические примеси. Увеличение давления в никель-кадмиевом аккумуляторе также оказывает пагубное влияние на состояние аккумулятора.
Еще один момент, который не стоит упускать – это водород, который скапливается при постоянной разрядке батареи до 0 вольт. У щелочных никель-кадмиевых аккумуляторов имеется аварийный клапан, чтобы сбросить давление. Все эти факторы также влияют на уровень работоспособности аккумуляторов.
В заключении, хотелось бы рассказать, как происходит маркировка никель-кадмиевых аккумуляторов:
В условном обозначении аккумулятора и батареи цифры и буквы обозначают:
Цифры перед буквами – количество аккумуляторов в батарее;
К (НК) – открытый никель-кадмиевый призматический аккумулятор;
L – длительность режима разряда;
H – короткий режим разряда;
55, 125, 220, 550 – номинальная емкость аккумулятора в Ампер-часах
Р (П) – пластмассовый корпус
(У) – климатическое исполнение
Узнать больше про никель-кадмиевые аккумуляторы, ознакомится с различными видами и сделать заказ, Вы сможете у менеджеров ООО «Курс». Мы предлагаем широкий ассортимент: КН 150 Р, КН 220 Р, KL 375 P, НК – 125 П, НК – 55 Р и др.
Связаться с нами можно по бесплатному номеру 8 800 200 60 10.
Мы используем cookies для корректной работы сайта, персонализации пользователей и других целей, предусмотренных Политикой.
Политика обработки персональных данных.
Согласие на обработку персональных данных. Обращаем Ваше внимание на то, что данный интернет-сайт носит исключительно информационный характер. При использовании материалов c сайта необходимо указать ссылку на источник.
- Россия г Великие Луки
- пр-т Гагарина 9, к.1, офис 4
- Тел./Факс: +7 (81153) 3-62-65
- Тел.: 8 800 200 60 10
- Электронная почта: info@kurs60.ru
- Время работы: 8:30 — 17:30 (по Мск.)
Моб. тел. (Whatsapp, Viber, Telegram):
Проверяем аккумулятор шуруповерта мультиметром
Наиболее уязвимой частью шуруповерта является батарея. Самостоятельно проверить аккумулятор можно с мультиметром (тестером). С его помощью измеряют силу постоянного тока и напряжение в вольтах. Как проверить аккумулятор шуруповерта мультиметром – опишем в статье.
Как устроен аккумулятор шуруповерта
АКБ представляет собой прибор, устроенный как источник постоянного тока, который передается от батареек. При зарядке аккумуляторного устройства энергия наоборот, накапливается в системе.
Строение акб в электрических приборах имеет одинаковые элементы:
- ряды батареек («банок»);
- термодатчик;
- 2 силовых, 1 управляющий и 1 сервисный контакты.
Энергия батарей накапливается и передается благодаря их последовательному соединению между собой. Характерная особенность «банок»: одинаковые размеры и напряжение отдельных элементов.
При поломке аккумулятора шуруповерта, как правило, из строя выходит только одна или несколько батарей.
Пользователю достаточно выяснить, в какой части цепи есть проблема и устранить ее.
Помимо батарей на работу аккумулятора влияет повреждение контактов. Силовые позволяют устройству получать заряд и отдавать энергию. Термодатчик защищает шуруповерт от перегревания. А сервисный провод выравнивает заряды во всех элементах.
Кроме этого, на работу прибора влияет тип батарей.
Виды накопителей в аккумуляторах и их свойства
Батарейки устроены на основе процесса электролиза. Он основан на преобразовании энергии при помощи реакций восстановления и распада. Происходит при помощи анода и катода.
В зависимости от основных составляющих выделяют три типа батареек:
- никелевые;
- свинцовые;
- литий-ионные.
Никелевые
Популярны в шуруповертах, бытовой технике, мобильных телефонах, как замена накопителей типа АА или ААА. Обладают большой емкостью и способностью к саморазряду. Среди них в шуруповертах применяют 2 варианта «начинки»: никель в сочетании с кадмием Ni-cd) или металлгидридные (Ni-mh).
Никель-кадмиевые акб. Наиболее распространенный вид. Удельная электроэнергия каждой батареи — 65 кВтч/кг. Быстро заряжаются. Надежны и долговечны (число циклов заряда—разряда — 3500). Напряжение обычно 1,2 В. Среди минусов Ni-cd: «эффект памяти».
Свинцовые
Используются в ИБП, автомобильных системах с напряжением в 12.7В. Имеют меньшую емкость, в 2-4 раза меньше, чем никелевые аналоги. Служат дольше, чем все остальные. Способны выдерживать большие нагрузки.
Литиевые
Самые дорогостоящие варианты. Применяются в шуруповертах марок makita, bosch. Основные принципом работы является процесс распада вещества на ионы, поэтому акб носят название как литий—ионные и имеют маркировку Li-lon.
Один из распространенных типов литиевых акб — имеющий маркировку 18650. Название этой батарейки указывает на ее размеры (18×65 mm). Емкость 1,6—3,6 А/ч. Напряжение — 3,7В.
Прежде чем проверить аккумулятор, нужно устранить «эффект памяти», который появляется у акб при неправильной зарядке и саморазряде. Это свойство батарей накапливать кристаллы, которые мешают полностью заряжаться.
Эффект саморазряда у Ni-cd достигает 20%, Ni-mh — 30%, Li-lon — 8%.
Для устранения «памяти» аккумулятора нужно провести 3—4 цикла разряд—заряд. Делать это можно через нагрузку. Она обеспечивается при помощи обычной лампы накаливания в 12В, подсоединенной к мультиметру и акб (инструкция правильного подсоединения описана ниже).
При многократном повторении операции аккумулятор восстанавливает первоначальную работоспособность, если причина была в недостаточной емкости и «эффекте памяти».
Как проверить аккумулятор шуруповерта мультиметром
Для самой первой диагностики нужно определить напряжение и силу акб во время зарядки шуруповерта. В норме прибор должен показывать 13В через 30 минут после подсоединения к сети. Через 1 час значение изменится на 0.5В.
Максимальный показатель напряжения шуруповерта должен достигнуть 17В.
Сила тока при подключении к сети у хорошо работающего устройства должна достигнуть более 1 ампера за 1 час.
Сам мультиметр при этом переводят в режим DC — для проверки напряжения аккумулятора. Одновременно переключатель режимов нужно поставить на значение 20В. Это значит, что значение напряжения на шуруповерте не превысит значения в 20 вольт.
При измерении напряжения уже полностью заряженного шуруповерта величина должна быть равной количеству «банок» умноженных на напряжение каждой батареи.
При значении ниже этого уровня накопитель неисправен.
Обычно количество батареей в устройстве составляет 10—12 штук. При напряжении никель-кадмиевых батарей в 1,2В требуемая величина достигнет максимум 14,4В.
Как проверить зарядное устройство аккумулятора
Для этого применяют тестер, установленный в режиме «10А» для измерения постоянного тока. Подсоединяют его к зарядному устройству при помощи щупов и включают в сеть.
Оптимальное выходное значение силы тока должно совпасть с тем значением, которое написано на блоке питания или в инструкции по эксплуатации.
При несовпадении параметров зарядник потребуется заменить новым или починить.
Как проверить емкость аккумулятора шуруповерта мультиметром
Основное свойство акб — емкость. Эта величина показывает накопленную энергию, то есть силу тока за 1 час. Измеряется в А/ч.
Как проверить емкость аккумулятора мультиметром?
- Отсоединить акб от шуруповерта.
- Зарядить батарею на 100%.
- При помощи мультиметра, резистора и лампочки измерить время, за которое погаснет лампа, напряжение на выходе акб.
- Вычислить емкость прибора по формуле/
- Сравнить полученные результаты с указанными в инструкции по эксплуатации шуруповерта.
Формула расчета емкости:
Е=М/N*t,
M — мощность лампочки,
N — напряжение шуруповерта,
t — время разряда аккумулятора.
Допустим, напряжение акб достигает 18В. При мощности лампы накаливания в 10Ватт время разряда аккумулятора должно достигнуть отметки не ниже 2,3 ч.
Если подсоединенная лампочка погаснет через 30 минут, то вычисленная емкость акб составит:
10 Ватт / 18 В * 0,5 ч = 0,28 Ач
Эта величина значительно ниже значений к примеру, никель-кадмиевого аккумулятора шуруповерта в 1.3 Ач.
Тестирование батареек аккумулятора
Чтобы выявить, какая из «банок» акб неисправна, нужно выпаять каждую и измерить напряжение на полюсах.
Для подсоединения к прибору используют щупы, один из которых (красного цвета) подсоединяют к положительному, а второй (черный) — к отрицательному полюсу накопителя. На дисплее мультиметра высветится значение в вольтах.
Шуруповерты марки «Макита» с Li-lon должны показывать напряжение в 3,6 — 3,8В. Это соответствует характеристикам литий-ионных батарей. В простых китайских моделях Budget, российском Интерскол с Ni-cd значение должно быть — 1,4В, минимальное значение — 1,2В.
Отклонение от параметров указывает, что «банки» вышли из строя.
Бывает, что проверка таким способом не показывает никаких неисправностей, хотя аккумулятор быстро садится. Тогда проверяют каждую батарею при помощи лампочки (25 Ватт и 12В). Используют также резистор для замера уровня сопротивления, например, на 10 Ом.
При их подключении друг к другу на пару минут яркость не должна меняться. Если она гаснет или мерцает, то накопитель имеет недостаточную емкость.
Также сравнивают значения сопротивлений у всех акб, предварительно отсоединив их от термодатчика.
Уровень сопротивления в батарейке вычисляется по формуле:
N:A-S,
где N — напряжение, A — сила тока, S — сопротивление резистора.
Допустим, величина первой акб получилась 0,60 Ом, а второй — 5 Ом. Это значит, что вторая батарейка непригодна для эксплуатации.
Никель-кадмиевую батарейку можно восстановить, если попытаться восполнить недостаток электролита. Для этого в корпусе акб со стороны минуса нужно проделать шилом отверстие. Залить при помощи шприца 1 кубик дистиллированной воды. Закупорить дырку эпоксидным клеем и собрать аккумулятор.
Все остальные типы «банок» (Li-lon, Ni-mh) восстановлению не подлежат. В этом случае нужно будет купить аналогичную батарейку и провести замену.
Проверка акб помогает выявить причину неработоспособности батареи и устранить ее. При этом экономятся средства на покупку нового устройства.
Как вам статья?
Применяем правильно мультиметр: тестирование аккумуляторной батареи
При помощи мультиметра можно узнать точные показания напряжения, ёмкости и силы тока аккумулятора. Чтобы проверить работоспособность батареи, подойдёт устройство с небольшой стоимостью. При помощи мультиметра проверяется любой тип источников питания. Далее поговорим о тестировании аккумуляторов.
Измерение напряжения
Измерение проводится на клеммах аккумулятора без внешнего сопротивления. Чтобы воспользоваться устройством без нагрузки, отсоединяется минусовая клемма и проводится замер мультиметром. При полной заряженной батарее, на циферблате устройства должно появиться число, соответствующее номинальному напряжению. Если мультиметр показывает отрицательное значение, скорее всего, неправильно соединены провода.
Сила тока
Для измерения данного показателя необходимо поставить указатель устройства на символ «А», отвечающий за силу тока. Все значения представлены в мАм. Чтобы провести замер, необходимо подсоединить клеммы источника питания к щупам мультиметра. Далее следует произвести замер.
С помощью устройства можно измерять аккумуляторы с высокой мощностью. Для этого выберите на переключателе показатель 10А. Обычно оно необходимо для измерения силы тока на источниках питания для автомобилей и крупной бытовой техники.
Ёмкость
Для измерения показателя ёмкости потребуется дополнительный инструмент – стабилизатор напряжения. Он должен соответствовать номиналу исследуемой батареи. Также следует использовать секундомер или другое устройство для измерения времени. Проверка ёмкости осуществляется по следующему алгоритму.
1. На указателе мультиметра выбирается режим измерения тока.
2. Собирается последовательная схема из аккумулятора, стабилизатора и внешней нагрузки.
3. Включается устройство для измерения времени.
Сначала следует запомнить цифры, указанные на мультиметре после включения схемы. Далее при помощи секундомера измеряем время, в течение которого ёмкость падает до 0. Затем следует умножить силу тока батареи на полученное время. Полученное число является ёмкостью, измеряемая в мАч.
Уровень заряда
При помощи мультиметра можно измерить уровень заряда. Чтобы узнать значение, необходимо выполнить следующие действия.
1. На указателе мультиметра выбирается режим измерения напряжения.
2. Указывается максимальное значение напряжения батареи. Устройство всегда будет показывать числа, находящиеся ниже этого показателя.
3. Клеммы аккумулятора присоединяются к проводам измерительного устройства. Красный к плюсу, чёрный к минусу.
4. На экране появляется цифра, соответствующая напряжению батареи.
Если показатель сильно отличается от номинального напряжения, значит аккумулятору требуется подзарядка. При получении номинального значения – батарея полностью заряжена. Если на циферблате появились числа, отличающиеся на малое значение, аккумулятор разряжен на половину своей ёмкости.
Смотрите также
Что лучше для портативной техники — NI-MH или NI-CD аккумуляторы? Такой вопрос часто поступает от покупателей. Стоит разобраться в этом подробнее и выяснить, какой батарее лучше отдавать предпочтение.
Сегодня рынок представлен несколькими видами аккумуляторов, два из которых считаются более популярными: NI-MH или LI-ION.
Цифровой мультиметр – специальный прибор для измерения показателей электрической сети. Современные устройства отличаются компактными размерами, удобством в эксплуатации и доступной ценой.
Проверка АКБ: какие параметры аккумуляторных батарей нужно проверять и как это сделать?
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 тестеров АКБ
Приборы Кулон
Данные приборы относятся к базовому сегменту. Семейство цифровых приборов-тестеров Кулон (Кулон-12/6f, Кулон-12m, Кулон-12n и другие) служит для проверки состояния свинцовых кислотных аккумуляторов. 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. 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:
| 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 |
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 Kongter
Следующая разновидность устройств для тестирования АКБ – тестеры Kongter. Это более функциональные тестеры, которые являются средством измерения, т.к внесены в реестр средств измерения РФ. Модель Kongter BT-3915 применяется для измерения напряжения и 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 , и на их основании судить о том, соответствует емкость батареи заявленной производителем или нет.
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). Прибор может использовать для выдачи результата (статус «хорошо», «плохо», «критично») собственные критерии (задаются пользователем перед замером) либо опорные значения, заданные пользователем (шаблоны значений, характерные для большинства АКБ подобного типа). Результаты тестирования через порт USB могут быть перенесены на компьютер для просмотра и последующей подготовки отчетов.
Одним из новых тестеров в линейке Kongter является Kongter BT-301. Помимо внутреннего сопротивления и напряжения он умеет измерять и проводимость АКБ.
Тестер позволяет проводить точные измерения на аккумуляторах VRLA (свинцово-кислотные с клапаном сброса), аккумуляторах VLA (вентилируемые свинцово-кислотные) и никель-кадмиевых (Ni-Cd) аккумуляторах, которые в основном составляют резервное питание критических энергетических систем. Этот тестер может применяться как производителями АКБ, так и эксплуатационщиками в телекоммуникационных сетях, центрах обработки данных, в энергоснабжении, при техническом обслуживании автопогрузчиков и т.д.
Измеренные данные можно экспортировать на ПК для более детального и удобного анализа. Программное обеспечение «Kongter Battery Data Management» помогает выполнить анализа данных, отследить состояние батареи и сформировать отчетов в Excel. Основной плюс — широкий охват оборудования. Это ПО можно использовать не только с тестерами BT-301 и BT-302, но и с блоками нагрузки K-900 и регистраторами данных АКБ.
Анализаторы Fluke
Приборы Fluke Battery Analyzer серии 500 (BT 510, BT 520, BT 521) 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. Есть возможность задать пороговые значения для различных параметров. Встроенный порт USB позволяет передавать собранные записи на компьютер для подготовки отчетов с помощью программного обеспечения Analyze Software.
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).
Хотя прибор обладает хорошим 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 могут применяться для 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. Контрольный разряд с помощью нагрузочных блоков постоянного тока.
На сегодняшний день контрольный разряд – это единственный прямой и максимально достоверный способ измерения фактической емкости АКБ.
Специализированные устройства контроля разряда батареи позволяют выполнить контрольный разряд батареи с постоянным контролем емкости. Так же отметим, что контрольный разряд — это единственный способ диагностики АКБ, который отражен в ГОСТах и для которого есть рекомендации в действующей нормативной документации.
Основная задача нагрузочных блоков — выполнение контрольного рязряда аккумуляторов и батарей. Нагрузочный блок является, по сути, электронной нагрузкой. Для проведения тестирования блок подключают к проверяемому источнику электропитания и запускают один или несколько тестов. При этом, электронная нагрузка ведёт себя как реальная: например, меняет своё сопротивление по заданному алгоритму, имитирует большие стартовые токи запуска, короткое замыкание и прочие заданные пользователем условия. Во время проведения теста, электронная нагрузка непрерывно измеряет напряжение, ток и высчитывает емкость.
Рассмотрим функционал блоков нагрузки на примере Kongter K-900.
Эта серия блоков нагрузки предназначена для работы в широком диапазоне номинальных напряжений от 12 В до 480 В с током рязряда до 750 А. Если необходимо получить более высокий ток разряда, можно объединить параллельно до 5-ти блоков (5*750=3750А).
K-900 отслеживает все основные параметры аккумуляторной батареи и сохраняет данные по разрядам на устройство USB. После проведения контрольного разряда данные можно перекачать на ПК и проанализировать как вела себя аккумуляторная батарея в тот или иной отрезок времени. Работать с прибором можно не только с экрана устройства, но с ПК через ПО «Kongter Battery Data Management», подключаясь к прибору по Wi-Fi или по проводу через порт RS-485.
Блок нагрузки может быть дополнительно укомплектован регистраторами CDL, которые способны измерять напряжения каждого отдельного аккумулятора в цепи. Это существенно облегчает работу специалисту, производящему контрольный разряд батареи, так как ему не нужно производить замеры элементов АКБ по отдельности, а достаточно подключить регистраторы CDL для поэлементного контроля параметров. Далее, указав критерии остановки разряда (напряжение АКБ, напрежине всей цепи, емкость, время), можно запускать разряд. По окончанию разряда будет сформирован файл, который можно открыть на экране блока нагрузки или на ПК. Открыв файл на ПК в ПО «Kongter Battery Data Management» можно анализировать результаты разряда и формировать отчеты.
Основным минусом данного метода является время диагностики. В нормативных документах, а так же в паспортах АКБ приводятся значения емкости для разного времени разряда (например, 1ч, 3ч, 10ч, 20 ч и т.п). По этой причине контрольный разряд может потребовать часы.
Иногда прибегают к «комбинированному методу» диагностики: вполняют быстрый скрининг большого кол-ва АКБ с помощью тестеров, а если находят «подозрительные» АКБ, их детально диагностируют с помощью нагрузочных блоков.
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
