Это тестер емкости аккумулятора позволяет измерять емкость аккумулятора или аккумуляторной батареи (измерение в мА/ч или А/ч) и энергию разряда (в Вт/ч).
Силиконовый коврик для пайки
Размер 55 х 38 см, вес 800 гр….
Подробнее
Схема подходит для никель-кадмиевых и никель-металлгидридных элементов и аккумуляторов (1-12 элементов), свинцово-кислотных (заливных, VRLA, SLA) аккумуляторов до 12 В, литий-ионных и литий-полимерных (1-4 элемента), а также для других типов, таких как LiFePO4, NiZn, щелочные и т. д., с общим напряжением до 20 В.
Тестер емкости позволит вам проверить, например, состояние аккумулятора, эффективность метода зарядки или обнаружить поддельные аккумуляторы (к сожалению, в последние годы рынок наводнен подделками).
Данное устройство также позволяет обслуживать аккумулятор – разрядить его до необходимого напряжения перед зарядкой, или разрядить аккумулятор до оптимального напряжения, чтобы подготовить его к длительному хранению.
Описание
В основе этого измерителя емкости аккумулятора лежит микроконтроллер ATmega8A, ATmega8 или ATmega8L (DD1). Принцип работы тестера прост: подключите полностью заряженный аккумулятор к устройству. После окончания разряда аккумулятора вы получите значения его емкости и энергии.
Ток разряда выбирается цифровым способом в диапазоне от 0,01 до 2,56 A с шагом 0,01 A. Разряд прекращается при достижении конечного напряжения (напряжения отключения), которое также выбирается цифровым способом.
Микроконтроллер Atmega8 синхронизируется внутренним RC-генератором с частотой 8 МГц. Поскольку точность измерения зависит от точности измерения времени, поэтому в схеме используется внешний кварцевый резонатор на 32768 Гц.
Набор для Arduino
Cтартовый набор Keyestudio Super с платой V4.0 для Arduino…
Подробнее
Напряжение аккумулятора (максимальное значение 20 В) измеряется с помощью делителя напряжения на резисторах с R10, R13, R16. Отрегулируйте подстроечный резистор R16 так, чтобы значение на дисплее (в режиме отображения фактического напряжения) было равным реальному напряжению аккумулятора.
Аккумулятор разряжается через транзистор VТ1 (IRLB8743). Ток разряда измеряется на шунте R19 (0,24 Ом). Ток разряда стабилизируется операционным усилителем (ОУ) DD2 MC33171. Опорное напряжение получается с помощью широтно-импульсной модуляции (ШИМ) с вывода OC1A (PB1 — вывод 15) микроконтроллера.
Сигнал ШИМ проходит через делитель напряжения (R12, R14, R17) и низкочастотный фильтр (C7), создавая постоянное напряжение, пропорциональное желаемому току разряда. Далее напряжение на затворе VT1 контролируется ОУ, так что напряжение на шунте R19 соответствует этому опорному напряжению.
Тестер двенадцативольтовых аккумуляторных батарей AE300
Здравствуйте. В своём сегодняшнем обзоре я расскажу о тестере аккумуляторов. Он ни в коем случае не является измерительным прибором. Можно назвать его тестером проводимости аккумуляторов,, анализатором АКБ, индикатором состояния аккумуляторной батареи, или просто «показометром». Но его суть от этого не меняется. Он позволят быстро узнать состояние аккумуляторной батареи вашего автомобиля или источника бесперебойного питания. Данный вид тестеров способен определить находится ли батарея в хорошем состоянии, нужно ли ее подзарядить или уже пора ее менять. Если вам это интересно – добро пожаловать под кат. Предупрежу сразу. Подобные тестеры не предназначены для измерения тока холодной прокрутки (CCA) новых аккумуляторных батарей, — они разработаны для проверки и оценки состояния бывших в эксплуатации АКБ. Любые показания ССА или текущего состояния (state of health) батареи — не могут считаться полностью достоверными.
Итак, что же такое ток холодной прокрутки в аккумуляторе? А это одна из важнейших характеристик аккумуляторной батареи. Если ёмкость аккумулятора влияет лишь на количество попыток завода вашего автомобиля, то ток холодной прокрутки – это максимальный ток, отдаваемый аккумуляторной батареей в течении 3 – 30 секунд при температуре -18 градусов (это зависит от методики измерений. У нас применяется в основном стандарт EN). На маркировке автомобильных аккумуляторах, помимо ёмкости – обязательно присутствует это значение. Пусковой ток – относительная величина. И сильно отличается в новом и старом аккумуляторе. Поэтому лучше выбирать аккумулятор с запасом по пусковому току, чтобы по прошествии времени не испытывать проблем с запуском. Особенно в морозы. Например, если ваш стартер потребляет 250 ампер, не стоит выбирать аккумулятор с пусковым током менее 350 ампер. Иначе ваш аккумулятор ожидает преждевременная кончина. Но не будем о грустном…
Итак, как я написал выше – у нас наиболее распространена методика определения тока холодной прокрутки EN:
EN (Европейский стандарт EN 50342.1 2006, ранее – EN 60095-1)
Испытание также проводится при -180С. Требования EN разделены на 2 методики – EN1 и EN2.EN1 – Напряжение АКБ через 10 секунд должно быть 7,5 В. Затем делается перерыв на 10 секунд, и АКБ разряжается дальше при начальном токе, умноженном на 0,6. Второй этап длится 73 секунды, а в общем весь период разряда занимает 90 секунд (при предположении, что начальный период равен 10 сек. / 0,6 = 16,7 секунд).
EN2 – Такой же, как EN1, за исключением того, что второй период разряда проводится до 6 В в течение 133 секунд, а общее время теста — 150 секунд. Соотношение разрядных токов, соответствующее обеим методикам, во многом зависит от типа АКБ и может варьироваться от автомобиля к автомобилю и от конструкции к конструкции. На основании сравнительного анализа можно вывести следующее соотношение между EN1 и EN2:
EN2 = от 0,85% до 0,92% EN1.
Тестер же проверяет ток холодной прокрутки в других единицах. В CCA. Но это не проблема, есть небольшая табличка, которая поможет в этом:
Можно обойтись и без этой таблички. Если грубо, то CCA выше EN примерно на 10%.
Первые подобные тестеры под маркой «Кулон» выпускал и выпускает российский производитель. Но эти тестеры стоили, да и стоят очень невменяемых денег. Если вам интересно, можете найти цену сами, что бы меня не обвинили в рекламе.
Поэтому, настало время, перейти непосредственно к герою сегодняшнего обзора и посмотреть, как же этот тестер оценивает состояние аккумуляторной батареи.
Заказ был сделан 6 декабря. Вернее, был сделан предзаказ. И, после появления тестера АЕ300 в наличии, он был отгружен 27 декабря курьерской компанией. И, поскольку в моём городе нет её представительства, компания отправила пакет из ближайшего ко мне города с помощью EMS и 18 января, как раз в день моего рождения, он был у меня:
Пакет
Сам тестер поставляется в блистерной упаковке:
Помимо тестера в комплект входит инструкция на английском языке:
Инструкция
И вот герой сегодняшнего обзора – тестер аккумуляторных батарей AE300:
Крокодилы выполнены качественно и имеют контактные площадки из цветного металла:
К каждому крокодилу подходят два провода, припаянных каждый к своей контактной площадке с обеих сторон:
Ширина раскрытия крокодилов – 3 сантиметра:
На передней панели тестера расположено пять кнопок:
Стрелки вверх и вниз служат для выбора цифр ССА аккумулятора перед началом измерения, кнопка «SEL» — выбирает разряд числа. Кнопка «ОК» — служит для подтверждения, а также начала тестирования. Кнопка включения/выключения – служит, как несложно догадаться, для включения и отключения тестера. Своего источника питания тестер не имеет и питается от подключенного аккумулятора.
Сзади – находится наклейка наименованием тестера:
Вскроем его:
Тестер определяет внутреннее сопротивление аккумуляторной батареи, используя принцип измерительного моста Уитсона.
При измерении тестером – батарея не разряжается и можно проводить целый ряд измерений, не рискуя «посадить» аккумулятор, что при других способах проверки, например, разрядом или нагрузочной вилкой – невозможно.
А вот дальше в дело вступают вычисления алгоритма расчёта ССА основанные на внутреннем сопротивлении:
В тестере применён восьмибитный микроконтроллер с флеш памятью – HOLTEK HT67F489:
Какие формулы и константы для вычисления ёмкости зашиты в контроллер, к сожалению, не известно. Как до сих пор неизвестна прошивка тестера «Кулон». Но, как бы то не было – это работает.
Плата AE300 с передней стороны:
Итак, тестер позволяет проверить CCA аккумуляторной батареи. Но как быть, если нужно проверить АКБ, где CCA не указано? Например, АКБ от ИБП? Проверить можно!
И хотя, как я писал выше тестер создан для проверки уже эксплуатирующихся аккумуляторов, но под рукой оказался только новый, из коробки аккумулятор для ИБП на 7 Ач:
Пусть показания будут неверными, но на его примере я расскажу, как проверить аккумуляторные батареи, на которых не указан ток CCA.
Существует формула, согласно которой приблизительное ССА аккумулятора, равно ёмкости аккумулятора делённой на 0,0725. Позже, в видео, на примере уже поработавшего аккумулятора ИБП, вы сможете увидеть, что это значение подобрано довольно правильно. Исходя из этого можно преобразовать полученное тестером занчение ССА подобных аккумуляторов в Ач, умножив полученное значение на ту же константу – 0,0725. Только не забывайте, это – приблизительная ёмкость, позволяющая оценить состояние АКБ.
Итак, поскольку аккумулятор на 7 Ач, то делим 7 на 0,0725. Получаем 96,55. Ближайшее значение, которое можно выставить на тестере – это 95.
Подключаем тестер сначала к плюсу, а потом к минусу АКБ соблюдая полярность. Нажимаем кнопку включения. На экране начнется отсчёт от 0 до 9. После отсчёта нажимаем кнопку «ОК», в противном случае отсчет будет повторятся, пока вы не нажмете кнопку.
Появится 4 ноля, разряд числа, который можно изменить – будет мигать. Выставляем нужное значение стрелками вверх/вниз. Разряд числа изменяется кнопкой «SEL»:
Когда нужное значение будет введено, нажимаем кнопку «ОК». Начнётся измерение, занимающее буквально несколько секунд:
Когда измерение закончится, на экран тестера будут выведены результаты и будет раздаваться периодическое пищание. Жмём «ОК». Пищание отключится.
Итак, что же мы видим. А мы видим полосу вверху, заполненную на 100%. Это общее состояние жизни аккумулятора. Состояние написано над полосой. При плохом состоянии – следует задуматься над приобретением нового аккумулятора.
Ниже идёт напряжение, измеренное достаточно точно. Учитывая, что мультиметр измеряет правильно.
И самая нижняя строка – это внутреннее сопротивление аккумуляторной батареи. У аккумуляторов для ИБП на 7 Ач оно должно находится в пределах 20-25 мОм. Если сопротивление выше – аккумулятор подлежит замене.
Нажимаем кнопку «SEL» и попадаем на вторую страницу измерений:
И, если на первой странице – всё верно, то вторая страница будет недостоверна, поскольку аккумулятор новый и еще не эксплуатировался.
095 – это записанное нами ССА.
130,9 – это измеренное ССА. На новых аккумуляторах так и будет. Но, например, при покупке нового – вы можете провести измерение, и больше ориентироваться по внутреннему сопротивлению, чем по ёмкости. Хотя измеренная ССА, которая меньше, чем положенная – повод насторожиться, а не впаривают ли вам в магазине аккумулятор, который несколько лет до продажи провалялся на полке? И такой аккумулятор – лучше не покупать.
После измерения – нажимаем кнопку отключения, а затем отсоединяем от аккумулятора минусовой зажим, а затем плюсовой.
Перейдём к автомобильному аккумулятору.
Аккумулятор находится в эксплуатации три с половиной года. Измерения выполнены при отрицательной температуре. Соответственно, параметры будут несколько занижены. О поправках написано и в инструкции к тестеру.
Как можете увидеть, здесь на корпусе аккумулятора указан пусковой ток 520А (ЕN). Переведём его в ССА. Согласно таблице, которая находится в начале обзора 520А ЕN = 550 ССА. Поэтому перед измерением вводим в тестер число 550 и измеряем:
Внутреннее сопротивление АКБ = 7,21 мОм. Для автомобильных аккумуляторов – норма внутреннего сопротивления 5 – 8 мОм. Если сопротивление выше, аккумулятор пора менять.
Общее состояние жизни аккумулятора – чуть выше 60%. Что оценено тестером, как ОК, в отличии от GOOD в случае аккумулятора ИБП. При состояннии аккумулятора от 40 до 60% — пора задуматься о его замене. Менее 40% — вы рискуете не завестись даже летом.
Переключаемся клавишей «SEL» на второй экран:
При указанном токе холодной прокрутки 550А ССА, мы имеем всего 324,7А ССА. Это говорит о том, что к следующей зиме стоит задуматься о замене АКБ.
Я снял небольшое видео, правда не очень качественное, поскольку неудобно было снимать видео фотоаппаратом, при этом совершая манипуляции с тестером. Но в видео вы сможете увидеть результаты измерения различных аккумуляторов, а также будет несколько последовательных измерений, для проверки повторяемости результата:
Ну и самое ценное, это возможность оценить состояние аккумуляторов, не отключая их от цепи. Это очень удобно, особенно когда аккумуляторов – сотни. Мне уже удалось выявить множество аккумуляторов, которые находятся на грани издыхания и требуют замены. Выборочное тестирование забракованных тестером аккумуляторов – подтвердило его правоту.
Спасибо за внимание.
Товар предоставлен для написания обзора магазином. Обзор опубликован в соответствии с п.18 Правил сайта.
Процесс калибровки
Установите подстроечный резистор R18 в центральное положение. Последовательно подключите аккумулятор с разрядным током не менее 2,56 А и амперметр. Установите желаемый ток разряда на уровне 2,56 А, начните разряд (долгое нажатие кнопки SA1). Затем установите подстроечный резистор R17 так, чтобы фактический ток разряда был равен выбранному значению (2,56 А).
Далее установите ток разряда на 0,01 А. Затем скорректируйте смещение входов операционного усилителя DD2 с помощью R18 — установите R18 так, чтобы фактический ток составлял 0,01 А.
Силовой транзистор VT1 должен быть размещен на радиаторе, соответствующий максимально необходимой рассеиваемой мощности во время разряда (P = U*I). Транзистор VT1 (IRLB8743) — это MOSFET с TTL-логикой, который может работать с напряжением 5 В. Если используется стандартный тип MOSFET, то теоретически запитать ОУ можно и от более высокого напряжения (это может быть напряжение на входе 7805), но я рекомендую логический MOSFET.
Светодиод HL1 показывает, что идет разряд и измерение. Диоды VD1 и VD2 (1N4148) обеспечивают полное запирание транзистора VT1, когда процесс разрядки не активен.
Для управления контроллером используются кнопки SA1…SA3. В качестве устройства отображения используется 4-х разрядный светодиодный дисплей с общим анодом. Катоды дисплея подключены к порту D, аноды — к битам 2-5 порта B. В качестве дисплея можно использовать LD-D036UPG-C, LD-D028UR-C, LD-D036UR- C или LD-D056UR-C (типы с очень высокой яркостью). Сверхяркий дисплей позволяет отказаться от обычных транзисторов для усиления анодного тока.
Управление дисплеем мультиплексное. Частота мультиплексирования составляет около 100 Гц. Резисторы R1 … R8 определяют ток сегментов дисплея и, следовательно, его яркость. Они подобраны так, чтобы ток не превышал максимальный выходной ток вывода микроконтроллера (40 мА).
Тестер емкости аккумуляторных батарей питается от источника питания с напряжением 8 — 30В. Ток потребления составляет около 15-45 мА, в зависимости от количества подсвеченных сегментов индикатора и сопротивления резисторов R1 … R8. Конденсаторы C1, C2 и C3 должны быть расположены как можно ближе к микроконтроллеру.
Последовательно с проверяемой батареей подключите соответствующий предохранитель, в противном случае отказ тестера (например, отказ контроля тока или короткое замыкание VT1) или неправильная полярность подключения аккумулятора могут вызвать возгорание! Также рекомендуется использовать предохранитель на входе + блока питания.
Нагрузочная вилка своими руками
Простой при изготовлении, и недорогой прибор будет полезным в гараже любого автолюбителя. С помощью данного аппарата станет возможным проводить постоянную диагностику источника питания, а также генератора. При отсутствии необходимой суммы для приобретения нагрузочной вилки ее можно сделать своими руками.
Используемый материал
При изготовлении вилки могут понадобиться следующие материалы:
- для измерения напряжения понадобится вольтметр, если используем аналоговый, то он должен иметь предел замера до 20 В;
- изолированные провода толщиной до 6 мм, рассчитываются на высокие значения тока;
- на окончании проводов следует использовать специальные мощные зажимы из хромированной стали;
- каркас из негорящих материалов;
- держатель из прорезиненной стали.
Важно! При изготовлении самодельной нагрузочной вилки рекомендуется использовать провода и приборы рассчитанные на максимальные рабочие значения тока.
Схемы
Нагрузочная вилка с одной спиралью:
Нагрузочная вилка с двумя спиралями:
где R- сопротивление в виде спиралей или набора резисторов;
S- выключатели или переключатели;
V- прибор вольтметр.
При измерении аккумулятора емкостью до 100 Ач необходимо использовать одно сопротивление, при проверке батареи внутренней емкостью выше 100 Ач применяют два и более сопротивлений.
