Schemi di dispositivi per misurare la capacità della batteria. Tester per batterie al piombo e al litio. O è un indicatore della batteria? Coulomb può essere utilizzato per testare batterie al nichel-cadmio o al litio

Come utilizzare il tester della batteria?

Molto semplice. Colleghi i morsetti Coulomb alla batteria e in un secondo il dispositivo mostra la sua tensione.

Perché ho bisogno di un ciondolo? Lavoro con le batterie da molto tempo e posso valutare lo stato di salute della batteria misurando la tensione sotto carico o anche solo dal bagliore di una lampadina collegata alla batteria.

Certo, puoi ottenere un'immagine qualitativa della batteria. Ma è come controllare la tensione della batteria con la lingua. - anche una persona esperta non sarà in grado di nominare il numero - tensione in volt (o, nel nostro caso, in ampere-ora). Inoltre, immagina quante batterie ci vorranno per trasferire la tua esperienza a un dipendente. E Coulomb funziona anche in mani inesperte. Pertanto, proprio come si utilizza un multimetro per misurare la tensione della batteria, si utilizzerà un Coulomb per misurare la tensione della batteria.

Coulomb può essere utilizzato per testare batterie al nichel-cadmio o al litio?

NO. L'indicatore di Coulomb è destinato esclusivamente al test di batterie al piombo.

Qual è l'errore di misura di Coulomb?

Kulon non è uno strumento di misura di precisione. Non lo misura, ma lo valuta in base alla risposta della batteria al segnale di test. Questo è un indicatore che serve a distinguere batterie buone da batterie che hanno perso parte di conseguenza. L'errore di misurazione non è specificato nell'elenco delle sue caratteristiche tecniche e non è standardizzato. Il ciondolo è stato testato su tradizionali diverse aziende con elettrolita liquido (imbevuto nelle piastre e nel separatore) - tecnologia AGM. Per queste batterie, l'errore di stima non ha superato il 10-15%. Ma negli ultimi anni alcuni produttori di batterie hanno iniziato a produrre batterie con caratteristiche elettriche nettamente diverse. Si tratta, ad esempio, di batterie per scariche brevi (spesso posizionate come) o numerose batterie "noname", che spesso vengono installate nei sistemi di allarme per la loro economicità (nella speranza che non si verifichi un incendio). Pertanto, oggi su batterie sconosciute, anche se realizzate utilizzando la tecnologia AGM, l'errore potrebbe essere maggiore. Per ridurre questo errore, l'utente può configurare il tester per testare un certo tipo, sostituendo infatti la calibrazione di fabbrica del dispositivo con la propria, ottenuta con le sue batterie e nelle sue condizioni.

In tutte le misurazioni e le stime vengono effettuate rispetto ad alcuni standard. Ad esempio, un voltmetro confronta la tensione di una batteria con quella di una cella primaria di riferimento. E Coulomb confronta la batteria testata con quelle batterie al piombo su cui è stata testata. Sostituendo la calibrazione di fabbrica con la tua, puoi rendere la tua batteria un riferimento e tutte le stime sulla capacità diventeranno più accurate. Nelle istruzioni per l'uso vengono suggeriti diversi metodi per calibrare lo strumento. Devi solo scegliere e utilizzare il metodo più adatto a te.

Come utilizzare se non è possibile calibrare in modo indipendente?

Nella maggior parte dei casi, l'errore è minimo e il Coulomb può essere utilizzato senza alcuna preparazione. Se questo non è il tuo caso e non c'è modo di calibrare, puoi usare KULON come dispositivo per misurazioni relative. Ad esempio, hai una dozzina di batterie identiche con 10 Ah nominali. Su nove di essi, il PENDENTE mostra 9 A * ora e il decimo - 3 A * ora. Conclusione: la decima batteria è difettosa e deve essere sostituita immediatamente.

Anche se esiste una sola batteria di questo tipo, è possibile testarla con Coulomb prima della messa in servizio. Nel processo di ulteriore manutenzione, è possibile registrare le letture con una certa frequenza (ad esempio, una volta al trimestre). Quando il pendente mostra che è diventato inferiore al 70% della capacità iniziale (puoi scegliere tu stesso questo limite), la batteria deve essere sostituita.

Condivido i miei pensieri sul modo più semplice per misurare la capacità della batteria senza acquistare costosi strumenti di misura. La batteria agli ioni di litio 18650 è stata presa come soggetto di prova, ma il mio metodo di misurazione della capacità funzionerà con altre batterie.
La prima parte dell'articolo descrive l'opzione budget.
Nel secondo - (senza multimetro e tester USB).
Alla fine dell'articolo è un piccolo.

Batterie agli ioni di litio.

Le batterie agli ioni di litio (Li-Ion) di varie forme e dimensioni sono ampiamente utilizzate nei moderni dispositivi elettronici.
Indipendentemente dalle dimensioni, hanno tutti caratteristiche simili e in generale differiscono solo per la capacità.
Di norma, ci sono batterie con una tensione nominale di 3,7 volt (sebbene ci siano anche 3,8 volt).
Le batterie agli ioni di litio da 3,7 V non possono essere caricate sopra i 4,23 V e non possono essere scaricate sotto i 2,5 V, altrimenti si verificherà un processo irreversibile e la cella dovrà solo essere gettata via. È possibile scaricare e caricare la batteria a qualsiasi valore (non ha un effetto memoria), purché la tensione sia compresa tra 2,5 e 4,23 V. Tuttavia, una batteria completamente scarica dovrebbe essere caricata il prima possibile in modo che non perda prematuramente la sua capacità.
Inoltre, le batterie agli ioni di litio differiscono l'una dall'altra in presenza di protezione. La batteria potrebbe essere priva di protezione elettronica (solo una cella galvanica), oppure potrebbe avere un circuito integrato che protegge la cella da scaricamento eccessivo, sovraccarico e surriscaldamento.
Ma non importa come proteggi e monitori le condizioni della batteria, la sua capacità diminuirà costantemente nel tempo. Maggiore è la temperatura di esercizio e più cicli di carica-scarica vengono eseguiti, più velocemente invecchia la batteria.

Batteria agli ioni di litio 18650.

18650 è la designazione della batteria agli ioni di litio più comune, le cui dimensioni sono leggermente più grandi di una batteria AA convenzionale (18 × 65 mm). Tutto ciò che vale per la batteria 18650 vale per altre batterie agli ioni di litio!
La dimensione della batteria 18650 viene spesso utilizzata in potenti torce elettriche, laser e vari dispositivi elettronici. Batterie di laptop, alcuni cacciaviti e persino veicoli elettrici sono assemblati da 18650 celle.
Se acquisti una batteria di marca, molto probabilmente ha una protezione elettronica integrata. Le batterie cinesi economiche, ordinate ad esempio su Aliexpress, non hanno protezione. Inoltre, la loro capacità è solitamente molte volte inferiore a quella dichiarata.

Misurare la capacità di una batteria 18650.

La capacità delle batterie agli ioni di litio è solitamente espressa in milliampere ore (mAh). Se il tuo elemento 18650 ha una scritta come "1800" o "2200", questa è la sua capacità dichiarata. È più corretto misurare la capacità in Wattora, ma quando si contrassegnano gli elementi vengono indicati solo i milliampere.
Per misurare la capacità della batteria, la carica e altre ricerche, ci sono molti dispositivi speciali in un'ampia fascia di prezzo. Il più famoso di loro, IMAX, costa circa 2000 rubli. Un tale acquisto si giustificherà solo se si caricano diversi tipi di batterie ogni giorno.

Opzione economica per misurare la capacità di una batteria agli ioni di litio.

A cosa serviva tutto? La batteria del mio laptop ha iniziato a scaricarsi molto rapidamente. Di norma, la batteria è composta da 6 celle 18650. Se anche una sola cella si guasta, ciò influisce sulle prestazioni della batteria nel suo complesso. Pertanto, ho deciso di scoprire quale degli elementi aveva una capacità ridotta per sostituirlo con uno nuovo. Le celle della batteria del notebook, così come la maggior parte delle batterie 18650 economiche, non hanno una protezione individuale, quindi quando si lavora con esse, non dovrebbero essere scaricate o sovraccaricate.

Procedura operativa

1. Prima di misurare la capacità, l'elemento 18650 in prova deve essere scollegato dagli altri elementi del circuito e completamente carico (fino a 4,23 V). Ho guardato caricabatterie cinesi economici e dalle recensioni ho capito che a causa della loro scarsa qualità molte persone hanno già rovinato le loro batterie. Per i miei scopi, ho acquistato il Powerbank più economico. Questa è una scatola con un convertitore elettronico per 1 o più batterie 18650, che, oltre al suo scopo diretto, consente di caricare la batteria fino a una tensione di 4,23 V e scaricarla fino a 2,5 V.
   Per ricaricare è sufficiente inserire la batteria all'interno del Powerbank e collegarla ad un normale caricabatteria per cellulare.
2. Quando la batteria è completamente carica, scollegare il Powerbank dal caricatore del telefono.
   La batteria è pronta per la misurazione della capacità. Ciò di cui abbiamo bisogno ora sono quelli acquistati sullo stesso Aliexpress Tester USB(220 rubli) e resistenza di carico(50 rubli).
   Appena colleghiamo il tester USB con un'estremità al Powerbank e l'altra estremità al resistore di carico. Fai attenzione quando acquisti, i tester USB sono diversi. Alcuni tester USB mostrano solo corrente e tensione, ma ne serve uno che, oltre a loro, misuri anche capacità!

Alcune foto e una breve recensione del tester USB alla fine dell'articolo

Misurazione della capacità della batteria senza strumenti di misura.

Avevo intenzione di scoprire la capacità della batteria utilizzando il metodo sopra descritto, ma il tester USB arrivato dalla Cina dopo 2 mesi si è rivelato difettoso, quindi ho deciso di misurare la capacità senza strumenti di misurazione.
Per fortuna avevo già un Powerbank. Il suo dispositivo è tale che, da un lato, non consente di scaricare la batteria al di sotto della tensione consentita e, dall'altro, mantiene una tensione costante di 5 volt alla sua uscita. Se colleghiamo una resistenza da 5 ohm all'uscita da 5 Volt, otteniamo una corrente di scarica di 1 ampere. E questo valore dovrebbe teoricamente essere mantenuto per tutto il tempo di scarica. La corrente (1 A) e la tensione (5 V) sono note, resta da notare l'ora. Per non stare seduti per un'ora con un timer in mano, è necessario collegare una normale sveglia elettromeccanica domestica (orologio) all'uscita del Powerbank in parallelo con una resistenza da cinque ohm. Ma l'orologio richiede 1,5 volt (tensione della batteria AA) e ne abbiamo fino a 5. Pertanto, colleghiamo l'orologio tramite un partitore di tensione costituito da due resistori: 470 e 1070 Ohm. Se si dispone di un multimetro, è possibile utilizzare un resistore variabile da 470 Ohm - 1,5 kOhm al posto di questi resistori, impostando 1,5-1,8 Volt all'ingresso del clock.
Quindi, metto le frecce alle 12:00 e collego il ballast con l'orologio al Powerbank. Dopo un po', la batteria si scaricherà a 2,5 volt. Il power bank viene spento, l'orologio si ferma e le lancette registrano l'ora. Nel mio caso il tempo di scarica è stato di 50 minuti (50 min / 60 = 0,83 ore).

Ora calcoliamo la capacità della batteria.
Se volessimo calcolare la capacità del Powerbank come dispositivo indipendente, moltiplicheremmo semplicemente la corrente e il tempo: 1A * 0,83h \u003d 0,83 Ah o 830 milliampere.
Ma dobbiamo sapere capacità della batteria 18650, quindi dovresti moltiplicare il risultato per il rapporto tra la tensione del Powerbank (U.pwb) e la tensione nominale della cella 18650 (U.acb). Inoltre, per un risultato più accurato, dividiamo tutto per l'efficienza del convertitore Powerbank, che è di circa 0,95.
Alla luce di quanto sopra, il finale Formula della capacità della batteria assumerà la forma:

I * t * U.pwb / U.acb / efficienza = 1A * 0.83h * 5V / 3.7V / 0.95 = 1.18 Ah (1180 milliampere-ora)

Osservazioni e correzioni.

Durante l'esperimento è stata scoperta la presenza di pulsazioni che interferiscono con il funzionamento dell'orologio. Pertanto, parallelamente al loro ingresso (al posto della batteria), è stato necessario saldare un condensatore. La capacità alla quale il circuito funziona stabilmente è di 100 microfarad (più possibile), la tensione del condensatore è qualsiasi, ma non inferiore a 5 volt.
Durante la scarica, il resistore di zavorra da 5 ohm si riscalda oltre i 100 gradi, quindi non afferrarlo. Salda il circuito in modo che questo resistore non tocchi la custodia o il condensatore del Powerbank, altrimenti si scioglieranno.
Se vuoi che la scarica vada più veloce usa 2 resistenze da 5 ohm saldate in parallelo, in questo caso la corrente raddoppierà e il tempo di scarica sarà dimezzato. Il video in modalità accelerata mostra il funzionamento di un orologio con motore passo-passo, anch'esso rivelatosi cinese e periodicamente bloccato in posizione supina. Per ulteriori esperimenti, ho collegato un orologio sovietico con un meccanismo a pendolo che funziona in modo assolutamente stabile.
Per comodità, puoi calcolare il prezzo della divisione del quadrante secondo il tuo schema e segnare la scala in Amer-ore e/o in wattora. In questo caso, l'orologio avrà sempre un risultato pronto e non saranno mai necessari calcoli aggiuntivi.

Una piccola panoramica del tester USB

Quindi, una breve panoramica del tester USB acquistato in Cina tramite il sito Web di Aliexpress è tutto ciò che siamo riusciti a filmare prima che fallisse.

Dopo aver ricevuto e disimballato, ho deciso di verificare le prestazioni del tester. Per fare ciò, l'ho collegato tra il caricabatterie e lo smartphone. Puoi vedere che il dispositivo visualizza la tensione, la corrente, il consumo di corrente, il tempo di funzionamento e l'energia consumata (Watt-ora). Per misurare la capacità della batteria è sufficiente accendere il tester USB tra la batteria e il resistore di carico, dopo che la batteria è completamente scarica, il tester USB si spegnerà e la capacità misurata verrà memorizzata nella sua memoria. Tuttavia, le cose non sono andate oltre la teoria, perché. il tester è difettoso. Quando è stato collegato un carico di 5 ohm, che corrisponde a 1 ampere, il dispositivo ha smesso di visualizzare la corrente e altri parametri da misurare, sebbene la corrente di carico ammissibile dichiarata sia di 3 ampere. Alla fine del video viene mostrato il funzionamento di un mouse collegato a un laptop tramite un tester USB. Qui il tester è già fuori servizio. In precedenza, la corrente del topo da lui misurata era compresa tra 10 e 30 milliampere rispettivamente per lo stato di riposo e di attività, ora la corrente non viene visualizzata.

Tester USB smontato:

Le batterie al piombo, a prima vista, hanno un design molto semplice. Ma il rovescio della medaglia di questa semplicità è la necessità di attenersi rigorosamente a determinate regole per il funzionamento della batteria. Solo allora realizzerà il numero di cicli di carica-scarica dichiarati dal produttore e, a volte, mostrerà il miglior risultato. Ciò richiederà attrezzature aggiuntive, che saranno discusse nell'articolo.

Solfatazione delle piastre della batteria

Il pericolo principale che esiste per una batteria al piombo è la conservazione del dispositivo in uno stato di scarica. In questo caso si verifica il processo della cosiddetta solfatazione: la deposizione di solfato di piombo (PbSO4), che è un dielettrico, sulle piastre. La tensione minima consentita ai terminali della batteria è solitamente indicata nella sua documentazione. Ad esempio, per la maggior parte delle batterie al piombo con una tensione nominale di 12,6 V, la tensione minima dopo la quale inizia il processo di intensa solfatazione delle piastre della batteria è di 10,8 V.

Misurazione della tensione della batteria e della resistenza interna

Il tipo più semplice di controllo della batteria consiste nel misurare l'EMF ai suoi terminali. Quando l'EMF è inferiore al livello minimo consentito, la batteria viene ricaricata alla tensione nominale ai terminali. Ma questo metodo è adatto solo per batterie note e buone. Se le piastre sono già rivestite con uno spesso strato di solfato di piombo, la batteria avrà un'elevata resistenza interna. In questo caso, l'EMF ai terminali potrebbe essere al livello nominale, ma la batteria si scaricherà rapidamente o non sarà affatto in grado di fornire la corrente richiesta nel carico. Un voltmetro non può rilevarlo. Tuttavia, con il rilevamento tempestivo della solfatazione sulle piastre, è ancora possibile salvare la batteria, che verrà discussa di seguito.

Per monitorare la batteria con la capacità di rilevare rapidamente un malfunzionamento, è necessario un dispositivo speciale. Oltre alla tensione ai morsetti, deve misurare la resistenza interna (o conducibilità) della batteria. Confrontando i valori misurati con quelli forniti nella documentazione della batteria, possiamo concludere che la batteria è adatta per un ulteriore utilizzo. Un esempio di tale dispositivo è il PITE 3915. I suoi importanti vantaggi sono la presenza di un ampio display LCD a colori e una comoda tastiera.

Spesso, per velocizzare il lavoro, sono richiesti non solo i dati stessi, ma anche una valutazione se vanno oltre limiti accettabili. In questo caso, i misuratori della serie Fluke BT500 sono una buona scelta.

L'utente può impostare valori di soglia per 10 parametri, ciascuno dei quali viene passato dal dispositivo per emettere un avviso. Un'altra caratteristica della serie Fluke BT500 è la funzione di misurazione dell'ondulazione del caricatore. È possibile misurare i cicli di carica-scarica di più batterie contemporaneamente. In questo caso, per ogni batteria presente nella memoria del dispositivo, viene creato il proprio profilo, nel quale vengono accumulati i dati delle misurazioni effettuate successivamente. Oltre al Fluke BT510 di base, la serie include il Fluke BT520 per le misurazioni della batteria in armadi e altre aree difficili da raggiungere e l'avanzato Fluke BT-521. I Fluke BT520 e BT521 sono forniti con una sonda interattiva (rispettivamente BTL20 e BTL21) e una borsa per il trasporto. Il Fluke BT521 offre la misurazione della temperatura e la comunicazione wireless con un dispositivo mobile.

La dipendenza della corrente che scorre attraverso la batteria dalla differenza di potenziale ai suoi terminali è un valore non lineare. Pertanto, la resistenza interna della batteria, misurata in corrente continua, è più che altro una stima, in quanto dipende da molti fattori. Per molte applicazioni pratiche, questa precisione è sufficiente: la decisione viene presa su una batteria buona/difettosa. Ma, se vuoi capire se vale la pena fare scherzi con il recupero della batteria, devi misurare la resistenza interna in modo più accurato. È possibile migliorare la precisione della misurazione della resistenza interna di una batteria se lo si esegue con corrente alternata. È questo metodo implementato nel dispositivo PITE BT-301. Un'altra caratteristica importante del dispositivo è la presenza in esso di una funzione aggiuntiva per testare le batterie al nichel-cadmio.

Dispositivi per misurare la capacità della batteria

I dispositivi sopra elencati richiedono, per prendere una decisione, di interpretare le loro letture in un certo modo. Per fare ciò, in primo luogo, è necessario personale altamente qualificato e, in secondo luogo, documentazione per la batteria, in modo che ci sia qualcosa con cui confrontare i parametri misurati. Ma ci sono anche tester per batterie facili da usare che misurano la tensione e la capacità di una batteria. In questo caso è sufficiente collegare il tester ai morsetti della batteria per qualche secondo. Successivamente, la capacità e la tensione vengono confrontate con quelle indicate sulla custodia della batteria.

Lo svantaggio di questo metodo di test delle batterie è che utilizza un metodo di misurazione della capacità, che è caratterizzato da una bassa precisione e funziona entro un intervallo limitato di capacità. Tuttavia, per l'applicazione pratica, le capacità di un tale tester sono abbastanza sufficienti.

Un esempio di misuratori di capacità della batteria compatti e facili da usare è la serie Kulon di dispositivi di produzione nazionale. Il tempo di misurazione è di 4 s. Durante la misurazione, alla batteria viene applicato un segnale di forma speciale. In base alla risposta viene determinata l'area attiva delle piastre, sulla base della quale viene calcolata la capacità.

Va notato che per le applicazioni mission-critical, la misurazione della capacità della batteria dovrebbe essere effettuata utilizzando un carico appositamente progettato per questo scopo, come PITE-3980. Questo dispositivo è in grado di trasmettere i dati di scarica della batteria in modalità wireless.

Soluzioni intelligenti per il test della batteria

Se le batterie sono coinvolte in sistemi critici, è meglio monitorarle costantemente. Per questo, le moderne tecnologie vengono in soccorso:

Il parametro più importante di ogni batteria è la capacità della batteria. Determina la quantità di energia data loro per ogni periodo di tempo. Questo vale per tutte le batterie dall'auto al telefono. È importante conoscerli e comprendere il dispositivo, poiché l'utilizzo di una batteria di capacità errata può causare seri problemi all'avvio di questi dispositivi.

Le unità di questo valore sono Ampere o Milliampere/ora. In base a questo parametro, viene selezionata una batteria per l'apparecchiatura, guidata dai valori consigliati. Se le raccomandazioni vengono violate, ad esempio, l'auto potrebbe non avviarsi in inverno.

Qual è la capacità di una batteria o di un accumulatore

Tutte le batterie sono solitamente decorate con iscrizioni come 55, 70 Ah o 1800 mAh. Questa designazione indica che la capacità di questa batteria è, rispettivamente, di 55 Ampere o frazioni di Ampere all'ora, tradotta solo in inglese - A / ora. Deve essere distinto da un altro parametro: la tensione, che è scritta in Volt.

Batteria normale

L'indicatore Ah mostra per quanto tempo la batteria durerà per un'ora con un carico di 60 A e una tensione di 12,7 V. In altre parole, la capacità è una riserva di energia che una batteria può contenere in sé.

E se il carico è inferiore a 60 A, la batteria durerà più di 60 minuti.

Come controllare rapidamente la capacità di qualsiasi batteria

Molto spesso, la capacità della batteria viene misurata utilizzando un tester. Questo è un dispositivo di misurazione rapida. Funziona automaticamente, non è necessaria alcuna conoscenza aggiuntiva per utilizzarlo. Il tempo trascorso non supera i 15 secondi. Tutto ciò che serve è collegare il tester a una fonte di alimentazione e premere un solo pulsante, dopodiché inizia a determinare la capacità delle batterie collegate.

Viene utilizzato nella scelta di una batteria, confrontando la capacità residua e nominale, che è ufficialmente indicata sul dispositivo. Se la differenza è superiore al 50%, la batteria non può essere utilizzata.

Quale strumento utilizzare per misurare con precisione la capacità di qualsiasi batteria

L'indicatore di capacità determina la densità degli elettroliti, viene determinato utilizzando un dispositivo speciale: un idrometro. Sulle batterie nuove sono sempre indicati i parametri principali. Tuttavia, questo valore è determinato in modo indipendente.

Batteria piccola

Il modo più semplice sono i soliti tester come "Coulomb". Con questo dispositivo vengono misurate la capacità e la tensione della batteria dell'auto. Ciò richiede uno sforzo e un tempo minimi per ottenere risultati affidabili.

Per utilizzare il "Pendente", è necessario collegarlo ai terminali della batteria, dopodiché inizierà a determinare la tensione e la capacità.

Ci sono molti altri modi per calcolare questi parametri. Il classico è la misurazione con un multimetro per batterie per auto. Per fare ciò, deve essere completamente carico e collegato all'utenza (è sufficiente una normale lampadina da 60 W). Tuttavia, anche questo non garantisce l'assoluta accuratezza delle letture.

multimetro per strumenti

Il primo passo dopo aver assemblato il circuito dalla batteria stessa, un multimetro, una lampadina è applicare la tensione. Se la luce non si spegne entro 2 minuti (in caso contrario, la batteria non può essere ripristinata), eseguire le letture "Coulomb". Non appena la lettura scende al di sotto degli standard di tensione della batteria, inizia a scaricarsi. Dopo aver misurato il tempo necessario per il consumo finale di energia e la corrente di carico del consumatore, queste letture devono essere moltiplicate l'una per l'altra. Il numero risultante è la capacità della batteria.

Se il risultato differisce dal valore ufficiale, la batteria deve essere sostituita. Il multimetro consente di calcolare la capacità di qualsiasi batteria. Lo svantaggio di questo metodo è che richiede molto tempo.

Nel secondo metodo di misurazione, la batteria viene scaricata utilizzando un resistore secondo uno schema speciale. Con l'aiuto di un cronometro, viene determinato il tempo di scarica. Tuttavia, è importante non scaricare completamente la batteria, essendone protetti da un relè.

Come realizzare un dispositivo con le tue mani

Se l'attrezzatura necessaria non è a portata di mano, puoi implementare tu stesso il dispositivo. Le forche di carico si adatteranno. Ce ne sono sempre molti in vendita, ma vengono anche raccolti in modo indipendente. Tale opzione è considerata di seguito.

Schema della spina

Questa forcella ha una scala estesa, che consente di ottenere la massima precisione di lettura. Resistenza al carico incorporata. Gli intervalli della scala sono divisi a metà, riducendo così l'errore delle letture. Il dispositivo è dotato di una scala a 3 volt. Ciò consente di testare i singoli banchi di batterie. Le scale di 15 V si ottengono abbassando la tensione sui diodi e sui diodi zener.

La lettura corrente del dispositivo aumenterà non appena i valori di tensione diventeranno maggiori del livello di apertura del diodo zener. Durante l'alimentazione di tensione di polarità errata, i diodi forniscono protezione. Nell'immagine: SB1 è un interruttore a levetta, R1 è un trasmettitore della corrente richiesta, R2 e R3 sono resistori progettati per M3240, R4 sono determinanti della larghezza di scale ristrette, R5 è una resistenza di carico.

Come scoprire la capacità di una batteria del telefono a casa

Quando si utilizza un telefono cellulare, la sua batteria subisce un costante degrado. Questo processo non può essere evitato, è naturale. Ciò accade indipendentemente dal modello, dal prezzo, dalle caratteristiche del telefono. Per capire esattamente quanto durerà la batteria nel dispositivo, è necessario misurare la sua capacità attuale. Ciò ti consentirà di sostituire la batteria in tempo prima che inizi a spegnersi nel momento più inopportuno.

Batteria gonfia

Prima di tutto, devi ispezionare la batteria. I problemi pericolosi in una batteria al litio sono immediatamente visibili: la custodia può gonfiarsi, essere piena di tracce di corrosione, macchie verdastre e bianche.

Se vengono rilevati segni di gonfiore, è pericoloso continuare a utilizzare tale batteria. Ciò può causare un cortocircuito nei circuiti elettrici del telefono. Forse l'inizio del gonfiore con un piccolo rigonfiamento fino a gravi deformazioni. Un altro fattore preoccupante è il rapido calo della carica del telefono.

Oggi ci sono molte applicazioni per misurare la capacità attuale del telefono.

Per determinare con precisione la capacità della batteria, utilizzare il metodo del caricatore avanzato. La batteria è completamente scarica, quindi collegata a questo dispositivo. A sua volta, calcola la capacità della batteria, tenendo conto dell'ora e del valore corrente.

Differenze di carico

I parametri di ogni macchina sono diversi. I loro volumi di motori, la capacità della batteria differiscono. In un'autovettura, di solito una batteria con una capacità di 40-45 A e in un'auto di grandi dimensioni circa 60-75 A.

Le ragioni di ciò risiedono nella corrente di avviamento: più piccola è la batteria, meno elettroliti, piombo, ecc. Più è grande, maggiore è la quantità di energia che può essere data in un momento. Sulla base di ciò, le batterie di grandi dimensioni sono in grado di funzionare correttamente su un'auto piccola e le batterie piccole non possono essere inserite in un'auto di grandi dimensioni.

Dipendenza dallo scafo

Batterie di diverse dimensioni

La capacità è direttamente correlata al numero di elettroliti e piombo nella batteria. Per questo motivo, le batterie di piccola capacità avranno un volume e un peso molto inferiori rispetto alle batterie più grandi. Per questi motivi, le batterie di grandi dimensioni non vengono mai installate su un'auto piccola, poiché ciò non ha senso: non c'è abbastanza spazio sotto il cofano in queste auto. E la piccola batteria fa un ottimo lavoro nell'avviare il motore.

Riduzione della capacità

Qualsiasi batteria è soggetta ad ammortamento, la sua capacità diminuisce nel tempo. Le batterie normali durano circa 3-5 anni. I campioni di altissima qualità vengono conservati in buone condizioni fino a 7 anni.

Quando la capacità diminuisce, la batteria perde la sua capacità di fornire una corrente di avviamento sufficiente. Quindi è il momento di sostituirlo. Le ragioni principali del calo di capacità sono:

• Accumulo di acido solforico sulla piastra positiva. Può coprire completamente tutte le superfici, il contatto con gli elettroliti si deteriora e la capacità diminuisce.
• La piastra si sbriciola a causa dei sovraccarichi, poi c'è una mancanza di elettroliti. Questo porta ad una diminuzione istantanea della capacità della batteria.
• Quando la lattina è chiusa e le piastre negative e positive sono collegate tra loro, la capacità della batteria diminuisce. Tuttavia, è in fase di ripristino.

Cosa determina la capacità attuale della batteria?

Durante la vita di una batteria, la sua capacità cambia. All'inizio del loro lavoro, hanno la massima capacità, poiché le lastre vengono sviluppate attivamente. Poi arriva un periodo di funzionamento stabile e la capacità viene mantenuta allo stesso livello. Inoltre, inizia il declino della capacità a causa dell'usura delle piastre.

Processo di test della batteria

La capacità della batteria varia a seconda della presenza di materiali attivi e del design di elettrodi, elettroliti, loro temperatura e concentrazione, corrente di scarica, deprezzamento della batteria, concentrazione di depositi aggiuntivi negli elettroliti e molti altri fattori.

All'aumentare della corrente di scarica, la capacità della batteria diminuisce. Con una scarica rapida e appositamente provocata, le batterie perdono meno capacità rispetto a modalità più fluide con bassi valori di corrente. Sulla base di ciò, sul caso vengono registrati indicatori per 4, 15, 100 ore di dimissione. Le capacità delle stesse batterie allo stesso tempo cambiano in modo estremamente forte. La capacità è di almeno 4 ore di scarica e, soprattutto, per lunghi periodi di tempo.

Inoltre, gli indicatori di capacità cambiano con un aumento della temperatura degli elettroliti, tuttavia, con un aumento delle norme massime consentite, la durata diminuisce. Le ragioni di ciò risiedono nel fatto che a temperature elevate gli elettroliti penetrano nella massa attiva, perché la loro viscosità diminuisce, mentre la resistenza, al contrario, aumenta. Per questo motivo nelle reazioni di scarica la massa attiva è maggiore che durante la carica a temperatura inferiore.

A temperature particolarmente basse, la capacità della batteria si riduce allo stesso modo del suo effetto utile.

Con un aumento della concentrazione di elettroliti, aumenta anche la capacità della batteria. Tuttavia, la batteria si deteriora più velocemente, poiché la massa attiva della batteria viene allentata.

Pertanto, è necessario controllare la capacità della batteria in tutte le fasi della sua vita.

Per misurare la capacità di una batteria, di solito fanno questo: collegano un resistore di un certo valore a questa batteria, che scarica questa batteria, e registrando la corrente che scorre attraverso il resistore e la tensione ai suoi capi, aspettano che la batteria sia completamente scarica. In base ai dati ottenuti, viene costruito un grafico di scarico, dal quale viene rilevata la capacità. L'unico problema è che al diminuire della tensione sulla batteria, diminuirà anche la corrente attraverso il resistore, quindi i dati dovranno essere integrati nel tempo, quindi l'accuratezza di questo metodo di misurazione della capacità della batteria lascia molto a desiderare.

Se scarichi la batteria non attraverso un resistore, ma attraverso una fonte di corrente stabile, ciò ti consentirà di determinare la capacità della batteria con una precisione molto elevata. Ma c'è un problema qui: la tensione sulla batteria (1.2..3.7 V) non è sufficiente per far funzionare una fonte di corrente stabile. Ma questo problema può essere aggirato aggiungendo una sorgente di tensione aggiuntiva al circuito di misurazione.

Riso. 1. Schema per misurare la capacità della batteria
V1 - batteria in fase di studio; V2 - sorgente di tensione ausiliaria; PV1 - voltmetro;
LM7805 e R1 - sorgente di corrente stabile; VD1 - diodo protettivo.

La figura 1 mostra un diagramma schematico di un impianto per misurare la capacità della batteria. Si può vedere qui che la batteria misurata V1 è collegata in serie con la sorgente di corrente (è formata dallo stabilizzatore integrale LM7805 e dal resistore R1) e l'alimentazione ausiliaria V2. Poiché V1 e V2 sono collegati in serie, la somma delle loro tensioni è sufficiente per far funzionare la sorgente di corrente. Poiché la tensione minima richiesta per il funzionamento della sorgente di corrente è 7 V (di cui 5 V è la tensione all'uscita del chip LM7805, ovvero in questo caso, questa è la caduta di tensione attraverso il resistore R1 e 2 V è la caduta di tensione minima consentita tra l'ingresso e l'uscita dell'LM7805), quindi la somma delle tensioni V1 e V2 è sufficiente affinché la sorgente di corrente funzioni con un certo margine.

Invece dello stabilizzatore LM7805, è possibile utilizzare un altro regolatore integrato, ad esempio LM317 con una tensione di uscita di 1,25 V e una caduta di tensione minima di 3 V. Poiché la tensione operativa minima della sorgente di corrente sarà 4,25 V, la tensione della seconda sorgente di tensione V2 può essere ridotta a 5 V. Nel caso di utilizzo dello stabilizzatore LM317, la corrente di stabilizzazione sarà determinata dalla formula Io = 1,25/R1

Quindi per una corrente di scarica di 100 mA, il valore di resistenza R1 dovrebbe essere di circa 12,5 ohm.

Come misurare la capacità della batteria

Innanzitutto, selezionando il resistore R1, è necessario impostare la corrente di scarica - di solito la corrente di scarica viene scelta uguale alla corrente operativa della scarica della batteria. Va inoltre tenuto presente che alcuni modelli di regolatori di tensione integrati 7805 possono consumare una piccola corrente di controllo dell'ordine di 2 ... 8 mA, quindi si consiglia di controllare la corrente nel circuito con un amperometro. Successivamente, una batteria V1 completamente caricata è installata nel circuito e chiudendo l'interruttore SA1, il conto alla rovescia inizia fino a quando la tensione sulla batteria scende a un valore minimo - Per diversi tipi di batterie questo valore è diverso, ad esempio, per nichel -cadmio (nicd) - 1,0 V, per il nichel -metal idrai (NIMH) Nella documentazione pertinente.

Dopo aver raggiunto la tensione minima sulla batteria interruttore SA1 aperto. Va ricordato che scaricare la batteria al di sotto della tensione minima può danneggiarla. Moltiplicando il valore della corrente di scarica (in Ampere) per il tempo di scarica (in ore), otteniamo la capacità della batteria (A*h):

C=I*t

Considera l'applicazione pratica di questo metodo di misurazione della capacità della batteria utilizzando un esempio specifico.

Misurazione della capacità della batteria NB-11L

La batteria NB-11L (Figura 2.) è stata acquistata dal negozio online DealeXtreme per $ 3,7 (SKU: 169532). La capacità della batteria è di 750 mAh. Sul sito web, la sua capacità è già indicata in modo più modesto: 650 mAh. Qual è la capacità effettiva di questa batteria?

Riso. 2. Batteria agli ioni di litio NB-11L con una capacità di presumibilmente 750 mAh
Compatibile con CAN.NB-11L 3,7 V 750 mAh
Utilizzare solo il caricabatterie specificato

Per collegare i conduttori ai contatti della batteria, sono necessarie due graffette, che devono essere piegate come mostrato nella Figura 3 e collegate ai terminali "+" e "-" della batteria (Figura 4.). È necessario evitare di chiudere i contatti, è meglio isolarli.

Per misurare la capacità della batteria NB-11L, la sua corrente di scarica è stata considerata pari a 100 mA. Per questo, il valore del resistore R1 è stato scelto poco più di 50 ohm. La potenza dissipata dal resistore R1 è determinata dalla formula P \u003d V 2 / R1, dove V è la tensione attraverso il resistore R1. In questo caso P=5 2 /50=0.5 W. Lo stabilizzatore LM7805 dovrebbe essere installato su un radiatore, ma se non c'è un radiatore adatto a portata di mano, allora il microcircuito può essere parzialmente immerso in un bicchiere di acqua fredda, ma in modo tale che i cavi rimangano asciutti (nel caso del pacchetto TO-220).

Dopo aver installato nel circuito una batteria NB-11L completamente carica e aver chiuso l'interruttore SA1, è iniziato il conto alla rovescia con il monitoraggio periodico della tensione da parte del voltmetro PV1. I dati sono stati inseriti in una tabella, in base alla quale è stato costruito un grafico della scarica della batteria NB-11L (Fig. 5).

Riso. 5. Grafico della tensione sulla batteria NB-11L durante la sua scarica con una corrente di 100 mA

Da ciò si può vedere che per 5 ore di scarica con una corrente di 0,1 A, la tensione sulla batteria è scesa a 3 volt e ha iniziato a scendere ulteriormente rapidamente.

C \u003d I * t \u003d 0,1 * 5 \u003d 0,5 A \u003d 500 mAh.

Quindi la capacità reale della batteria NB-11L si è rivelata 1,5 volte inferiore a quella indicata su di essa.