Bir pilin kapasitesini ölçmek için genellikle şunu yaparlar: bu pili boşaltan bu pile belirli bir değerde bir direnç bağlarlar ve dirençten akan akımı ve üzerindeki voltajı kaydederler, pil şarj olana kadar bekleyin. tamamen taburcu edildi. Elde edilen verilere dayanarak kapasitenin belirlendiği bir deşarj grafiği oluşturulur. Tek sorun, pil üzerindeki voltaj azaldıkça dirençten geçen akımın da azalmasıdır, bu nedenle verilerin zaman içinde entegre edilmesi gerekecektir, bu nedenle pil kapasitesini ölçmeye yönelik bu yöntemin doğruluğu arzu edilenden çok uzaktır.
Pili bir direnç aracılığıyla değil, sabit bir akım kaynağı aracılığıyla boşaltırsanız, bu, pil kapasitesini çok yüksek bir doğrulukla belirlemenize olanak tanır. Ancak bir sorun var - aküdeki voltaj (1.2..3.7 V) sabit bir akım kaynağını çalıştırmak için yeterli değil. Ancak ölçüm devresine ek bir voltaj kaynağı eklenerek bu sorun aşılabilir.
Pirinç. 1. Pil kapasitesini ölçen devre
V1 - incelenmekte olan pil; V2 - yardımcı voltaj kaynağı; PV1 - voltmetre;
LM7805 ve R1 - kararlı akım kaynağı; VD1 - koruyucu diyot.
Şekil 1, pil kapasitesinin ölçülmesine yönelik bir düzeneğin şematik diyagramını göstermektedir. Burada ölçülen pilin V1'in akım kaynağına (LM7805 entegre dengeleyici ve direnç R1'den oluşur) ve yardımcı güç kaynağı V2'ye seri olarak bağlandığını görebilirsiniz. V1 ve V2 seri olarak bağlandığından gerilimlerinin toplamı akım kaynağını çalıştırmak için yeterlidir. Akım kaynağının çalışması için gereken minimum voltaj 7 V olduğundan (bunun 5 V'u LM7805 mikro devresinin çıkışındaki voltajdır, yani. bu durumda R1 direnci üzerindeki voltaj düşüşüdür ve 2 V minimumdur) LM7805'in girişi ve çıkışı arasında izin verilen voltaj düşüşü), bu durumda V1 ve V2 voltajlarının toplamı, akım kaynağını çalıştırmak için bir miktar marjla yeterlidir.
LM7805 dengeleyici yerine, çıkış voltajı 1,25 V ve minimum voltaj düşüşü 3 V olan başka bir entegre regülatör, örneğin LM317 kullanabilirsiniz. Akım kaynağının minimum çalışma voltajı 4,25 V olacağından voltajı ikinci voltaj kaynağı V2 5 B'ye düşürülebilir. LM317 stabilizatör kullanılırsa stabilizasyon akımının değeri formülle belirlenecektir. ben = 1,25/R1
Daha sonra 100 mA'lik bir deşarj akımı için R1 direncinin değeri yaklaşık 12,5 Ohm olmalıdır.
Pil kapasitesi nasıl ölçülür?
İlk olarak, R1 direncini seçerek deşarj akımını ayarlamanız gerekir - genellikle deşarj akımının değeri, pilin çalışma deşarj akımına eşit olarak seçilir. Bazı 7805 entegre voltaj stabilizatör modellerinin 2...8 mA civarında küçük bir kontrol akımı tüketebileceği de akılda tutulmalıdır, bu nedenle devredeki akım değerinin bir ampermetre ile kontrol edilmesi önerilir. Daha sonra, devreye tamamen şarj edilmiş bir V1 pil takılır ve SA1 anahtarını kapatarak, pildeki voltaj minimum değere düşene kadar geçen süreyi geri saymaya başlarlar - farklı pil türleri için bu değer farklıdır, örneğin, nikel-kadmiyum (NiCd) için - 1,0 V, nikel-metal hidrit (NiMH) için - 1,1 V, lityum iyon (Li-ion) için - 2,5...3 V, her bir pil modeli için bu veriler, uygun belgelerde görüntülenmelidir.
Aküdeki minimum gerilime ulaşıldıktan sonra SA1 anahtarı açılır. Akünün minimum voltajın altında deşarj edilmesinin ona zarar verebileceği unutulmamalıdır. Deşarj akımını (Amper cinsinden) deşarj süresiyle (saat cinsinden) çarparak akü kapasitesini (A*h) elde ederiz:
C=I*t
Belirli bir örnek kullanarak pil kapasitesini ölçmeye yönelik bu yöntemin pratik uygulamasını ele alalım.
NB-11L pilinin kapasitesinin ölçülmesi
NB-11L pil (Şekil 2), DealeXtreme çevrimiçi mağazasından 3,7 ABD dolarına (SKU: 169532) satın alındı. Pil kutusunda kapasitesi belirtilmiştir - 750 mAh. Web sitesinde kapasitesi daha mütevazı bir şekilde belirtiliyor - 650 mAh. Bu pilin gerçek kapasitesi nedir?
Pirinç. 2. 750 mAh olduğu iddia edilen Li-ion pil NB-11L
CAN.NB-11L 3,7V 750mAh'a uygundur
Yalnızca belirtilen şarj cihazını kullanın
İletkenleri akü kontaklarına bağlamak için, Şekil 3'te gösterildiği gibi bükülmesi ve akünün "+" ve "-" terminallerine bağlanması gereken iki ataç gerekir (Şekil 4.). Kısa devre temaslarından kaçınmak gerekir, onları yalıtmak daha iyidir.
NB-11L bataryanın kapasitesini ölçmek için deşarj akımı 100 mA olarak alınmıştır. Bu amaçla R1 direncinin değeri 50 Ohm'un biraz üzerinde olacak şekilde seçilmiştir. Direnç R1 tarafından harcanan güç aşağıdaki formülle belirlenir: P = V2 /R1 burada V, R1 direnci üzerindeki voltajdır. Bu durumda P=5 2 /50=0,5 W. LM7805 dengeleyici bir radyatöre kurulmalıdır, ancak elinizde uygun bir radyatör yoksa, çip kısmen bir bardak soğuk suya batırılabilir, ancak böylece terminaller kuru kalır (TO-220 durumunda) dava).
Devreye tamamen şarj edilmiş bir NB-11L pil takıldıktan ve SA1 anahtarı kapatıldıktan sonra, PV1 voltmetre kullanılarak periyodik voltaj izlemeyle geri sayım başladı. Veriler, NB-11L pilinin deşarj grafiğinin oluşturulduğu bir tabloya girildi (Şekil 5).
Pirinç. 5. NB-11L bataryanın 100 mA akımla deşarjı sırasındaki voltaj grafiği
Buradan 0,1 A akımla 5 saatlik deşarjın ardından akü üzerindeki voltajın 3 volta düştüğü ve hızla daha da düşmeye başladığı görülmektedir.
C = I * t = 0,1 * 5 = 0,5 A = 500 mAh.
Yani NB-11L pilinin gerçek kapasitesinin üzerinde belirtilenden 1,5 kat daha düşük olduğu ortaya çıktı.
Merhaba. Bugünkü kısa incelememde kurşun ve lityum piller için bir test cihazına bakmak istiyorum. Bu büyük ismin altında aslında neyin gizlendiğini ve nerede uygulanabileceğini bulalım. Eğer ilgileniyorsanız, kediye hoş geldiniz.
Sipariş, 8 Ocak 2016'da Yılbaşı çorap promosyonundan puan karşılığında alınan 10 üzerinden 5'lik kupon kullanılarak yapıldı. Bu nedenle ürünün bana maliyeti yalnızca 3,03 dolardı. Bir sonraki incelemede 10$'a kadar sepete neler eklendiğini anlatacağım. Test cihazı aynı gün derhal gönderildi.
İçinde mavi plastik bir torbanın içinde test cihazının kendisi, teller ve 4 vida vardı. Test cihazında yalnızca 2 montaj deliği olmasına rağmen:
Test cihazına bakalım:
Mikro devre gövdesi üzerindeki yazı dikkatlice taşlanmıştır. Pil tipini seçmek için bir düğme vardır.
Pil türleri bu şekilde değiştirilir. Test cihazı kapalıyken düğmeyi basılı tutun, test cihazını pile bağlayın ve ardından düğmeyi bırakın. Test cihazı pil tipini seçmeye devam eder. İstenilen modu seçmek için düğmeye kısaca basın.
Örneğin 2S lityum:
Veya 12 volt kurşun akü:
İstenilen değeri seçtikten sonra test cihazını kapatın. Ayarlar kaydedilecek ve gelecekte test cihazı bu tür piller için her zaman açılacaktır. Türü değiştirmek için yukarıdaki adımları tekrarlayın.
Mağaza web sitesindeki mod değerleri şunlardır:
P1: Pb12V kurşun-asit akü
P2: Pb24V kurşun-asit akü
P3: çalışmıyor
P4: çalışmıyor
C2: 2 adet lityum pil
C3: 3 adet lityum pil
C4: 4 adet lityum pil
C5: 5 adet lityum pil
C6: 6 adet lityum pil
C7: 7 adet lityum pil
C8: çalışmıyor
C15: çalışmıyor.
Bu plaka, test cihazının açıklamasıyla karşılaştırıldığında garip görünüyor:
Şartname:
Giriş voltajı: 8-30V
Giriş akımı: 5-12mA
Akü Tipine Uygun: kurşun-asit/Pb-Asit akü ve Lityum akü
LI 1S/2S/3S/4S/5S/6S/7S Kurşun-asit 12V/24V
Açıklamada belirtildiğine göre lityum tablo 1S'den nereye gitti? Bu sadece beni değil alıcılardan birini de ilgilendiriyordu. Ve bu soruyu ürün sayfasındaki mağaza temsilcisine sordu. Ve cevabı aldılar:
Sorduğun için teşekkürler!
1. Pil kodu C1 1 adet lityum pil.
Cevapta tuhaf bir şey buldunuz mu? Açıklamaya tekrar bakarsanız ne olur?
Bu test cihazı fiziksel olarak 1S lityum ile çalışamaz! Sonuçta, tamamen şarj edilmiş bir 1S lityumun büyük bir kısmı 4,2 voltluk bir voltaja sahiptir. Ve gerçek testlerden anlaşıldığı üzere test cihazı yalnızca 4,65 volt voltaj uygulandığında açılıyor. İlk sır ortaya çıktı ama sonuncusu değil.
Test cihazı hoş, düzgün bir yeşil arka ışığa sahiptir:
%5'e ulaşıldığında pil üzerindeki çubuklar kaybolur, pilin ana hatları yanıp sönmeye başlar ve arka ışık kapanır:
2 adet lityum 18650 pili ölçelim, bu benim en doğru test cihazım, ION ile kontrol ettiğimde yüzde bire kadar doğru ölçüm yapıyor. Bu doğruluk benim için oldukça yeterli. Ve şunu görüyoruz:
Ve lityum polimer pil:
Ve geriye bir soru kalıyor: Bu test cihazı pili gerçekte nasıl test ediyor? Alıcılardan biri de ürün sayfasında bir soru sordu. Pilin gerçekte nasıl test edildiğiyle ilgileniyor muydu? Test cihazı iç direnci ölçüyor mu? Bataryaya bir yük getirir mi? Nasıl çalışır?
Ve işte, davul sesi, Google Çeviri'deki mağaza temsilcisinin yanıtı. Orijinali ürün sayfasında bulabilirsiniz:
Pil kapasitesi test cihazı, akü voltajını, yük voltajını (basınç farkı), iç direnci, kısa devre korumasını, kısa devre kurtarma süresi koruma fonksiyonunu, deşarj akımını, şarj fonksiyonunu, direnç algılamayı (R1, R2), test kodunu ve gücü okuyabilir (dahil) şarj ve deşarj testi).Pil ömrünü uzatmak ve pili doğru kullanmak için
Böyle bir fiyat için harika değil mi? Bu test cihazı dünyadaki tüm pil çalışanlarının, sürücülerin ve modelcilerin hayalidir.
Ancak test cihazı çalışma sırasında enerji tüketirse ne tür bir kısa devre ve deşarj testi olabilir:
Ama gerçekte daha da az. 2 kez. Efsane çürütüldü mü? Buna test cihazı değil, şarj göstergesi demek daha doğru olur. Büyük olasılıkla bunlara karşılık gelen voltaj değerleri ve şarj yüzdeleri göstergenin hafızasında saklanır. Şimdi yapacağımız şey bu. Hangi voltajın yüzde kaça karşılık geldiğini görelim. Bu amaçla bir test tezgahı kuruldu:
Test cihazı pil parametrelerini ölçüyorsa, bir güç kaynağı tarafından çalıştırılmamalıdır. Ancak test cihazını kontrol etmeyeceğiz, göstergeyi kontrol edeceğiz.)))
Mevcut güç kaynağı maksimum 15 volt ürettiği için kendimi yalnızca 3 gösterge modunu ölçmekle sınırlayacağım. Bu, 12 voltluk bir kurşun pil ve 2S ve 3S lityumdur.
Bu çalışma modunda göstergenin nasıl davrandığını görelim. İncelemeyi gereksiz fotoğraflarla aşırı yüklemek istemiyorum, bu yüzden sadece uygunluk plakalarını vereceğim. Birisinin bunu doğrulayan fotoğraflara ihtiyacı varsa, onları sağlayacağım. Ama bunda bir anlam göremiyorum, bu onlar için de kesinlikle aynı.
Bu nedenle göstergedeki 1P modunu açın:
13.01V – %100
12,50V – %75
12,20V – %50
11,80V – %25
11.01V – %0
Oldukça iyi bir sonuç.
Lityum piller tam olarak şarj edildiğinde genellikle 4,2 volttur. 4.35V henüz yaygın değil. Lityumun 3 voltun altına boşaltılması önerilmez. 2S için bunun 2 ile çarpılması gerekir. 3S için ise buna göre 3 ile çarpılması gerekir.
Şimdi 2c modunu açarak 2S lityumu kontrol edelim:
8,30V – %100
7,75V – %75
7,37V – %50
7,00V – %25
6,00V – %0
Ve 3S lityum. Mod 3'ler:
12,49V – %100
11,65V – %75
11,13V – %50
10,53V – %25
9,05V – %0
Ve yine iyi bir sonuç! Açıklamadaki yanlışlıklara rağmen bu gösterge mevcuttur. Güzel görünüyor ve arabalarda, UPS'lerde, modellemede ve güç için pil kullanan diğer birçok zanaatta kullanılabilir. Üstelik oldukça mütevazı bir ağırlığa ve boyutlara sahip.
Yüzde cinsinden şarj derecesi, volt cinsinden voltajdan daha görseldir. Özellikle bundan uzak insanlar için. Bir cep telefonunda olduğu gibi. Örneğin pilin yakında biteceğini veya tam tersine şarj olacağını herkes anlayacaktır. Benim için bu, yakında amacına uygun olarak kullanılacak gerekli ve faydalı bir şey. Prensip olarak, satın almadan önce açıklamayı ve teknik özellikleri analiz ettikten sonra efsanevi bir süper kandırılan test cihazı değil, bir şarj göstergesi almayı bekliyordum.
Kesinlikle 3 dolar değerinde.
+67 almayı planlıyorum Favorilere ekle İncelemeyi beğendim +87 +138Pil test cihazı nasıl kullanılır?
Çok basit. Coulomb kelepçelerini aküye bağlarsınız ve bir saniye sonra cihaz voltajını gösterir.
Neden bir kolyeye ihtiyacım var? Uzun süredir pillerle çalışıyorum ve yük altındaki voltajı ölçerek veya hatta yalnızca pile bağlı bir ampulün ışığını ölçerek pilin sağlığını değerlendirebiliyorum.
Elbette pil konusunda iyi bir fikir edinebilirsiniz. Ama bu bir nevi pilin voltajını dilinizle kontrol etmeye benziyor. 
- deneyimli bir kişi bile sayıyı söyleyemeyecektir - volt cinsinden voltaj (veya bizim durumumuzda amper-saat cinsinden). Ayrıca deneyiminizi bir çalışana aktarmak için kaç pil gerektiğini de hayal edin. Ve Kolye deneyimsiz ellerde bile çalışır. Bu nedenle, tıpkı bir pilin voltajını ölçmek için multimetre kullandığınız gibi, Coulomb da kullanacaksınız.
Kolye NiCad veya Lityum pilleri test etmek için kullanılabilir mi?
HAYIR. Coulomb göstergesi yalnızca kurşun asit aküleri test etmek için tasarlanmıştır.
Coulomb ölçümünün hatası nedir?
Kulon hassas bir ölçüm cihazı değildir. Ölçmez ancak pilin test sinyaline verdiği tepkiye göre tahmin yapar. Bu, iyi durumdaki pilleri sonuç olarak parçası kaybolmuş pillerden ayırmaya yarayan bir göstergedir. Ölçüm hatası, teknik özellikleri listesinde belirtilmemiştir ve standartlaştırılmamıştır. Pandantif, sıvı (plakalara ve ayırıcıya emdirilmiş) elektrolit - AGM teknolojisine sahip geleneksel birkaç farklı şirket üzerinde test edilmiştir. Bu piller için tahmin hatası %10-15'i geçmedi. Ancak son yıllarda bazı pil üreticileri, gözle görülür derecede farklı elektriksel özelliklere sahip piller üretmeye başladı. Bunlar, örneğin kısa deşarjlı piller (genellikle olarak konumlandırılır) veya genellikle düşük maliyetleri nedeniyle (bir yangının olmayacağı umuduyla) alarm sistemlerine takılan çok sayıda "isimsiz" pildir. Bu nedenle günümüzde bilinmeyen akülerde, AGM teknolojisi kullanılarak yapılsa bile hata daha büyük olabiliyor. Bu hatayı azaltmak için kullanıcı, test cihazını belirli bir türü test edecek şekilde yapılandırabilir; temel olarak cihazın fabrika kalibrasyonunu, pilleriyle ve kendi koşulları altında elde edilen kalibrasyonla değiştirebilir.
Tüm ölçüm ve değerlendirmeler bir standarda göre yapılır. Örneğin bir voltmetre, akü voltajını referans birincil hücrenin voltajıyla karşılaştırır. Ve Coulomb, test edilen pili, üzerinde test edildiği kurşun pillerle karşılaştırıyor. Fabrika kalibrasyonunu kendi kalibrasyonunuzla değiştirerek pilinizi referans haline getirebilirsiniz ve tüm kapasite tahminleri daha doğru olur. Çalıştırma talimatları cihazı kalibre etmek için çeşitli yollar önerir. Size en uygun yöntemi seçip kullanmanız yeterli.
Kendinizi kalibre etmek mümkün değilse nasıl kullanılır?
Çoğunlukla hata küçüktür ve kolye herhangi bir hazırlık yapılmadan kullanılabilir. Sizin durumunuzda durum böyle değilse ve kalibrasyon yapmanın bir yolu yoksa, göreceli ölçümler için PULON'u bir cihaz olarak kullanabilirsiniz. Örneğin, nominal kapasitesi 10 A*saat olan bir düzine aynı piliniz var. Bunlardan dokuzunda PENDANT 9 A*saati, onuncusunda ise 3 A*saati gösteriyor. Sonuç - onuncu pil arızalı ve derhal değiştirilmesi gerekiyor.
Belirli bir tipte yalnızca bir pil olsa bile, onu çalıştırmadan önce Coulomb ile kontrol edebilirsiniz. Daha sonraki bakım sırasında, okumaları belirli aralıklarla (örneğin, üç ayda bir) kaydedebilirsiniz. Coulomb, başlangıç kapasitesinin %70'inden az olduğunu gösterdiğinde (bu sınırı kendiniz seçebilirsiniz), pilin değiştirilmesi gerekir.
Kurşun-asit akülerin tasarımı ilk bakışta çok basittir. Ancak bu kadar basitliğin dezavantajı, pilin çalıştırılmasıyla ilgili belirli kurallara sıkı sıkıya bağlı kalma ihtiyacıdır. Ancak o zaman üretici tarafından beyan edilen şarj-deşarj döngüsü sayısını uygulayacak ve bazen en iyi sonucu verecektir. Bu, makalede tartışılacak olan ek ekipman gerektirecektir.
Akü plakalarının sülfatlanması
Kurşun-asit akü için mevcut olan ana tehlike, cihazın boşalmış durumda saklanmasıdır. Bu durumda, sözde sülfatlama işlemi meydana gelir - bir dielektrik olan kurşun sülfatın (PbSO4) plakalar üzerinde birikmesi. Akü terminallerinde izin verilen minimum voltaj genellikle belgelerinde verilir. Örneğin, nominal voltajı 12,6 V olan çoğu kurşun-asit akü için, akü plakalarının yoğun sülfatlama işleminin başlamasından sonraki minimum voltaj 10,8 V'tur.
Pillerin voltajının ve iç direncinin ölçülmesi
Pil izlemenin en basit türü EMF'yi terminallerinde ölçmektir. EMF izin verilen minimum seviyenin altına düştüğünde akü, terminallerdeki nominal gerilime kadar yeniden şarj edilir. Ancak bu yöntem yalnızca iyi durumda olduğu bilinen piller için uygundur. Plakalar zaten kalın bir kurşun sülfat tabakasıyla kaplanmışsa, akünün iç direnci yüksek olacaktır. Bu durumda terminallerdeki EMF nominal seviyede olabilir ancak akü hızla boşalacak veya yüke gerekli akımı hiç sağlayamayacaktır. Bir voltmetre bunu tespit edemez. Bununla birlikte, plakalardaki sülfatlaşma zamanında tespit edilirse, aşağıda tartışılacağı üzere pil yine de kurtarılabilir.
Bataryayı bir arızayı hızlı bir şekilde tespit etme yeteneği ile izlemek için özel bir cihaz gereklidir. Terminal voltajına ek olarak pilin iç direncini (veya iletkenliğini) ölçmelidir. Ölçülen değerleri pil belgelerinde verilenlerle karşılaştırarak pilin daha sonraki kullanıma uygunluğu hakkında bir sonuca varabiliriz. Böyle bir cihazın bir örneği PITE 3915'tir. Önemli avantajları, geniş renkli LCD ekranın ve rahat bir klavyenin varlığıdır.
Çoğu zaman, işi hızlandırmak yalnızca verinin kendisini değil, aynı zamanda kabul edilebilir sınırların dışında olup olmadığına ilişkin bir değerlendirmeyi de gerektirir. Bu durumda Fluke BT500 Serisi ölçüm cihazları iyi bir seçimdir.
Kullanıcı, her biri cihaz tarafından uyarı verdikten sonra 10 parametre için eşik değerleri ayarlayabilir. Fluke BT500 serisinin bir diğer özelliği de şarj cihazı dalgalanma ölçümü özelliğidir. Birden fazla pilin şarj-deşarj döngülerini aynı anda ölçmek mümkündür. Bu durumda, cihazın hafızasında her pil için, sıralı ölçüm verilerinin toplandığı kendi profili oluşturulur. Temel Fluke BT510'a ek olarak seri, kabinlere ve diğer ulaşılması zor alanlara monte edilen pilleri ölçmek için Fluke BT520'nin yanı sıra gelişmiş özelliklere sahip Fluke BT-521'i de içerir. Fluke BT520 ve BT521, etkileşimli bir prob (sırasıyla BTL20 ve BTL21) ve bir taşıma çantasıyla birlikte gelir. Fluke BT521'in özel bir özelliği, sıcaklık ölçüm fonksiyonlarının yanı sıra mobil cihazla kablosuz iletişimdir.
Pilden akan akımın terminallerindeki potansiyel farkına bağımlılığı doğrusal olmayan bir miktardır. Bu nedenle, pilin doğru akımla ölçülen iç direnci, birçok faktöre bağlı olduğundan daha ziyade bir tahmindir. Birçok pratik uygulama için bu tür bir doğruluk yeterlidir; pilin çalışıp çalışmadığına veya arızalı olup olmadığına karar verilir. Ancak pili geri yüklemeyle uğraşmaya değip değmeyeceğini anlamak istiyorsanız, iç direnci daha doğru ölçmeniz gerekir. Alternatif akımda yaparsanız pilin iç direncini ölçmenin doğruluğunu artırabilirsiniz. PITE BT-301 cihazında uygulanan yöntem tam olarak budur. Cihazın bir diğer önemli özelliği nikel-kadmiyum pilleri test etmek için ek bir fonksiyonun bulunmasıdır.
Pil kapasitesini ölçmek için aletler
Yukarıda listelenen cihazlar, karar verebilmek için okumalarının belirli bir şekilde yorumlanmasını gerektirir. Bunun için öncelikle yüksek vasıflı personele ve ikinci olarak da ölçülen parametreleri karşılaştırabileceğiniz bir şeye sahip olmak için aküye ilişkin belgelere ihtiyacınız var. Ancak akü voltajını ve kapasitesini ölçen, kullanımı kolay akü test cihazları da vardır. Bu durumda test cihazını akü terminallerine birkaç saniye takmanız yeterlidir. Daha sonra kapasite ve voltaj, pil kutusunda belirtilenlerle karşılaştırılır.
Pilleri test etmeye yönelik bu yöntemin dezavantajı, kapasiteyi ölçmek için düşük doğrulukla karakterize edilen ve sınırlı bir kapasite aralığında çalışan bir yöntem kullanmasıdır. Bununla birlikte, böyle bir test cihazının yetenekleri pratik kullanım için oldukça yeterlidir.
Kompakt ve kullanımı kolay pil kapasitesi ölçerlere örnek olarak yerli üretim olan “Pendant” serisi cihazlar gösterilebilir. Ölçüm süresi 4 saniyedir. Ölçüm işlemi sırasında bataryaya özel şekilli bir sinyal gönderilir. Tepkiye göre, kapasitansın hesaplandığı plakaların aktif alanı belirlenir.
Kritik görev uygulamaları için akü kapasitesi ölçümlerinin PITE-3980 gibi özel bir yük kullanılarak yapılması gerektiğine dikkat edilmelidir. Bu cihaz, pil deşarj verilerini kablosuz olarak iletme yeteneğine sahiptir.
Pil testi için akıllı çözümler
Piller kritik sistemlerde yer alıyorsa, onları sürekli izlemek en iyisidir. Modern teknolojiler bunun için kurtarmaya geliyor:
Ev yapımı aktif elektronik yük için bir proje sunuyoruz. Direnç yükünün kendisi özel bir şey değildir, ancak burada tabanın uzantısı, akımı, voltajı ve gücü ölçmek ve 100 mAh'den 99 Ah'a kadar herhangi bir pilin kapasitesini, ulaşıldıktan sonra kaynaktan otomatik yük ayırma işleviyle test etmek için kullanılan bir mikro denetleyicidir. ayarlanan deşarj voltajı. Mikrodenetleyicinin ek bir işlevi de radyatörün sıcaklığına bağlı olarak fan hızını kontrol etmektir.
Elektronik yüke sahip bir pil kapasitesi ölçerin devre şeması
Temel bir aktif yük devresinin çalışması oldukça basittir - bir güç transistörü, bir güç kaynağına (örneğin, bir güç kaynağı, bir batarya) sahip bir kaynak güç algılama direncine seri olarak bağlanır. Transistör, algılama direncinden alınan voltaj sinyaline ve kontrol potansiyometresinden sağlanan voltaj sinyaline dayalı olarak enstrümantasyon amplifikatöründe üretilen bir hata sinyali ile kontrol edilir. Bu sinyaller arasındaki fark, transistörün enstrümantasyon amplifikatörü aracılığıyla eşitlenmesi için açılıp kapanmasına neden olur. Bu, transistörden akan akımın miktarını ve dolayısıyla test edilen kaynaktan gelen akımı etkiler. Ölçme direncine Ohm kanununa uygun olarak içinden geçen akımla orantılı bir voltaj uygulanır.
Elbette bu temel devrenin birden fazla güç transistörü, ek kontrol transistörleri, bipolar transistörler yerine MOSFET'ler, op amp'lerin geliştirilmiş versiyonları vb. gibi birçok farklı modifikasyonu vardır.
Bu proje, TO-247 paketindeki bir STW20NB50 alan etkili transistör ile en basit seçeneği kullanıyor. Transistör doğrudan tek bir 9V voltajla desteklenen çift LM358 op-amp tarafından sürülür.Güç direncinden (2 paralel 0R1 5W direnç) algılanan voltaj, basit bir RC filtresi aracılığıyla birinci amplifikatörün evirici girişine uygulanır ve Mikrodenetleyiciye akım ölçümüne aktarılmadan önce voltajı yükseltmek için diğer op-amp'in ters çevirmeyen girişine.
Seri bağlı iki kontrol potansiyometresinin voltajı aynı zamanda evirmeyen birinci amplifikatörün girişine de uygulanarak mevcut yük tarafından absorbe edilen kaba ve ince ayar sistemi oluşturulur. İlk op-amp, güç transistörünü kontrol eden bir hata sinyali üretir. Transistör doğrusal olarak çalışır; bu bir MOSFET için alışılmadık bir durumdur ancak bu durumda tamamen normaldir.
Uyarı: Bu dirençli yük devresi, test edilen güç kaynağının ters bağlanmasına dayanamayabilir!
Proje ATtiny26 mikrodenetleyicisine dayanmaktadır. Dahili bir 8 MHz osilatör tarafından sürülür; bu osilatör, programın başında OSCCAL osilatör kaydına girilen parametreyi değiştirerek (birkaç kez ayarlama, derleme ve programlama) ilk birkaç açmada deneme yanılma yoluyla "manuel" olarak kalibre edilir. . Devrenin, kabul edilen yükü zamanın bir fonksiyonu olarak hesaplamaktan oluşan pil kapasitesini ölçme işlevi olmasına rağmen, bu laboratuvar ekipmanı olmadığından ve sayılan süredeki küçük sapmalardan dolayı kuvars kullanarak zamanı dengelemenin gerekli olduğunu düşünmüyoruz. (jeneratörü kalibre ettikten sonra) pil ölçüm sonucu üzerinde çok az etkiye sahiptir. Birisi zamanlayıcıyı kuvarsla sabitlemek isterse bunu siz de yapabilirsiniz.
Program tamamen montaj dilinde yazılmıştır ve yalnızca 2 KB olan mevcut işlemci belleğini kaplar.
ADC'ler, AVCC'nin sonundaki bir engelleme kapasitörü aracılığıyla beslenir ve referans voltaj kaynağı olarak 2,56 V'luk bir dahili voltaj kullanır.Ölçümler, ana program döngüsünde her 200 ms'de bir döngüsel olarak alınır.
Akımı ve voltajı 0,01 doğrulukla görüntülemek için ADC işleme doğruluğu yazılımla 10 bit'ten 12 bit'e çıkarıldı. Bu prosedür olmadan, varsayılan 30V aralığındaki voltaj göstergesinin doğruluğu 30V/1023 (ADC) = ~0,03V idi ve bu çok iyi değil.
12 bit'e kadar aşırı örnekleme sayesinde voltaj okumalarının doğruluğu 30 V / 4095 (ADC) oldu<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.
Her ölçüm, ADC'den birçok "hızlı" okuma alır ve buradan ortalama çıkarılır ve bu daha sonra, her ölçümle döngüsel olarak doldurulan "serbest" dairesel bir tampona gider. Bu tamponun ortalama değeri yalnızca akım veya voltajın daha doğru hesaplanması için alınır. Sonuç olarak, okumalar oldukça kararlıdır ve ölçülen değerlerdeki değişikliklere oldukça hızlı yanıt verir.
Radyatörün sıcaklığı, Dallas sensöründeki bir devre tarafından (18B20 veya 18S20 olabilir - program tanır ve ayarlar) en yakın derece hassasiyetle ölçülür ve bu temelde radyatör fanının ne kadar hızlı döndürüleceği belirlenir - ne kadar sıcaksa dönüş o kadar hızlı olur. Güç açıldığında fan yüksek hızda çalışmaya başlar ve bir süre sonra sıcaklığa göre minimum hıza ulaşır.
Pil kapasitesinin ölçülmesi temel olarak, belirli zaman aralıklarında (burada 1 s) mevcut okumaların toplanmasından ve daha sonra bu toplamın belirli zaman aralıklarında (burada 1 saat = 3600 s) entegre edilmesinden oluşur. Örneğin, 1 A'lık bir akım ölçümü olsun; eğer bunu her saniyede bir saat üzerinden toplarsak, okumaların toplamını elde ederiz = 1 A x 3600 s = 3600 Ac; 3600 s'ye (1 saat) eşit sabit bir entegrasyon periyoduna bölersek saatte 3600 Ac / 3600 s = 1 A elde ederiz.
Akımın 10 saat boyunca = 4 A olup olmadığını kontrol edelim, sonra ne olacak? 4 A x 36000 s = 144000 Ac -> 144000/3600 = 40 Ah.
Akü kapasitesini ölçmek için minimum kaba ve ince potansiyometre (yük kesme) ve maksimum kesme voltajı ayar potansiyometresi bulunan bir yüke bağlanmalıdır. Ekranda 12,15 V gibi akü voltajı ve yüksüz akım gösterilmelidir. Gerilim birimi "V" (büyük harfle) olarak yazılmalı, küçük harf "v" ise büyük "V"ye dönmek için yük atma fonksiyonunu aktif hale getirmek üzere butona kısa süre basılmalıdır.
Şimdi potansiyometre için kesme voltajını ayarlayalım, örneğin 12V asit akü için toplam deşarj voltajı 10,20V olacaktır (1,7V/hücre, farklı kaynaklar, özellikle üreticisine bağlı olarak biraz farklı boyutlar verebilir). “V” harfi küçük bir “v” harfine dönüşene kadar yük ayırma fonksiyon düğmesine uzun süre (3 saniyeden fazla) basın. Gerilim potansiyometresini maksimum değere çevirin ve bırakın - yalıtım yüküyle birlikte bekleme moduna döneceklerdir.
Artık istenen yük akımını tercihen 20 saat süreyle (genellikle asit akülere yönelik önerilere uygun olarak), örneğin 50 A/h akü için 2,5 A'ya ayarlamak ve bitiş sinyalini - bip sesini - beklemek yeterlidir. Pilin durumuna bağlı olarak bu işlem birkaç saat sürebilir. Yük kesme özelliği sayesinde, tam deşarjın kaçırılması ve aküye zarar verilmesi konusunda endişelenmenize gerek yok; yük otomatik olarak kapanacaktır. Ekranda kapasitans değerini ve geçen ölçüm süresini okuyabiliyoruz.
Kapasitans algılama, en az 50 mA'lik bir akım algılandığında, yukarıda açıklanan herhangi bir düğme işlemi ve kesme voltajı ayarlaması olmadan otomatik olarak etkinleştirilir; bunlar yalnızca voltaj kontrol modunu etkinleştirmeye ve yükü kesmeye yarar.
İşlemci çıkışlarından biri, bir saniyelik döngüde 9600 8N1 hızında bir USART yazılım iletimi içerir; bu, ekranda ASCII kodları biçiminde gösterilenle aynı bilgileri içerir. Örneğin herhangi bir RS232-TTL/USB adaptörü aracılığıyla bir bilgisayara veri aktarımı gönderebilir ve adaptörün uygun COM bağlantı noktasını belirterek bilgileri herhangi bir terminalde doğrudan okuyabilirsiniz. İletilen veriler, terminali kontrol eden ASCII kodlarını yani hat uçlarındaki CR + LF kodlarını ve her iletimin başlangıcında ekranı temizleyen CLRSCR kodunu içerir, böylece veriler terminal penceresinde görüntülenir. sabit bir konum (veri alındığında pencere kaymaz).
Mikrodenetleyici, 4 bit modunda 2x16 alfanümerik LCD ekranı doğrudan kontrol eder. Ekranda 6 parametre gösterilir,
- üst satırda: voltaj, akım, radyatör sıcaklığı;
- sonuç olarak: güç, güç, ölçüm süresi.
Devrede birden fazla potansiyometre bulunmaktadır. Gerilim ve akım ölçümlerinin yanı sıra ekran kontrastını düzeltmek ve yük akımı seviyesini (kaba ve ince) ayarlamak ve ayrıca A/h ölçümleri için kesme voltajını ayarlamak için kullanılırlar.
Güç kaynağı 3W, 12V güç transformatörüdür.SMD versiyonundaki standart yerleşik regülatör tüm devreye güç sağlamak için 5V sağlarken, TO-92 op-amp paketindeki 9V regülatör iz tarafında lehimlenmiştir, voltaj birkaç elektrolitik kapasitör ve seramik tarafından filtrelenir.
Elektronik devre iki baskılı devre kartına bölünmüştü: etkileşimli devrelere sahip bir işlemci kartı ve transistör ve dirençlere sahip bir yük kartı. İki parçaya bölünebilecek veya büyük bir tahta olarak bırakılabilecek şekilde tasarlanmıştır. Ayırma durumunda, levhalar kısa tel parçaları, tercihen kablo kullanılarak bağlanır ve kasaya mümkün olduğu kadar yakın olacak şekilde yerleştirilir (bağlantı telleri mümkün olduğu kadar kısadır). Güç transistörü, fanlı oldukça büyük bir radyatöre bağlanır.
Devrenin tamamı, bir ATX bilgisayar güç kaynağından gelen tipik bir metal kasaya yerleştirildi. Duvarlardan birine ekran için delikli bir ön panel takılmıştır. Ekrana ek olarak, test edilen kaynağı bağlamak için muz konektörleri ve ayar potansiyometreleri de bulunmaktadır. Bunun bir bilgisayar güç kaynağından kaynaklanan bir durum olması nedeniyle, 220 V güç kablosu için zaten bir konektör bulunmaktadır.
