Как проверить емкость аккумулятора мультиметром

Аккумулятор – это устройство, накапливающее электроэнергию и отдающее её лампам, электродвигателям и другим электроприборам. Один из важных параметров этих аппаратов – ёмкость. Для её проверки используются специальные дорогие приборы, но есть альтернативный вариант. В этой статье рассказывается, как узнать ёмкость аккумулятора обычным мультиметром.

Мультиметр

Интересно. Есть мультиметры с функцией проверки ёмкости аккумуляторов.

Виды аккумуляторных батарей

Такие приборы производятся разных типов:

• Свинцово-кислотные. Самые распространённые благодаря дешевизне. Используются в автомобилях, системах ИБП, солнечных и ветряных электростанциях;
• Никелевые – никель-кадмиевые (NiCd) и никель-металлогидридные (Ni-MH). Отличаются надёжностью и долговечностью. Выдерживают перезаряд, глубокий разряд и большие пусковые токи;
• Литий-ионные (литиевые). Обладают большой ёмкостью на единицу веса и объёма (в 2-4 раза больше, чем свинцовые батареи) и отличаются быстрой перезарядкой. Применяются в мобильниках, электронике и электромобилях.

Литий-ионный аккумулятор мобильного телефона

Параметры аккумулятора

Основные параметры прибора можно замерить или вычислить без использования специальных дорогостоящих устройств.

Ёмкость батареи

Этот параметр показывает, сколько будет работать подключённое к аккумуляторной батарее устройство до полной разрядки аккумулятора.

Измеряется ёмкость в ампер-часах. Это произведение времени работы на потребляемый ток. Его также можно вычислить, проведя необходимые измерения мультиметром.

Выходное напряжение

Измерение производится согласно инструкции к вольтметру. Номинальное значение батареи указывается в документации или на корпусе:

• Никель-кадмиевые или никель-металлогидридные – 1,2В. Такие элементы применяются вместо батареек АА и ААА в шуруповёртах и аналогичных устройствах. Комплекты таких аккумуляторов в этих электроприборах собраны в батареи. При необходимости определяются параметры отдельного элемента или всей батареи целиком;
• В автомобильных аккумуляторных батареях – 12,7В. Аналогичные устройства используются в ИБП. В некоторых моделях скутеров и мотоциклов напряжение аккумулятора составляет 6,3В;
• Литий-ионные – применяются в телефонах, планшетах и другой мобильной технике. Величина напряжения зависит от конкретной модели.

Измерение напряжения

Внутреннее сопротивление

Ещё один важный параметр – внутреннее сопротивление устройства. При его высоком значении происходит значительное падение выходного напряжения при больших токах нагрузки. Этот эффект наблюдается во время запуска автомобиля стартером, при этом притухают фары.

Определяется внутреннее сопротивление следующим образом:

1. измеряется напряжение без нагрузки – Uхх;
2. подключается нагрузка, и измеряется её ток I и напряжение Uраб;
3. рассчитывается падение напряжения внутри источника питания:

Uвн=Uхх-Uраб

4. по формуле Rвн=Uвн/I рассчитывается внутреннее сопротивление аккумулятора.

Саморазряд аккумуляторной батареи

При хранении напряжение на выходе устройства уменьшается. Это явление называется саморазряд.

Для его определения необходимо померить напряжение в отключённой батарее с периодичностью в несколько дней, по разнице вычисляют саморазряд устройства.

Измерение ёмкости мультиметром

Ёмкость АКБ измеряется в ампер-часах. Это произведение тока, потребляемого устройством, и времени работы, которое может обеспечить аккумуляторная батарея. Узнать номинальную ёмкость аккумулятора можно по маркировке на его корпусе. Перед тем, как измерить емкость аккумулятора, необходимо проверить напряжение и при необходимости подзарядить устройство.

Для измерения ёмкости аккумулятора к источнику питания, заряженному до номинального напряжения Uном, подключается нагрузка, например, лампа накаливания, и тестером измеряется потребляемый ею ток. Через некоторое время t измеряется напряжение аккумулятора Uраб и определяется уровень разряда Uраз. Это делается по формуле:

Uраз=Uном-Uраб,

и определяется ожидаемое время работы:

tраб=(Uраз/Uном)*t.

Эта формула подходит только для кислотных аккумуляторов, которые разряжаются до «0». Элементы других типов при падении напряжения ниже 0,83Uном отключаются. Поэтому в формуле расчёта аккумулятора телефона вместо Uном следует использовать 0,17*Uном.

Для вычисления ёмкости аккумуляторной батареи полученное значение умножается на ток Ёмк=I*tраб.

Проверка аккумуляторной батареи шуруповёрта

В батарее шуруповёрта никелевые элементы с напряжением 1,2В соединены последовательно. Обычно вся батарея теряет ёмкость из-за вышедшего из строя одного элемента. Поэтому, если она быстро теряет заряд, то устройство следует разобрать, проверить каждый элемент в отдельности и заменить неисправный.

Проверка элементов аккумулятора шуруповёрта

Измерение ёмкости аккумуляторов 18650

Элемент 18650 – это литий-ионная аккумуляторная батарея, собранная в цилиндрическом корпусе, похожем на батарейки АА. Название 18650 обозначает, что диаметр батарейки – 18 мм, а длина – 65 мм. Выходное напряжение этой конструкции – 3,7В, а ёмкость – 1600-3600 мАч. Используются такие элементы в фонариках, электровелосипедах и других устройствах, где необходим большой заряд при малых габаритах.

Преимущество этих приборов – в отсутствии эффекта памяти заряда и большом числе циклов заряд-разряд. Для зарядки необходимо специальное устройство.

Недостаток таких приборов в чувствительности к перезаряду и перегреву. Для защиты в более дорогих приборах устанавливается электронная схема, защищающая его от этих проблем. На таких аппаратах наносится надпись «Protected», «With protective PCB», «Protection Circuit» и т.п.

Ёмкость элемента падает с течением времени. Кроме того, в дешёвых устройствах она может не соответствовать указанной, поэтому важно знать, как определить емкость такого элемента. Узнать емкость батареи 18650 можно аналогично другим литиевым батарейкам.

Аккумулятор 18650

Проверка батареек

В обычных батарейках при разряде напряжение практически не падает. Вместо этого растёт внутреннее сопротивление, и падает отдаваемый ток. Для проверки элемента определяется ток короткого замыкания. Он измеряется амперметром и в разряженной батарейке уменьшается через несколько секунд после начала измерений.

Знание того, как проверить емкость аккумулятора мультиметром без использования дорогостоящих приборов, поможет вовремя заменить или не устанавливать неисправный элемент.

Видео