Έλεγχος των ηλεκτρικών παραμέτρων μπαταρίας αυτοκινήτου με πολύμετρο

Για να ελέγξετε την κατάσταση μπαταρία αυτοκινήτουκαι δεν είναι απαραίτητο να έχετε επαγγελματικό εξοπλισμό, βιομηχανικά περίπτερα κ.λπ. Μπορούν να ληφθούν όλες οι απαραίτητες και επαρκείς πληροφορίες για τον ιδιοκτήτη του αυτοκινήτου χρησιμοποιώντας ένα πολύμετρο και μερικά επιπλέον αντικείμενα που μπορείτε να βρείτε στο γκαράζ ή στο κατάστημα αυτοκινήτων.

Μέτρηση της τάσης στους ακροδέκτες μιας μπαταρίας αυτοκινήτου χρησιμοποιώντας ψηφιακό πολύμετρο.

Επίπεδο μπαταρίας

Χρησιμοποιώντας έναν ελεγκτή σε λειτουργία βολτόμετρου, μπορείτε να ελέγξετε πόσο φορτισμένη είναι η μπαταρία. Το επίπεδο της αποθηκευμένης ενέργειας καθορίζεται μοναδικά από την τάση στους ακροδέκτες της μπαταρίας στο ρελαντί:

  • εάν η τάση είναι 12,6 βολτ ή μεγαλύτερη, η μπαταρία φορτίζεται στα 100.
  • 12,3 ... 12,6 βολτ - επίπεδο φόρτισης 75%;
  • 12,1 ... 12,3 βολτ - 50%;
  • 11,8 ... 12,1 βολτ - 25%;
  • 10,5 ... 11,8 βολτ - η μπαταρία είναι πλήρως αποφορτισμένη.
  • λιγότερο από 10,5 βολτ - βαθιά εκφόρτιση.

Πριν ελέγξετε χωρίς να το αφαιρέσετε από το αυτοκίνητο, πρέπει να αποσυνδέσετε τον θετικό ακροδέκτη (ή καλύτερα, και τον αρνητικό).

Έλεγχος της πραγματικής χωρητικότητας της μπαταρίας

Για να μετρήσετε μια τόσο σημαντική παράμετρο ως πραγματική χωρητικότητα μπαταρίας, στο κιτ στο πολύμετρο πρέπει να έχετε μόνο καλώδια σύνδεσης και φορτίο γνωστής ισχύος (ή γνωστής αντίστασης). Σε αυτή την χωρητικότητα, είναι πολύ βολικό να χρησιμοποιείτε λαμπτήρες αυτοκινήτου για τάση 12 βολτ:

  • Πωλούνται σε οποιοδήποτε κατάστημα αυτοκινήτων.
  • μπορείτε να καλέσετε την μπαταρία σε οποιαδήποτε επιθυμητή ισχύ και να ρυθμίσετε οποιοδήποτε ρεύμα εκφόρτισης.

Επιπλέον, οι λαμπτήρες ως φορτίο σταθεροποιούν το ρεύμα. Όταν μειώνεται η τάση στους ακροδέκτες της μπαταρίας, τα νήματα κρυώνουν κάπως, η αντίστασή τους μειώνεται και η μείωση του ρεύματος είναι ασήμαντη. Αυτό βελτιώνει την ακρίβεια της μέτρησης. Αλλά οι συσκευές LED δεν είναι κατάλληλες για αυτούς τους σκοπούς - έχουν πολύ μικρή κατανάλωση ενέργειας και θα χρειαστούν πάρα πολύ. Ψάχνετε για λαμπτήρες πυρακτώσεως.

Θα πρέπει να θυμόμαστε ότι χωρητικότητα εξαρτάται από το ρεύμα που αποφορτίζει η μπαταρία. Η δηλωμένη ισχύς δηλώνεται όταν η μπαταρία αποφορτιστεί με ρεύμα 5% της ονομαστικής τιμής. Είναι απαραίτητο να επιλέξετε την ισχύ των λαμπτήρων έτσι ώστε να λαμβάνεται ένα τέτοιο ρεύμα. Για παράδειγμα, για μια μπαταρία χωρητικότητας 60 A * h, είναι βέλτιστο η μέτρηση να εκφορτίζεται με ρεύμα 3 A. Για να γίνει αυτό, η ισχύς των λαμπτήρων σε τάση 12 βολτ θα πρέπει να είναι P = U * I = 12 * 3 = 36 watt. Μπορείτε να πάρετε τρεις λαμπτήρες των 12 Watt ή δύο των 18 Watt κ.λπ. Δεν χρειάζεται να κυνηγάμε την ακρίβεια - η ακριβής χωρητικότητα είναι ακόμα άγνωστη, απλά πρέπει να βρεθεί.

Σχέδιο μέτρησης χωρητικότητας μπαταρίας.
Σχέδιο μέτρησης χωρητικότητας μπαταρίας

Πριν από τη μέτρηση, πρέπει να φορτίσετε πλήρως την μπαταρία και να συναρμολογήσετε το κύκλωμα όπως φαίνεται στο σχήμα. Ο χρόνος έναρξης της εκφόρτισης πρέπει να καθοριστεί. Εάν υπάρχουν δύο πολύμετρα, το ένα μπορεί να μετρήσει το ρεύμα, το άλλο την τάση ή μπορείτε να συνδέετε περιοδικά τον ελεγκτή είτε ως βολτόμετρο είτε ως αμπερόμετρο.Τα αποτελέσματα πρέπει να καταγράφονται κάθε 30-60 λεπτά και όταν επιτευχθεί το επίπεδο των 11,5 βολτ, κάθε 10-15 λεπτά. Όταν η τάση πέσει στα 10,5 βολτ, πρέπει να σταματήσει η εκφόρτιση και να καταγραφεί ο χρόνος ολοκλήρωσής της. Η πραγματική χωρητικότητα υπολογίζεται με τον τύπο C \u003d I * t, όπου:

  • I - μέσο ρεύμα σε αμπέρ.
  • t είναι ο χρόνος εκφόρτισης σε ώρες.

Έτσι, εάν η μπαταρία αποφορτίστηκε για 16 ώρες με μέσο ρεύμα 3 αμπέρ, η πραγματική χωρητικότητά της θα είναι 16 * 3 = 48 A * h. Οι μετρήσεις πρέπει να γίνονται σε θερμοκρασία +25 °C.

Μέτρηση ρεύματος μπαταρίας

Θεωρητικά, με αυτόν τον τρόπο είναι δυνατό να μετρηθεί το πραγματικό ρεύμα ψυχρής κύλισης. Σύμφωνα με το πρότυπο IEC (στο οποίο μας GOST R 53165-2008) η μέτρηση γίνεται σε θερμοκρασία ηλεκτρολύτη μείον 18 μοίρες, με μείωση της τάσης στους ακροδέκτες όχι μικρότερη από 8,4 βολτ. Στην πράξη, το πρόβλημα δεν είναι μόνο ο τρόπος ψύξης της μπαταρίας στη σωστή θερμοκρασία.

Για παράδειγμα, για μια μπαταρία με δηλωμένη ισχύ ρεύματος 600 αμπέρ, απαιτείται φορτίο ισχύος P = U * I = 8,4 * 600 = 5000 Watt. Τώρα οι ισχυροί λαμπτήρες παράγονται κυρίως σε εκδόσεις LED και για τους σκοπούς μας, όπως αναφέρθηκε παραπάνω, είναι ελάχιστα χρήσιμοι. Εάν χρησιμοποιείτε συσκευές με ισχύ, για παράδειγμα, 60 watt, τότε σε αυτήν την περίπτωση θα χρειαστείτε 84 τεμάχια.

Εάν θέλετε, είναι δυνατή η συναρμολόγηση μιας μεγάλης γιρλάντας, αλλά θα προκύψει το πρόβλημα της εναλλαγής υψηλών ρευμάτων έτσι ώστε οι επαφές να μην συγκολλούνται όταν το κύκλωμα είναι κλειστό / ανοιχτό. Μπορείτε να προσαρμόσετε για το σκοπό αυτό το ρελέ συσπειρωτήρα από τη μίζα του αυτοκινήτου. Θα πρέπει επίσης να βρείτε έναν ελεγκτή με σφιγκτήρες DC (και τέτοιες συσκευές είναι λιγότερο συνηθισμένες και ακριβότερες από τους μεταβλητούς μετρητές) και με όριο μέτρησης αρκετών εκατοντάδων αμπέρ.Επιπλέον, η μέτρηση δεν θα διαρκέσει πολύ, επομένως πρέπει να βεβαιωθείτε ότι το πολύμετρο έχει λειτουργία διατήρησης αιχμής.

Μέτρηση της εσωτερικής αντίστασης μιας μπαταρίας

Με αυτό το κύκλωμα, μπορείτε να μετρήσετε την εσωτερική αντίσταση της μπαταρίας. Μπορεί να αναπαρασταθεί υπό όρους ως αντίσταση συνδεδεμένη με τους ακροδέκτες της μπαταρίας από το εσωτερικό.

Μέτρηση της εσωτερικής αντίστασης της μπαταρίας.

Για να βελτιωθεί η ακρίβεια, είναι απαραίτητο να πάρετε ένα πιο ισχυρό φορτίο έτσι ώστε το ρεύμα να είναι τουλάχιστον 50 αμπέρ (και κατά προτίμηση 100 ή περισσότερο). Για αυτό, είναι κατάλληλη μια "μπαταρία" λαμπτήρων με συνολική ισχύ τουλάχιστον P = U * I = 12 * 50 = 600 watt. Αν βγει περισσότερα, η μέτρηση θα είναι πιο ακριβής. Αντί για λαμπτήρες, μπορείτε να χρησιμοποιήσετε μια αντίσταση κατασκευασμένη, για παράδειγμα, από σπείρα για σίδερο ή ηλεκτρική κουζίνα. Απλά πρέπει να μετρήσετε με ακρίβεια την αντίστασή του. Γίνονται δύο μετρήσεις:

  • στο ρελαντί, σταθεροποιήστε την τάση στους ακροδέκτες της μπαταρίας E.
  • υπό φορτίο, μετρήστε το ρεύμα I και την τάση στους ακροδέκτες U.

Η μέτρηση υπό φορτίο πραγματοποιείται μία φορά, γι' αυτό αρκούν μερικά δευτερόλεπτα. Στη συνέχεια, πρέπει να χρησιμοποιήσετε τον νόμο του Ohm για το πλήρες κύκλωμα:

I=E*(R+r),

από εδώ

r=I/E-R,

όπου:

  • E - Το EMF της μπαταρίας σε βολτ, με ορισμένες υποθέσεις, είναι ίσο με την τάση ανοιχτού κυκλώματος της μπαταρίας.
  • I - μετρημένο ρεύμα σε αμπέρ.
  • R είναι η αντίσταση του εξωτερικού φορτίου, Ohm.
  • r είναι η επιθυμητή εσωτερική αντίσταση, Ohm.

Η τάση στους ακροδέκτες υπό φορτίο θα σας επιτρέψει να υπολογίσετε την αντίσταση φορτίου (μαζί με τα καλώδια σύνδεσης) εάν είναι άγνωστη (και εάν είναι γνωστή, τότε όταν θερμαίνεται με υψηλό ρεύμα κατά τη διάρκεια του πειράματος, θα αλλάξει). Είναι ίσο με R=U/I.

Το πιο δύσκολο κομμάτι είναι πώς να ερμηνεύσετε το αποτέλεσμα.Όσο χαμηλότερη είναι η εσωτερική αντίσταση, τόσο περισσότερο ρεύμα θα παρέχει η μπαταρία στο φορτίο. Αλλά το είδος της αντίστασης που θεωρείται φυσιολογικό δεν είναι σαφές, επειδή οι κατασκευαστές δεν αναφέρουν αυτήν την τιμή ούτε στην πινακίδα της μπαταρίας ούτε στη συνοδευτική τεχνική τεκμηρίωση. Και υπάρχει λογική σε αυτό, επειδή η εσωτερική αντίσταση είναι μια εξαιρετικά μη γραμμική συνάρτηση πολλών πραγμάτων:

  • θερμοκρασία;
  • σύνθεση ηλεκτρολυτών;
  • ο βαθμός φόρτισης της μπαταρίας.
  • άλλους παράγοντες.

Είναι δύσκολο να τηρηθούν αυτές οι προϋποθέσεις στο γκαράζ και ακόμη και στην παραγωγή. Μπορείτε να εστιάσετε μόνο σε μια τιμή μερικών milliohms για μια νέα μπαταρία με καλή απόδοση ρεύματος. Ή να συγκεντρώσετε στατιστικά στοιχεία μετρώντας πολλές μπαταρίες του ίδιου τύπου, η κατάσταση των οποίων είναι γνωστή.

Παρόμοια μέτρηση πραγματοποιείται χρησιμοποιώντας ένα πιρούνι φόρτωσης. Μόνο με τέτοιες δοκιμές δεν υπολογίζεται η εσωτερική αντίσταση και με βάση τα αποτελέσματα δύο μετρήσεων (με ανοιχτό κύκλωμα και υπό φορτίο), εξάγεται συμπέρασμα από τον πίνακα σχετικά με την απόδοση της μπαταρίας.

Έλεγχος του τρόπου λειτουργίας ως μέρος του ηλεκτρικού εξοπλισμού του αυτοκινήτου

Επίσης, ένα πολύμετρο είναι χρήσιμο για τον έλεγχο της λειτουργίας της μπαταρίας "επί του σκάφους". Πρώτα απ 'όλα, μπορείτε να προσδιορίσετε εάν η μπαταρία φορτίζεται ενώ λειτουργεί η γεννήτρια.

Για να γίνει αυτό, πρέπει να πληρούται η προϋπόθεση ότι η τάση του δικτύου επί του οχήματος υπερβαίνει την τάση της μπαταρίας, οπότε το ρεύμα θα «ρέει» στην μπαταρία. Πρώτα πρέπει να μετρήσετε την τάση στους πόλους της μπαταρίας με τον κινητήρα σβηστό. Θα πρέπει να είναι μεταξύ 10,5 και 12,6 βολτ (ανάλογα με το επίπεδο φόρτισης της μπαταρίας). Στη συνέχεια, πρέπει να εκκινήσετε τον κινητήρα, με μια γεννήτρια που λειτουργεί κανονικά, η τάση πρέπει να ανέλθει σε τουλάχιστον 14 ... 14,5 βολτ. Εάν η τάση είναι χαμηλότερη, είναι απαραίτητο να αναζητήσετε δυσλειτουργία της γεννήτριας.Και οι δύο έλεγχοι πρέπει να πραγματοποιούνται με κλειστούς ισχυρούς καταναλωτές (εξοπλισμός φωτισμού, ηχοσύστημα αυτοκινήτου, συσκευές θέρμανσης κ.λπ.).

Επίσης, ο ελεγκτής μπορεί να προσδιορίσει την παρουσία διαρροής ρεύματος ενώ το αυτοκίνητο είναι σταθμευμένο. Για να γίνει αυτό, είναι πολύ βολικό να χρησιμοποιήσετε έναν ελεγκτή με σφιγκτήρες DC. Είναι απαραίτητο να σβήσετε τον κινητήρα και να απενεργοποιήσετε όλους τους ηλεκτρικούς καταναλωτές του ενσωματωμένου δικτύου, όσο το δυνατόν περισσότερο. Εάν μετρήσετε το ρεύμα κατά μήκος, για παράδειγμα, του θετικού καλωδίου από την μπαταρία, τότε το αμπερόμετρο θα πρέπει να δείχνει μια τιμή κοντά στο μηδέν ή ένα ρεύμα παρόμοιο με την κατανάλωση φορτίων που δεν μπορούσαν να αποσυνδεθούν. Εάν το αποτέλεσμα της μέτρησης είναι υψηλότερο, πρέπει να αναζητήσετε πρόβλημα.

Κατευθύνσεις ρευμάτων διαρροής κατά μήκος της ρύπανσης της θήκης.
Κατευθύνσεις ρευμάτων διαρροής ανάλογα με τη ρύπανση της θήκης

Πρέπει να θυμόμαστε ότι εάν η διαρροή περάσει από ένα στρώμα ρύπανσης κατά μήκος της θήκης της μπαταρίας, τότε δεν θα λειτουργήσει για να την βρείτε με αυτόν τον τρόπο - η διαδρομή του ρεύματος θα περάσει από το θετικό καλώδιο. Επομένως, είναι λογικό να καθαρίζετε εκ των προτέρων την μπαταρία από τη βρωμιά πλένοντάς την με ζεστό νερό και απορρυπαντικά.

Ως αποτέλεσμα, έχοντας πολύμετρο και κάποιες γνώσεις, μπορείτε να προσδιορίσετε όχι μόνο την πραγματική κατάσταση της μπαταρίας, αλλά και τον τρόπο λειτουργίας της. Δεν είναι δύσκολο και θα βοηθήσει στην αποφυγή σημαντικών οικονομικών εξόδων.

Παρόμοια άρθρα: