Всем известно, что со временем эксплуатации ёмкость аккумулятора постепенно снижается, от чего это происходит и что делать для продления жизни АКБ подробно написано здесь.

Ну а мы сейчас попробуем измерить подручными средствами то количество энергии, которое способен набрать в себя проработавший некоторое время аккумулятор.

Способ измерения называется: «Измерение времени разряда химического источника тока при номинальной постоянной нагрузке».

Химический источник тока, это в нашем случае и есть аккумулятор.

Номинальной нагрузкой может послужить любой электроприбор с подходящими параметрами. Параметры нагрузки просчитываются из ходя из параметров АКБ. Например: для средне-статистического гелевого аккумулятора емкостью 100 А/ч номинальный ток заряда приблизительно равен 10А., в идеале при таком токе АКБ продержится в течении 10 часов.

Собственно нам и нужно определит время — время за которое заряженный до 100% АКБ разрядится до 0%, но тут то же есть тонкости. Дело в том, что не все типы аккумуляторов можно без последствий для их «здоровья» разряжать до 0%, по этому мы будем разряжать только до 50% емкости, это точно не повредит АКБ, и еще сократит время теста почти в два раза.

Для того чтобы получить приемлемую точность, нужно обеспечить соответствующие условия:

Температура АКБ ~25 г.С. то есть если аккумулятор находится в холодном помещении, его нужно занести в помещение с комнатной температурой и дать время что бы прогреться, 5-10 часов.

  • Зарядить АКБ до 100% емкости, током не более 0,2 С (С — емкость АКБ).Подождать не менее 1 часа, но не более 5 часов.
  • Подключить нагрузку, обеспечивающую ток разряда 0.05 С, для АКБ емкостью 100 А/ч ток = 5А.
  • Записать время подключения нагрузки.
  • Измерить напряжение на клеммах АКБ.
  • Дождаться когда напряжение на клеммах достигнет соответствия 50% емкости АКБ.

Зафиксировать время разряда до 50% емкости (0.5 С). Для наглядности можно сделать график разряда, записывая показания вольтметра на пример каждые 10, 20, 30.. минут.

Для теста зарядить АКБ можно зарядным устройством или от контроллера солнечной электростанции. В идеале разряжать АКБ нужно стабилизированным током, на просторах интернета нашел вот такую схему стабилизированной нагрузки для тестирования аккумуляторов:

Но так как мы решили в этом эксперименте использовать подручные средства, можно сделать нагрузочный резистор из спирали для электроплитки, или использовать автомобильные лампы накаливания, можно подобрать для теста лампу нужной мощности.

Вспоминаем уроки физики и закон Ома:

Ток(А) = Напряжение(В) / Сопротивление (Ом); I=U/R.

Ватт = Ампер * Вольт (P=I*U).

Ампер = Ватт / Вольт (I=P/U).

Таблица зависимость напряжения на АКБ от степени заряда.

Как рассчитать ёмкость:

Емкость = (Время разряда до 50%С * Ток разряда) * 2( *2 потому что разряжаем только до 50%)

100% точность получить не удастся, но «для дома, для быта» этой точности достаточно.

Захотелось на практике проверить этот метод, но там где я сейчас в хозяйстве удалось найти только свинцово-кислотный мотоциклетный АКБ 9 А/ч.

«Лабораторная работа: измерение емкости аккумуляторной батареи».

Дано:

  • АКБ свинцово-кислотный, 9 А/ч, модель 6MF9-BS.
  • Зарядное устройство для автомобильных АКБ.
  • Лампа накаливания 12 Вольт / 10 Ватт.
  • Патрон для лампы типа R, P, W.
  • Куски провода от старой автомобильной электропроводки.
  • Мультиметр цифровой.
  • Таймер, приложение в сотовом телефоне.

Аккумулятор хранился в холодном сарае, а на улице последние дни температура была в районе -15 градусов, по этому отогревал АКБ дома примерно сутки.

Зарядил АКБ током 1А. Подождал ~1-1,5, измерил напряжение на клеммах без нагрузки, U = 13,26. Подключил лампу, засек время, измерил напряжение, U = 13.00. Следующие измерения проводил каждые 10 мин.

Записывал измерения в таблицу, и соответственно получил график, в принципе достаточно вовремя отловить время разряда, в случае этого теста — до 50% емкости, то есть до 12 Вольт, но график нагляднее иллюстрирует поведение аккумуляторной батареи.

Считаю:

Лампа мощностью 10 Ватт, приблизительное среднее напряжение АКБ = 12,5 Вольт, средний ток равен I=P/U, 10 / 12,5 = 0,8 А.

Емкость = (Время разряда до 50%С * Ток разряда) * 2; (1,5 * 0,8) * 2 = 2,4 А/ч, аккумулятор куплен в начале осени, а уже почти «сдох», печально. При чем это второй замер, при первом замере расчеты показали емкость 1,6 А/ч, подумал, что сделал что то не так, и сделал второй тест, результат гораздо лучше, но в три раза меньше ожидаемого, возможно нужно провести тренировку АКБ, только имеет ли смысл тренировать китайский аккумулятор..

Делитесь опытом, рассказывайте о своих результатах и методах проверки аккумуляторных батарей.