Методика проверки работоспособности аккумулятора
В процессе эксплуатации аккумуляторных батарей пользователи зачастую сталкиваются с необходимостью проверки его работоспособности. Обычно это происходит при возникновении проблем или обнаружении неисправностей, требующих проведения диагностики или покупки нового аккумулятора. Наиболее распространенными причинами неполадок и выхода устройства из строя являются:
- Неисправность регулятора напряжения.
- Нерегулярная зарядка батареи.
- Сульфатация или осыпание пластин аккумулятора.
- Частая работа генератора в усиленном режиме из-за низкого заряда.
Своевременная проверка работоспособности АКБ позволит избежать этих неприятность и вовремя принять комлпекс необходимых мер по продлению срока службы устройства. Проведение диагностики аккумулятора может осуществлять по одной из нескольких методик и подразумевает последовательное прохождение ряда этапов, которые мы рассмотрим более подробно.
Внешний осмотр
Осмотр корпуса батареи рекомендуется проводить с определенной периодичностью. В процессе использования на поверхности прибора скапливается влага, грязь и потеки электролита, появляющиеся в результате испарений при повышенной температуре. Нередко возникают случаи окисления клемм или образования на них бело-серого налета, что свидетельствует о сильном самозаряде. Устранить обнаруженные дефекты поможет обработка корпуса водно-солевым раствором и зачистка отдельных деталей устройства мелкой наждачкой для предотвращения и удаления коррозии.
Проверка уровня электролита
Эта операция проводится только в случае наличия пробок на крышке АКБ, которыми оснащаются обслуживаемые аккумуляторы. Для проведения проверки в данном случае могут использоваться следующие инструменты:
- Стеклянная уровнемерная трубка — вставляется поочередно в каждое из заливных отверстий до упора в пластины или сетку сепаратора. На один из концов приспособления нанесены миллиметровые деления, позволяющие измерить уровень электролита. При отсутствии каких-либо отклонений данный показатель не превышает 10-12 мм.
- Ареометр — устройство для измерения плотности, которая должна составлять 1,27 г/см3. Превышение или понижение этого значения свидетельствует о неполной зарядке или работе прибора в условиях высоких температур.
Проверка мультиметром
Оценка степени заряженности АКБ осуществляется при помощи мультиметра. Он представляет собой недорогое и эффективное устройство, используемое для диагностики различного электрооборудования. Данная операция может проводиться как при работающем, так и при неработающем двигателе. Диапазон допустимых значений напряжения — 13,5 — 14,0 В.
Измерение нагрузочной вилкой
Чтобы проверить работоспособность аккумуляторной батареи под нагрузкой применяется нагрузочная вилка. Этот инструмент представляет собой вольтметр, предусматривающий возможность параллельного подключения. Статичные показатели, измеряемые на предыдущих этапах, не дают четкого понятия о работе АКБ при длительной загруженности. Время присоединения нагрузочной вилки не должно быть выше 5 секунд. Если уровень напряжения будет ниже 9 В, аккумулятор следует заменить, поскольку это свидетельствует о его ненадежности и неспособности работать при повышенной нагрузке.
В превышении данного значения нет ничего плохого, так как если с электрооборудованием все нормально, устройство через несколько минут вернется к рабочим показателям. В противном случае возможен перезаряд батареи и работа прибора при максимальной отдаче, что приводит к выкипанию электролита.
- Компания
- Профиль компании
- Новости
- Статьи
- Корпоративная культура
- Важные даты
- Свинцово-кислотные
- Литиевые
- Тяговые
- Аккумуляторы для солнечных панелей
- Устройства хранения энергии
- Фотоэлектрические сетки
- Уличное освещение, фонари
- Стандарты
- Аттестаты
- Крепления и защита
- Перевозка
- Частые вопросы
- Загрузка документов
- ЕБВА
- Юго-Восточная Азия
- Америка
Проверка тяговых аккумуляторов – как и чем проверить состояние тяговой литиевой АКБ
Тяговые литиевые АКБ для погрузчиков и поломоечных машин – это батареи нового поколения, отличающиеся высоким эксплуатационным ресурсом и малым процентом саморазряда – до 1% в месяц. Они просты в установке и подключении, не нуждаются в обслуживании, надежны в эксплуатации. Такие устройства имеют рабочий ресурс 2000–3000 циклов заряда-разряда (в зависимости от глубины разряда), что в 2–6 раз больше, чем у кислотных и гелевых батарей.
К тому же, литиевые тяговые АКБ имеют:
- время заряда – 1,5–2 часа (у гелевых 10–12 часов);
- необходимое количество для организации многосменной работы – 1 (у гелевых – 2–3);
- допустимую глубину разряда – более 90% (у гелевых – 60%);
- низкие эксплуатационные расходы – примерно вдвое меньше, чем у гелевых.
- КПД – 97%.
Как проверить состояние тяговой АКБ
Проверка тяговых аккумуляторов может осуществляться различными методами. Свинцово-кислотные модели содержат электролит из воды и серной кислоты. Когда устройство заряжено, плотность электролита высока, а в процессе разряда – снижается. Для определения уровня разряда кислотных аккумуляторов применяется мультиметр, периодически измеряется плотность электролита.
Для проверки емкости литиевых АКБ успешно используются специальные тестеры и нагрузочные стенды. Для грубой оценки состояния батареи измеряют ее напряжение, и по нему определяют глубину разряда. Для корректного измерения батарею несколько часов выдерживают в состоянии покоя после зарядки.
Батарейный монитор – Ватт-метр
С легкостью контролировать состояние тяговой литиевой АКБ позволяет батарейный монитор. Он отражает расход тока, получаемого от зарядного устройства и / или отдаваемого двигателю. При умножении этого значения на время работы АКБ можно узнать полученную или израсходованную емкость. Например, если батарея отдавала на протяжении 2 часов ток 10 А, то она разрядилась на 20 Ач. Данные показатели считаются автоматически.
Кроме этих значений, в памяти батарейного монитора сохраняются данные, способные навредить батарее или требующие напоминания при ее обслуживании:
- чрезмерно высокая и продолжительная нагрузка;
- число циклов заряд-разряд;
- полный заряд.
Периодически батарейный монитор сохраняет в памяти данные о состоянии АКБ и способен выдать историю эксплуатации батареи.
Цифровой тестер для проверки свинцовых тяговых аккумуляторов
Проверить емкость тяговых аккумуляторных батарей различных типов позволяет профессиональный тестер. Перед тестированием батарея полностью заряжается при температуре около 25 °С, затем полчаса остывает и под нагрузкой подключается к тестеру.
Определяется начальное напряжение АКБ. На тестирующем приборе устанавливаются рекомендованные производителем величины минимального напряжения и тока разряда. Затем включается нагрузка, и батарея разряжается до минимального напряжения. Нагрузка автоматически отключается, и на экране отображается значение общей емкости АКБ.
Цифровой нагрузочный стенд для проверки емкости литиевых тяговых АКБ
Испытание на емкость литий-железо-фосфатных тяговых АКБ проводится на другом оборудовании, например на электронном нагрузочном стенде представленном на фото.
Такой стенд нагружает АКБ требуемой силой тока и замеряет отданную емкость при данной нагрузке, отображая график на экране персонального компьютера.
Услуга испытания на емкость литиевых тяговых АКБ доступна в нашей мастерской.
Читайте в нашем предыдущем материале о видах тяговых аккумуляторов .
Как проверить тяговый аккумулятор?
Тяговые аккумуляторы по назначению и принципу работы кардинально отличаются от стартерных моделей, которые только при запуске двигателя кратковременно выдают высокие токи. Тяговые АКБ работают иначе. Они снабжают энергией электромоторы транспорта, складской техники, катеров и других технических средств на электротяге в непрерывном режиме, в течение всего времени их работы. Тяговые АКБ нельзя использовать в качестве стартерных автомобильных аккумуляторов, и обратная замена также некорректна. В обоих случаях батареи быстро придут в негодность. Поэтому:
- В автомобилях для запуска ДВС нужны стартерные аккумуляторы, создающие пусковой ток высокой плотности.
- Для автономного питания электродвигателей любых технических средств необходимы тяговые АКБ, способные обеспечивать стабильную токоотдачу на протяжении длительного времени.
Особенности тяговых батарей
Такие источники питания предназначены для интенсивной эксплуатации в режиме разряд-заряд и имеют большой циклический ресурс. Даже у свинцово-кислотных АКБ тягового типа ресурс достигает 500 циклов, а у Li-ion моделей измеряется тысячами рабочих циклов.
Например, литий-железо-фосфатные батареи (LiFePO4, LFP) стабильно служат более 3000 циклов. Кроме того, они устойчивы к глубоким разрядам и даже при разряде в ноль не теряют своих свойств. Главное – не оставлять их в разряженном состоянии надолго.
Проверка тяговых аккумуляторов
В процессе хранения и эксплуатации тяговых АКБ иногда возникают сомнения в их работоспособности. Есть разные способы, позволяющие проверить состояние батареи. Например, у обслуживаемых свинцово-кислотных аккумуляторов периодически замеряется плотность электролита, а уровень разряда измеряется при помощи мультиметра. Чем выше плотность электролита, тем больше уровень заряда.
Емкость Li-ion батарей определяется с помощью тестеров и нагрузочных стендов. При отсутствии такого оборудования можно приблизительно оценить состояние АКБ, измерив ее напряжение. Измерения производятся не сразу после зарядки, а через несколько часов, в течение которых батарея должна находиться в состоянии покоя.
Использование батарейного монитора – ваттметраУдобный контроль состояния тяговой батареи обеспечивает батарейный монитор. На нем отображается расход тока, который поступает от зарядного устройства или отдается электродвигателю. Чтобы рассчитать полученную или отданную емкость, достаточно умножить отображаемую на мониторе величину на время работы батареи. Расчет выполняется автоматически.
Кроме значений токоотдачи и емкости, батарейный монитор контролирует уровень заряда и эксплуатационные нагрузки, считает количество рабочих циклов и сохраняет в памяти важную информацию о состоянии батареи. Эти данные обязательно учитываются при обслуживании АКБ.
Применение цифрового тестера
Профессиональный тестер позволяет измерить емкость тяговых АКБ разных типов. Перед проверкой батарея проходит полный цикл зарядки при комнатной температуре, после чего 30 минут остывает и тестируется под нагрузкой. Алгоритм тестирования таков:
- Вначале измеряется исходное напряжение батареи.
- На тестере устанавливаются минимальные значения разрядного тока и напряжения, рекомендованные производителем.
- После включения нагрузки АКБ разряжается до Umin.
- По окончании тестирования нагрузка автоматически отключается, и на дисплей выводится величина общей емкости батареи.
Использование цифрового нагрузочного стенда
Этот метод позволяет проверить работоспособность Li-ion батарей типа LiFePO4. Электронный нагрузочный стенд обеспечивает батарее необходимую токоотдачу и измеряет емкость, которую АКБ отдает при этой нагрузке. График токоотдачи выводится на экран компьютера.
В мастерской VoltBikes емкость тяговых АКБ литиевого типа проверяется с помощью высокоточных приборов и нагрузочных стендов.
Как проверить емкость гелевого аккумулятора
Аккумуляторная батарея в процессе эксплуатации изнашивается, теряя изначальные характеристики. В определенный момент, когда характеристики перестают удовлетворять требованиям потребителя, АКБ считается неисправной. Дожидаться, пока аккумулятор подведет — не самый лучший вариант. Куда предпочтительнее провести проверку, чтобы оценить состояние батареи и ее потенциальный ресурс.
Гелевые АКБ являются свинцово-кислотными, однако это не значит, что для их тестирования подойдут все методы, применяемые для традиционного автомобильного аккумулятора. Рассмотрим, как проверить емкость гелевого аккумулятора в домашних условиях, не навредив ему.
Что происходит с гелевой АКБ в процессе эксплуатации
Свинцово-кислотная аккумуляторная батарея накапливает и отдает энергию за счет химического процесса между свинцовыми электродами и электролитом на основе серной кислоты. Каждый цикл разряда и заряда сопровождается образованием на пластинах мелкокристаллического сульфата свинца и его растворения соответственно.
В процессе старения пластины так или иначе сульфатируются. При неправильной эксплуатации (глубокий разряд с последующим хранением в таком состоянии) образование крупнокристаллического сульфата свинца происходит куда активнее. Плотность электролита падает, растет концентрация воды. Засульфатированные участки свинцовых пластин в химической реакции участия не принимают, что соответствующим образом сказывается на характеристиках аккумулятора. Падает его токоотдача и емкость.
Сульфатация — это естественный процесс старения аккумулятора. Помимо нее пользователи часто сталкиваются с разрушением самих пластин. Обычно это происходит из-за эксплуатации при недопустимом температурном режиме. Осыпающиеся пластины могут замыкаться между собой, что является худшим исходом. Также частой причиной выхода АКБ из строя является неправильная зарядка.
Проверка гелевого аккумулятора
Аккумуляторы относятся к такому типу расходников, состояние которых можно проверить лишь по косвенным признакам. Узнаем, как проверить исправность гелевого аккумулятора, не навредив ему.
Важно понимать, что популярные способы проверки обычных свинцово-кислотных аккумуляторов с жидким электролитом не подходят для гелевых (AGM и GEL). Некоторые способы и вовсе не имеют смысла. Например, гелевая АКБ не нуждается в проверке уровня электролита, так как вода в процессе эксплуатации не испаряется благодаря процессу рекомбинации. Да, если неправильно заряжать AGM аккумулятор, избыточное давление будет выпускаться через предохранительный клапан и долив воды может быть необходим, однако из-за внутренней структуры проверить уровень не получится.
Другой неподходящий способ диагностики — это проверка плотности электролита. Для традиционных АКБ это довольно точный метод диагностики, позволяющий получить данные об “усталости” аккумулятора. Тем не менее, для гелевых батарей он непригоден из-за специфики забора электролита на пробу.
Так как проверить гелевый аккумулятор, если многие традиционные подходы неприменимы? Существует масса профессионального оборудования, которое позволяет определить характеристики аккумулятора и сделать вывод о его дальнейшей пригодности к эксплуатации. Тем не менее, к такому методу рядовой пользователь почти никогда не прибегает, предпочитая “кустарный” способ, который, к слову, довольно хорош. Речь идет о тестировании фиксированной нагрузкой.
Так как напряжение на клеммах отражает степень заряда, но никак не связано с емкостью и токоотдачей, одного мультиметра не достаточно. Нужно проверить, как гелевый аккумулятор будет держать нагрузку. Вот что надо сделать для этого:
- Найти потребителя на 12В (при тестировании 12-вольтового гелевого аккумулятора или сборки на 12В) с подходящей мощностью. Так как нас мало интересует тестирование на ток холодной прокрутки и вообще пусковые токи в принципе (аккумулятор ведь тяговый для резервного питания), нагрузку надо подобрать так, чтобы ток составлял около 10% от номинальной емкости АКБ. Это связано с тем, что обычно емкость аккумулятора указана при нагрузке 10C или 20С;
- Полностью зарядить аккумулятор;
- Повесить нагрузку и контролировать напряжение на клеммах. По достижению напряжения 11,7В нагрузку можно снимать.
- Подсчитываем, сколько с данной нагрузкой аккумулятор должен держаться при своей номинальной емкости, сравниваем с полученными цифрами.
Подуставший гелевый аккумулятор разрядится значительно быстрее, чем при своих номинальных характеристиках. Подсчитав потенциальную емкость можно сделать вывод, пригодна АКБ к дальнейшей эксплуатации или нет.
Что делать, если результат оказался плохим
Если Вы решили проверить аккумулятор, значит он уже вызывает вопросы. Следовательно, с высокой долей вероятности его придется заменить. Восстанавливать гелевый аккумулятор не стоит. В отличие от традиционных WET аккумуляторов, восстановление гелевых АКБ многими традиционными способами недопустимо. Вы просто добьете аккумулятор.
Лучше всего просто сделать выводы и не повторять ошибок в дальнейшем. Если аккумулятор по итогам проверки потерял емкость значительно раньше ожидаемого окончания срока службы, значит в процессе эксплуатации были нарушения тех или иных требований. Стоит задуматься, что могло стать причиной деградации батареи. Это может быть недопустимая температура окружающей среды, неправильный заряд кустарными устройствами, глубокие разряды и многое другое. Поэтому лучший результат тестирования АКБ — это выводы над причиной выхода из строя и их устранение.
Используйте только автоматические зарядные устройства с подходящим для гелевых аккумуляторов режимом, регулярно производите обслуживание АКБ при ее хранении (раз в несколько месяцев замерять напряжение и подзаряжать при необходимости), обеспечивайте эксплуатацию в прохладных условиях, близких к комнатной температуре.
