Lai izmērītu akumulatora kapacitāti, viņi parasti rīkojas šādi: pievienojiet šim akumulatoram noteiktas vērtības rezistoru, kas izlādē šo akumulatoru, un reģistrējot strāvu, kas plūst caur rezistoru, un spriegumu pāri, gaidiet, līdz akumulators ir izlādējies. pilnībā izlādējies. Pamatojoties uz iegūtajiem datiem, tiek konstruēts izlādes grafiks, pēc kura tiek noteikta jauda. Vienīgā problēma ir tā, ka, samazinoties spriegumam uz akumulatora, samazināsies arī strāva caur rezistoru, tāpēc dati laika gaitā būs jāintegrē, tāpēc šīs akumulatora jaudas mērīšanas metodes precizitāte atstāj daudz vēlamo.
Ja akumulatoru izlādējat nevis caur rezistoru, bet gan ar stabilas strāvas avotu, tas ļaus ļoti precīzi noteikt akumulatora ietilpību. Bet ir viena problēma - akumulatora spriegums (1,2..3,7 V) nav pietiekams, lai darbinātu stabilu strāvas avotu. Bet šo problēmu var apiet, pievienojot mērīšanas ķēdei papildu sprieguma avotu.
Rīsi. 1. Shēma akumulatora jaudas mērīšanai
V1 - pētāmā baterija; V2 - palīgsprieguma avots; PV1 - voltmetrs;
LM7805 un R1 - stabils strāvas avots; VD1 - aizsargdiode.
1. attēlā parādīta akumulatora jaudas mērīšanas iestatījuma shematiska diagramma. Šeit var redzēt, ka izmērītais akumulators V1 ir virknē savienots ar strāvas avotu (to veido LM7805 integrētais stabilizators un rezistors R1) un papildu barošanas avotu V2. Tā kā V1 un V2 ir savienoti virknē, to spriegumu summa ir pietiekama, lai darbinātu strāvas avotu. Tā kā strāvas avota darbībai nepieciešamais minimālais spriegums ir 7 V (no kuriem 5 V ir spriegums LM7805 mikroshēmas izejā, t.i., šajā gadījumā tas ir sprieguma kritums pāri rezistoram R1, un 2 V ir minimālais pieļaujamo sprieguma kritumu starp LM7805 ieeju un izeju), tad spriegumu V1 un V2 summa ir pietiekama ar zināmu rezervi, lai darbinātu strāvas avotu.
Stabilizatora LM7805 vietā varat izmantot citu integrētu regulatoru, piemēram, LM317 ar izejas spriegumu 1,25 V un minimālo sprieguma kritumu 3 V. Tā kā strāvas avota minimālais darba spriegums būs 4,25 V, spriegums otro sprieguma avotu V2 var samazināt līdz 5 B. Ja tiek izmantots stabilizators LM317, stabilizācijas strāvas vērtību noteiks pēc formulas I = 1,25/R1
Tad 100 mA izlādes strāvai pretestības R1 vērtībai jābūt aptuveni 12,5 omi.
Kā izmērīt akumulatora jaudu
Pirmkārt, izvēloties rezistoru R1, ir jāiestata izlādes strāva - parasti izlādes strāvas vērtība tiek izvēlēta vienāda ar akumulatora darbības izlādes strāvu. Jāpatur prātā arī tas, ka daži 7805 integrēto sprieguma stabilizatoru modeļi var patērēt nelielu vadības strāvu 2...8 mA apmērā, tāpēc strāvas vērtību ķēdē ieteicams pārbaudīt ar ampērmetru. Pēc tam ķēdē tiek uzstādīts pilnībā uzlādēts akumulators V1, un, aizverot slēdzi SA1, viņi sāk skaitīt laiku, līdz akumulatora spriegums nokrītas līdz minimālajai vērtībai - dažādu veidu akumulatoriem šī vērtība ir atšķirīga, piemēram, niķeļa-kadmijam (NiCd) - 1, 0 V, niķeļa-metāla hidrīdam (NiMH) - 1,1 V, litija jonam (Li-ion) - 2,5...3 V, katram konkrētajam akumulatora modelim šie dati jāskata attiecīgajā dokumentācijā.
Pēc akumulatora minimālā sprieguma sasniegšanas tiek atvērts slēdzis SA1. Jāatceras, ka akumulatora izlāde zem minimālā sprieguma var to sabojāt. Reizinot izlādes strāvu (ampēros) ar izlādes laiku (stundās), iegūstam akumulatora ietilpību (A*h):
C=I*t
Apsvērsim šīs akumulatora jaudas mērīšanas metodes praktisko pielietojumu, izmantojot konkrētu piemēru.
NB-11L akumulatora jaudas mērīšana
Akumulators NB-11L (2. att.) tika iegādāts interneta veikalā DealeXtreme par 3,7 USD (SKU: 169532). Uz akumulatora korpusa ir norādīta tā ietilpība - 750 mAh. Vietnē tā jauda norādīta pieticīgāk - 650 mAh. Kāda ir šī akumulatora reālā ietilpība?
Rīsi. 2. Litija jonu akumulators NB-11L ar it kā 750 mAh ietilpību
Piemērots CAN.NB-11L 3.7V 750mAh
Izmantojiet tikai norādīto lādētāju
Lai savienotu vadus ar akumulatora kontaktiem, jums būs nepieciešami divi papīra saspraudes, kuras jāsaliek, kā parādīts 3. attēlā, un jāsavieno ar akumulatora “+” un “-” spailēm (4. attēls). Jāizvairās no kontaktu īssavienojuma, labāk tos izolēt.
Lai izmērītu NB-11L akumulatora jaudu, tā izlādes strāva tika pieņemta kā 100 mA. Šim nolūkam rezistora R1 vērtība tika izvēlēta nedaudz lielāka par 50 omi. Rezistora R1 izkliedēto jaudu nosaka pēc formulas P = V 2 /R1, kur V ir spriegums pāri rezistoram R1. Šajā gadījumā P = 5 2 /50 = 0,5 W. Stabilizators LM7805 jāuzstāda uz radiatora, bet, ja pie rokas nav piemērota radiatora, tad čipu var daļēji iegremdēt glāzē auksta ūdens, bet tā, lai spailes paliktu sausas (TO-220 gadījumā gadījums).
Pēc pilnībā uzlādēta NB-11L akumulatora uzstādīšanas ķēdē un SA1 slēdža aizvēršanas atpakaļskaitīšana sākās ar periodisku sprieguma uzraudzību, izmantojot PV1 voltmetru. Dati tika ievadīti tabulā, pēc kuras tika izveidots NB-11L akumulatora izlādes grafiks (5. att.).
Rīsi. 5. Sprieguma grafiks uz NB-11L akumulatora tā izlādes laikā ar strāvu 100 mA
No tā var redzēt, ka pēc 5 stundu ilgas izlādes ar strāvu 0,1 A spriegums uz akumulatora nokritās līdz 3 voltiem un sāka strauji kristies tālāk.
C = I * t = 0,1 * 5 = 0,5 A = 500 mAh.
Tātad NB-11L akumulatora faktiskā ietilpība izrādījās 1,5 reizes mazāka, nekā norādīts uz tā.
Sveiki. Šodienas īsajā pārskatā es vēlos apskatīt svina un litija bateriju testeri. Izdomāsim, kas patiesībā slēpjas zem šī lielā vārda un kur to var pielietot. Ja ir interese, laipni lūdzam kaķī.
Pasūtījums veikts 2016. gada 8. janvārī, izmantojot kuponu 5 no 10, kas saņemti par Jaungada zeķu akcijas punktiem. Tāpēc produkts man izmaksāja tikai 3,03 USD. Kas tika pievienots grozam līdz 10 USD, es jums pastāstīšu nākamajā apskatā. Testeris tika nekavējoties nosūtīts tajā pašā dienā.
Iekšā zilā plastmasas maisiņā bija pats testeris, vadi un 4 skrūves. Lai gan testerim ir tikai 2 montāžas caurumi:
Apskatīsim testera ierīci:
Uzraksts uz mikroshēmas korpusa ir rūpīgi noslīpēts. Akumulatora veida izvēlei ir viena poga.
Akumulatoru veidi tiek pārslēgti šādi. Kad testeris ir izslēgts, turiet nospiestu pogu, pievienojiet testeri akumulatoram un pēc tam atlaidiet pogu. Testeris turpina izvēlēties akumulatora veidu. Īsi nospiediet pogu, lai izvēlētos vajadzīgo režīmu.
Piemēram, 2S litijs:
Vai 12 voltu svina akumulators:
Pēc vajadzīgās vērtības izvēles izslēdziet testeri. Iestatījumi tiks saglabāti, un turpmāk šāda veida akumulatoriem testeris vienmēr ieslēgsies. Lai mainītu veidu, atkārtojiet iepriekš minētās darbības.
Šeit ir veikala vietnes režīma vērtības:
P1: Pb12V svina-skābes akumulators
P2: Pb24V svina-skābes akumulators
P3: nedarbojas
P4: nedarbojas
C2: 2 gab litija baterijas
C3: 3 gab litija baterijas
C4: 4 gab litija baterijas
C5: 5 gab litija baterijas
C6: 6 gab litija baterijas
C7: 7 gab litija baterijas
C8: nedarbojas
C15: nedarbojas.
Šī plāksne izskatās dīvaini, salīdzinot ar testera aprakstu:
Specifikācija:
Ieejas spriegums: 8-30V
Ieejas strāva: 5-12mA
Piemērots akumulatora tipam: svina-skābes/Pb-skābes akumulators un litija akumulators
LI 1S/2S/3S/4S/5S/6S/7S svina-skābe 12V/24V
Kur litijs nonāca no tabulas 1S, jo tas ir norādīts aprakstā? Tas ieinteresēja ne tikai mani, bet arī vienu no pircējiem. Un šo jautājumu viņš uzdeva veikala pārstāvim produkta lapā. Un viņi saņēma atbildi:
Paldies ka pajautāji!
1. Akumulatora kods C1 1 gab litija baterijas.
Vai atbildē atradāt kaut ko dīvainu? Ko darīt, ja vēlreiz apskatītu aprakstu?
Šis testeris vienkārši fiziski nevar strādāt ar 1S litiju! Galu galā lielākoties pilnībā uzlādētam 1S litijam ir 4,2 voltu spriegums. Un testeris, kā izrādījās no reāliem testiem, ieslēdzas tikai tad, kad tam tiek pielikts 4,65 voltu spriegums. Tiek atklāts pirmais, bet ne pēdējais noslēpums.
Testerim ir patīkams, vienmērīgs zaļš fona apgaismojums:
Kad ir sasniegti 5%, akumulatora joslas pazūd, akumulatora kontūra sāk mirgot un fona apgaismojums izslēdzas:
Izmērām 2 litija baterijas 18650. Šis ir mans precīzākais testeris, pārbaudot ar ION, mēra precīzi līdz simtdaļai. Ar šo precizitāti man pilnīgi pietiek. Un tas ir tas, ko mēs redzam:
Un litija polimēru akumulators:
Un paliek viens jautājums: kā šis testeris faktiski pārbauda akumulatoru? Viens no pircējiem arī uzdeva jautājumu produkta lapā. Viņu interesēja, kā patiesībā tiek pārbaudīts akumulators? Vai testeris mēra iekšējo pretestību? Vai tas noslogo akumulatoru? Kā tas strādā?
Un šeit, bungu ripināšana, ir veikala pārstāvja atbilde pakalpojumā Google tulkotājs. Oriģinālu var atrast produkta lapā:
Akumulatora jaudas testeris var pārbaudīt akumulatora spriegumu, slodzes spriegumu (spiediena starpību), iekšējo pretestību, īssavienojuma aizsardzību, īssavienojuma atjaunošanas laika aizsardzības funkciju, izlādes strāvu, uzlādes funkciju, pretestības noteikšanu (R1, R2), nolasīt testa kodu un jaudu (tostarp uzlādes un izlādes tests).Lai pagarinātu akumulatora darbības laiku un pareizi lietotu akumulatoru
Vai nav forši par tādu un tādu cenu? Šis testeris ir vienkārši visu pasaules akumulatoru darbinieku, autobraucēju un modelētāju sapnis.
Bet kāds var būt īssavienojuma un izlādes tests, ja testeris darbības laikā patērē:
Bet patiesībā vēl mazāk. 2 reizes. Mīts atmaskots? Pareizāk to būtu saukt nevis par testeri, bet gan par uzlādes indikatoru. Visticamāk, indikatora atmiņā tiek saglabātas tām atbilstošās sprieguma vērtības un uzlādes procenti. To mēs tagad darīsim. Apskatīsim, kāds spriegums atbilst kādam procentam. Šim nolūkam tika salikts testēšanas stends:
Ja testeris mēra akumulatora parametrus, to nedrīkst darbināt no barošanas avota. Bet mēs nepārbaudīsim testeri, mēs pārbaudīsim indikatoru.)))
Tā kā esošais barošanas avots saražo ne vairāk kā 15 voltus, es aprobežošos tikai ar 3 indikatoru režīmu mērīšanu. Šis ir 12 voltu svina akumulators un 2S un 3S litija akumulators.
Apskatīsim, kā indikators darbojas šajā darbības režīmā. Es nevēlos pārslogot pārskatu ar nevajadzīgām fotogrāfijām, tāpēc es vienkārši iedošu atbilstības plāksnes. Ja kādam būs vajadzīgas bildes, kas to apstiprina, sniegšu. Bet es tam neredzu jēgu, tas ir pilnīgi vienāds ar viņiem.
Tātad indikatorā ieslēdziet 1P režīmu:
13,01 V — 100%
12,50 V – 75%
12,20 V — 50%
11,80 V – 25%
11,01 V – 0%
Nu diezgan labs rezultāts.
Litija akumulatori pilnībā uzlādēti parasti ir 4,2 volti. 4,35 V vēl nav plaši izplatīts. Un nav ieteicams izlādēt litiju zem 3 voltiem. 2S tas jāreizina ar 2. Un 3S - attiecīgi ar 3.
Tagad pārbaudīsim 2S litiju, ieslēdzot 2c režīmu:
8,30 V — 100%
7,75 V – 75%
7,37 V — 50%
7,00 V – 25%
6,00 V – 0%
Un 3S litijs. 3. režīmi:
12,49 V — 100%
11,65 V – 75%
11,13 V — 50%
10,53 V – 25%
9,05 V – 0%
Un atkal labs rezultāts! Neskatoties uz neprecizitātēm aprakstā, šis rādītājs pastāv. Tas izskatās skaisti, un to var izmantot automašīnās, UPS, modelēšanā un daudzās citās amatniecībās, kurās strāvas padevei tiek izmantotas baterijas. Turklāt tam ir diezgan pieticīgs svars un izmēri.
Uzlādes pakāpe procentos ir vizuālāka nekā spriegums voltos. Īpaši cilvēkiem, kuri ir tālu no tā. Tāpat kā mobilajā telefonā. Ikviens sapratīs, ka, piemēram, akumulators drīz izlādēsies vai, gluži pretēji, uzlādēsies. Man šī ir vajadzīga un noderīga lieta, kas drīzumā tiks izmantota paredzētajam mērķim. Principā es gaidīju, ka saņemšu uzlādes indikatoru, nevis mītisku super-duper testeri, pirms iegādes izanalizējot aprakstu un tehniskās īpašības.
Tas noteikti ir 3 dolāru vērts.
Plānoju pirkt +67 Pievienot pie favorītiem Man patika apskats +87 +138Kā lietot akumulatora testeri?
Ļoti vienkārši. Jūs savienojat Kulona skavas ar akumulatoru, un pēc sekundes ierīce parāda spriegumu.
Kāpēc man ir nepieciešams kulons? Ar akumulatoriem strādāju jau ilgu laiku un varu novērtēt akumulatora stāvokli, izmērot spriegumu zem slodzes vai pat vienkārši pēc akumulatora pieslēgtas spuldzītes mirdzuma.
Protams, jūs varat iegūt labu priekšstatu par akumulatoru. Bet tas ir līdzīgi kā ar mēli pārbaudīt akumulatora spriegumu. 
- pat pieredzējis cilvēks nevarēs nosaukt skaitli - spriegumu voltos (vai, mūsu gadījumā, ampērstundās). Iedomājieties arī, cik daudz bateriju būtu nepieciešams, lai nodotu darbiniekam savu pieredzi. Un Kulons darbojas pat nepieredzējušās rokās. Tāpēc, tāpat kā jūs izmantojat multimetru, lai izmērītu akumulatora spriegumu, jūs izmantosit Kulonu.
Vai kulonu var izmantot, lai pārbaudītu NiCad vai litija baterijas?
Nē. Kulona indikators ir paredzēts tikai svina skābes akumulatoru pārbaudei.
Kāda ir Kulona mērījuma kļūda?
Kulons nav precīzs mērinstruments. Tas nemēra, bet novērtē to, pamatojoties uz akumulatora reakciju uz testa signālu. Tas ir indikators, kas palīdz atšķirt labas baterijas no akumulatoriem, kas ir zaudējuši daļu. Mērījumu kļūda nav norādīta tās tehnisko raksturlielumu sarakstā un nav standartizēta. Kulons tika testēts uz tradicionāliem vairāku dažādu firmu ar šķidro (uzsūcas plāksnēs un separatorā) elektrolītu - AGM tehnoloģiju. Šīm baterijām novērtējuma kļūda nepārsniedza 10-15%. Taču pēdējos gados daži akumulatoru ražotāji ir sākuši ražot baterijas ar ievērojami atšķirīgiem elektriskajiem parametriem. Tie ir, piemēram, īsas izlādes baterijas (bieži novietotas kā) vai daudzas “noname” baterijas, kuras bieži tiek uzstādītas signalizācijas sistēmās to zemo izmaksu dēļ (cerot, ka ugunsgrēks nenotiks). Tāpēc mūsdienās uz nezināmiem akumulatoriem, pat ja tie ir izgatavoti, izmantojot AGM tehnoloģiju, kļūda var būt lielāka. Lai samazinātu šo kļūdu, lietotājs var konfigurēt testeri, lai pārbaudītu noteiktu tipu, būtībā aizstājot ierīces rūpnīcas kalibrēšanu ar kalibrēšanu, kas iegūta ar akumulatoriem un tā apstākļos.
Visi mērījumi un novērtējumi tiek veikti attiecībā pret kādu standartu. Piemēram, voltmetrs salīdzina akumulatora spriegumu ar atsauces primārās šūnas spriegumu. Un Kulons salīdzina testējamo akumulatoru ar tiem svina akumulatoriem, uz kuriem tas tika pārbaudīts. Nomainot rūpnīcas kalibrēšanu ar savu, jūs varat padarīt savu akumulatoru par atsauci, un visi jaudas aprēķini kļūs precīzāki. Lietošanas instrukcija piedāvā vairākus ierīces kalibrēšanas veidus. Atliek tikai izvēlēties un izmantot sev piemērotāko metodi
Kā lietot, ja pašam nav iespējams kalibrēt?
Lielākoties kļūda ir neliela, un kulonu var izmantot bez jebkādas sagatavošanas. Ja jūsu gadījumā tas tā nav un nav iespējams veikt kalibrēšanu, varat izmantot PULON kā ierīci relatīviem mērījumiem. Piemēram, jums ir ducis identisku akumulatoru ar nominālo jaudu 10 A*h. Deviņās no tām PENDANT rāda 9 A*stunda, bet desmitajā - 3 A*stunda. Secinājums - desmitais akumulators ir bojāts un nekavējoties jāmaina.
Pat ja ir tikai viens noteikta tipa akumulators, pirms nodošanas ekspluatācijā varat to pārbaudīt ar Kulonu. Turpmākās apkopes laikā rādījumus var ierakstīt noteiktos intervālos (piemēram, reizi ceturksnī). Kad Kulons parāda, ka tas ir kļuvis mazāks par 70% no sākotnējās jaudas (šo ierobežojumu varat izvēlēties pats), akumulators ir jānomaina.
No pirmā acu uzmetiena svina-skābes akumulatoriem ir ļoti vienkāršs dizains. Bet šādas vienkāršības negatīvā puse ir nepieciešamība stingri ievērot noteiktus akumulatora darbības noteikumus. Tikai tad tas īstenos ražotāja norādīto uzlādes-izlādes ciklu skaitu un dažkārt parādīs vislabāko rezultātu. Tam būs nepieciešams papildu aprīkojums, kas tiks apspriests rakstā.
Akumulatora plākšņu sulfācija
Galvenās svina-skābes akumulatora briesmas ir ierīces glabāšana izlādētā stāvoklī. Šajā gadījumā notiek tā sauktais sulfācijas process - svina sulfāta (PbSO4), kas ir dielektriķis, nogulsnēšanās uz plāksnēm. Minimālais pieļaujamais spriegums akumulatora spailēs parasti ir norādīts tā dokumentācijā. Piemēram, lielākajai daļai svina-skābes akumulatoru ar nominālo spriegumu 12,6 V minimālais spriegums, pēc kura sākas akumulatora plākšņu intensīvas sulfācijas process, ir 10,8 V.
Akumulatoru sprieguma un iekšējās pretestības mērīšana
Vienkāršākais akumulatora uzraudzības veids ir izmērīt EML tā spailēs. Kad EMF ir mazāks par minimālo pieļaujamo līmeni, akumulators tiek uzlādēts līdz nominālajam spriegumam pie spailēm. Bet šī metode ir piemērota tikai labi zināmām baterijām. Ja plāksnes jau ir pārklātas ar biezu svina sulfāta slāni, akumulatoram būs augsta iekšējā pretestība. Šajā gadījumā EMF pie spailēm var būt nominālā līmenī, bet akumulators ātri izlādēsies vai vispār nespēs nodrošināt nepieciešamo strāvu slodzei. Voltmetrs to nevarēs noteikt. Tomēr, ja sulfācija uz plāksnēm tiek atklāta savlaicīgi, akumulatoru joprojām var ietaupīt, kas tiks apspriests tālāk.
Lai uzraudzītu akumulatoru ar iespēju ātri noteikt darbības traucējumus, ir nepieciešama īpaša ierīce. Papildus spaiļu spriegumam tam jāmēra akumulatora iekšējā pretestība (vai vadītspēja). Salīdzinot izmērītās vērtības ar tām, kas norādītas akumulatora dokumentācijā, mēs varam izdarīt secinājumu par akumulatora piemērotību turpmākai lietošanai. Šādas ierīces piemērs ir PITE 3915. Tās svarīgas priekšrocības ir liela krāsu LCD displeja un ērtas tastatūras klātbūtne.
Bieži vien, lai paātrinātu darbu, ir nepieciešami ne tikai paši dati, bet arī novērtējums, vai tie ir ārpus pieļaujamām robežām. Šajā gadījumā Fluke BT500 sērijas skaitītāji ir laba izvēle.
Lietotājs var iestatīt sliekšņa vērtības 10 parametriem, pēc kuriem ierīce izdod brīdinājumu. Vēl viena Fluke BT500 sērijas iezīme ir lādētāja pulsācijas mērīšanas funkcija. Ir iespējams izmērīt uzlādes-izlādes ciklus vairākiem akumulatoriem vienlaikus. Šajā gadījumā katrai baterijai ierīces atmiņā tiek izveidots savs profils, kurā tiek uzkrāti secīgu mērījumu dati. Papildus pamata Fluke BT510 sērijā ietilpst Fluke BT520 bateriju mērīšanai, kas uzstādītas skapjos un citās grūti sasniedzamās vietās, kā arī Fluke BT-521 ar uzlabotām funkcijām. Fluke BT520 un BT521 ir aprīkoti ar interaktīvu zondi (attiecīgi BTL20 un BTL21) un somiņu. Fluke BT521 īpaša iezīme ir tā temperatūras mērīšanas funkcijas, kā arī bezvadu sakari ar mobilo ierīci.
Caur akumulatoru plūstošās strāvas atkarība no potenciālu starpības tā spailēs ir nelineārs lielums. Tāpēc akumulatora iekšējā pretestība, ko mēra ar līdzstrāvu, ir drīzāk aptuvens, jo tas ir atkarīgs no daudziem faktoriem. Daudzām praktiskām vajadzībām šāda precizitāte ir pietiekama – tiek pieņemts lēmums, vai akumulators darbojas vai ir bojāts. Bet, ja vēlaties saprast, vai ir vērts uztraukties ar akumulatora atjaunošanu, jums ir precīzāk jāmēra iekšējā pretestība. Varat palielināt akumulatora iekšējās pretestības mērīšanas precizitāti, ja to darāt ar maiņstrāvu. Tieši šī metode ir ieviesta PITE BT-301 ierīcē. Vēl viena svarīga ierīces iezīme ir papildu funkcijas klātbūtne niķeļa-kadmija bateriju pārbaudei.
Instrumenti akumulatora jaudas mērīšanai
Iepriekš uzskaitītajām ierīcēm, lai pieņemtu lēmumu, to rādījumi ir jāinterpretē noteiktā veidā. Šim nolūkam, pirmkārt, ir nepieciešams augsti kvalificēts personāls un, otrkārt, akumulatora dokumentācija, lai jums būtu ar ko salīdzināt izmērītos parametrus. Taču ir arī ērti lietojami akumulatoru testeri, kas mēra akumulatora spriegumu un jaudu. Šajā gadījumā pietiek ar testera pievienošanu akumulatora spailēm uz dažām sekundēm. Pēc tam jauda un spriegums tiek salīdzināti ar tiem, kas norādīti uz akumulatora korpusa.
Šīs akumulatoru pārbaudes metodes trūkums ir tāds, ka tajā tiek izmantota jaudas mērīšanas metode, kurai raksturīga zema precizitāte un kas darbojas ierobežotā jaudas diapazonā. Neskatoties uz to, šāda testera iespējas ir diezgan pietiekamas praktiskai lietošanai.
Kompaktu un ērti lietojamu akumulatoru jaudas mērītāju piemērs ir pašmāju ražotās “Pendant” sērijas ierīces. Mērīšanas laiks ir 4 s. Mērīšanas procesā uz akumulatoru tiek nosūtīts īpašas formas signāls. Pamatojoties uz reakciju, tiek noteikts plākšņu aktīvais laukums, pamatojoties uz kuru tiek aprēķināta kapacitāte.
Jāņem vērā, ka uzdevumiem kritiskām lietojumprogrammām akumulatora jaudas mērījumi jāveic, izmantojot īpašu slodzi, piemēram, PITE-3980. Šī ierīce spēj bezvadu režīmā pārraidīt akumulatora izlādes datus.
Gudri risinājumi akumulatoru testēšanai
Ja baterijas ir iesaistītas kritiskās sistēmās, vislabāk ir tās pastāvīgi uzraudzīt. Tam palīgā nāk mūsdienu tehnoloģijas:
Iepazīstinām ar paštaisītas aktīvās elektroniskās slodzes projektu. Pretestības slodze pati par sevi nav nekas īpašs, taču šeit bāzes pagarinājums ir mikrokontrolleris, ko izmanto, lai mērītu strāvu, spriegumu un jaudu un pārbaudītu jebkura akumulatora kapacitāti no 100 mAh līdz 99 Ah ar automātisku slodzes atvienošanas funkciju no avota pēc sasniegšanas. iestatītais izlādes spriegums. Mikrokontrollera papildu darbība ir ventilatora ātruma regulēšana atkarībā no radiatora temperatūras.
Akumulatora ietilpības mērītāja shēma ar elektronisku slodzi
Pamata aktīvās slodzes ķēdes darbība ir pavisam vienkārša - jaudas tranzistors ir virknē savienots ar avota jaudas uztveršanas rezistoru ar strāvas avotu (piemēram, barošanas bloku, akumulatoru). Tranzistoru kontrolē ar kļūdas signālu, kas ģenerēts instrumentu pastiprinātājā, pamatojoties uz sprieguma signālu, kas saņemts no sensora rezistora, un sprieguma signālu, kas tiek piegādāts no vadības potenciometra. Atšķirība starp šiem signāliem liek tranzistoram ieslēgt vai izslēgt, izmantojot instrumentu pastiprinātāju, lai tos izlīdzinātu. Tas ietekmē strāvas daudzumu, kas plūst caur tranzistoru, un līdz ar to strāvu, kas nāk no pārbaudāmā avota. Mērīšanas rezistoram tiek pielikts spriegums, kas ir proporcionāls caur to plūstošajai strāvai saskaņā ar Oma likumu.
Protams, šai pamata shēmai ir daudz dažādu modifikāciju, piemēram, vairāk nekā viens jaudas tranzistors, papildu vadības tranzistori, MOSFET bipolāro tranzistoru vietā, uzlabotas darbības pastiprinātāju versijas utt.
Šajā projektā tiek izmantota vienkāršākā iespēja ar vienu STW20NB50 lauka efekta tranzistoru TO-247 pakotnē. Tranzistoru tieši darbina dubultā LM358 operētājsistēmas pastiprinātājs, ko darbina viens 9V spriegums. No jaudas rezistora (2 paralēli 0R1 5W rezistori) uztvertais spriegums tiek pievadīts caur vienkāršu RC filtru uz pirmā pastiprinātāja invertējošo ieeju, un uz otra operētājsistēmas pastiprinātāja neinvertējošu ieeju, lai pastiprinātu spriegumu pirms pārsūtīšanas uz mikrokontrolleru - strāvas mērīšana.
Divu virknē savienoto vadības potenciometru spriegums tiek pievadīts arī neinvertējošā pirmā pastiprinātāja ieejai, radot rupju un smalku regulēšanas sistēmu, ko absorbē pašreizējā slodze. Pirmais op-amp ģenerē kļūdas signālu, kas kontrolē jaudas tranzistoru. Tranzistors darbojas lineāri, kas ir nedaudz neparasti MOSFET, bet šajā gadījumā pilnīgi normāli.
Brīdinājums: šī pretestības slodzes ķēde var neizturēt pārbaudāmā barošanas avota apgriezto savienojumu!
Projekta pamatā ir mikrokontrolleris ATtiny26. To darbina iekšējais 8 MHz oscilators, kas pirmajos dažos braucienos tiek kalibrēts "manuāli" ar izmēģinājumu un kļūdu palīdzību, mainot programmas sākumā OSCCAL oscilatoru reģistrā ievadīto parametru (vairākas reizes regulējot, kompilējot un programmējot) . Lai gan ķēdei ir funkcija akumulatora jaudas mērīšanai, kas sastāv no pieņemtās slodzes aprēķināšanas kā laika funkcijas, mēs neuzskatām par vajadzīgu stabilizēt laiku, izmantojot kvarcu, jo tas nav laboratorijas aprīkojums, un nelielas novirzes skaitītajā laikā (pēc ģeneratora kalibrēšanas) maz ietekmē akumulatora mērījuma rezultātu. Ja kāds vēlas stabilizēt taimeri ar kvarcu, arī to var izdarīt.
Programma tika pilnībā uzrakstīta montāžas valodā un aizņem pieejamo procesora atmiņu, tikai 2 KB.
ADC tiek baroti caur bloķējošo kondensatoru AVCC galā un kā atsauces sprieguma avots izmanto iekšējo spriegumu 2,56 V. Mērījumus veic cikliski ik pēc 200 ms galvenajā programmas cilpā.
Lai skatītu strāvu un spriegumu ar precizitāti 0,01, ADC apstrādes precizitāte tika programmatūra palielināta no 10 līdz 12 bitiem. Bez šīs procedūras sprieguma indikācijas precizitāte pieņemtajā 30V diapazonā bija 30V/1023 (ADC) = ~0,03V, kas nav īpaši laba.
Pateicoties pārtveršanai līdz 12 bitiem, sprieguma rādījumu precizitāte bija 30 V / 4095 (ADC)<0,01 В. Для тока с предполагаемым диапазоном 10 А избыточная дискретизация была по существу ненужной, потому что 10 А / 1023 (АЦП) = ~ 0,01 А, что достаточно.
Katrs mērījums ņem daudz "ātro" rādījumu no ADC, no kuriem tiek iegūts vidējais rādītājs, kas pēc tam nonāk "brīvā" apļveida buferī, kas tiek cikliski piepildīts ar katru mērījumu. Šī bufera vidējā vērtība tiek ņemta tikai turpmākiem pareiziem strāvas vai sprieguma aprēķiniem. Rezultātā rādījumi ir diezgan stabili un diezgan ātri reaģē uz izmērīto vērtību izmaiņām.
Radiatora temperatūru mēra ar Dalasas sensora ķēdi (tā var būt 18B20 vai 18S20 - programma atpazīst un noregulē) ar precizitāti līdz tuvākajiem grādiem, un uz tā pamata tiek noteikts, cik ātri griezt radiatora ventilatoru - jo karstāks, jo ātrāka rotācija. Ieslēdzot strāvu, ventilators sāk darboties ar lielu ātrumu un pēc kāda laika sasniedz minimālo ātrumu atbilstoši temperatūrai.
Akumulatora jaudas mērīšana pamatā sastāv no pašreizējo rādījumu summēšanas noteiktos laika intervālos (šeit 1 s) un pēc tam šīs summas integrēšanas noteiktos laika intervālos (šeit 1 h = 3600 s). Piemēram, lai tas būtu strāvas mērījums 1 A; ja mēs to summējam par stundu katru sekundi, mēs iegūstam rādījumu summu = 1 A x 3600 s = 3600 Ac; ja mēs to sadalām ar nemainīgu integrācijas periodu, kas vienāds ar 3600 s (1 stunda), mēs iegūstam 3600 Ac / 3600 s = 1 A stundā.
Pārbaudīsim, ja strāva = 4 A 10 stundas, kas tad notiks? 4 A x 36 000 s = 144 000 AC —> 144 000/3600 = 40 Ah.
Lai izmērītu akumulatora ietilpību, tam jābūt savienotam ar slodzi ar minimāliem rupjiem un smalkajiem potenciometriem (slodzes atgriešana) un maksimālā atslēgšanas sprieguma regulēšanas potenciometru. Displejā ir jāparāda akumulatora spriegums, piemēram, 12,15 V, un tukšgaitas strāva. Sprieguma mērvienība jāraksta kā "V" (ar lielo burtu), ja tas ir mazs burts "v", īsi jānospiež poga, lai aktivizētu slodzes atdalīšanas funkciju, lai atgrieztos pie lielā "V".
Tagad noregulēsim potenciometra izslēgšanas spriegumu, piemēram, 12V skābes akumulatoram tas būtu kopējais izlādes spriegums 10,20V (1,7V/šūna, dažādi avoti var dot nedaudz atšķirīgus izmērus, īpaši atkarībā no tā ražotāja). Nospiediet slodzes atvienošanas funkcijas pogu ilgi (vairāk nekā 3 sekundes), līdz burts “V” mainās uz mazu “v”. Pagrieziet sprieguma potenciometru uz maksimālo vērtību un atstājiet to jau - ar izolācijas slodzi tie atgriezīsies gaidīšanas režīmā.
Tagad pietiek iestatīt vēlamo slodzes strāvu, vēlams uz 20 stundām (parasti saskaņā ar skābes akumulatoru ieteikumiem), piemēram, 2,5 A 50 A/h akumulatoram, un gaidīt beigu signālu - pīkstienu. Atkarībā no akumulatora stāvokļa tas var ilgt vairākas stundas. Pateicoties slodzes atslēgšanas funkcijai, jums nav jāuztraucas par pilnīgas izlādes trūkumu un akumulatora bojājumu – slodze automātiski izslēgsies. Displejā mēs varam nolasīt kapacitātes vērtību un pagājušo mērīšanas laiku.
Kapacitātes noteikšana tiek aktivizēta automātiski, tiklīdz tiek konstatēta vismaz 50 mA strāva, bez iepriekš aprakstītās spiedpogas darbības un izslēgšanas sprieguma regulēšanas - tie kalpo tikai sprieguma kontroles režīma aktivizēšanai un slodzes atslēgšanai.
Viena no procesora izejām satur USART programmatūras pārraidi ar ātrumu 9600 8N1 vienas sekundes ciklā, kas ietver informāciju, kas ir identiska tai, kas tiek parādīta displejā ASCII kodu veidā. Varat nosūtīt datu pārsūtīšanu, piemēram, uz datoru, izmantojot jebkuru RS232-TTL/USB adapteri un nolasīt informāciju tieši jebkurā terminālī, norādot atbilstošo adaptera COM portu. Pārsūtītie dati ietver ASCII kodus, kas kontrolē termināli, proti, CR + LF kodus līnijas galos un CLRSCR kodu, lai notīrītu ekrānu katras pārraides sākumā, lai dati tiktu parādīti termināļa logā. fiksēta atrašanās vieta (logs netiek ritināts, kad tiek saņemti dati) .
Mikrokontrolleris tieši kontrolē 2x16 burtciparu LCD displeju 4 bitu režīmā. Displejā ir redzami 6 parametri,
- augšējā rindā: spriegums, strāva, radiatora temperatūra;
- apakšējā rindā: jauda, jauda, mērīšanas laiks.
Ķēdē ir vairāki potenciometri. Tos izmanto, lai koriģētu sprieguma un strāvas mērījumus, kā arī displeja kontrastu un regulētu slodzes strāvas līmeni (rupju un smalku), kā arī lai iestatītu nogriešanas spriegumu A/h mērījumiem.
Barošanas avots ir 3W, 12V jaudas transformators. Standarta iebūvētais regulators SMD versijā nodrošina 5V, lai darbinātu visu ķēdi, savukārt 9V regulators TO-92 op-amp paketē ir pielodēts trases pusē, spriegumu filtrē vairāki elektrolītiskie kondensatori un keramika.
Elektroniskā shēma tika sadalīta divās iespiedshēmu platēs: procesora plate ar mijiedarbīgām shēmām un slodzes plate ar tranzistoru un rezistoriem. Tie ir veidoti tā, lai tos varētu sadalīt divās daļās vai atstāt kā vienu lielu dēli. Atdalīšanas gadījumā dēļi tiek savienoti, izmantojot īsus stieples gabalus, vēlams kabeli, un tiek ievietoti korpusā tā, lai tie būtu pēc iespējas tuvāk viens otram (savienojošie vadi ir pēc iespējas īsāki). Jaudas tranzistors ir savienots ar diezgan lielu radiatoru ar ventilatoru.
Visa shēma tika ievietota tipiskā metāla korpusā no ATX datora barošanas avota. Priekšējais panelis ar caurumu displejam ir piestiprināts pie vienas no sienām. Papildus displejam ir arī banānu savienotāji pārbaudāmā avota pievienošanai un regulēšanas potenciometri. Sakarā ar to, ka šis ir korpuss no datora barošanas avota, jau ir savienotājs 220 V strāvas vadam.
