Jak zkontrolovat kapacitu baterie pomocí multimetru a další

Baterie se používají ve všech mobilních zařízeních a autech. Jsou schopny napájet malou elektrickou síť i elektronická zařízení. Jejich kapacita se však postupem času postupně snižuje. Abyste mohli včas nabít nebo vyměnit použitou baterii, musíte vědět, jak zkontrolovat kapacitu baterie.

Koncept kapacity baterie

Hlavní vlastností každé baterie je její kapacita. Tento parametr ukazuje, jak dlouho bude baterie schopna dodávat plný výkon zátěži.. Pokud je například kapacita 55 ampérhodin, pak bude baterie schopna dodávat 1 ampér proudu po dobu 55 hodin, než se zcela vybije. Při dlouhodobém používání baterie může dojít ke snížení její kapacity vlivem sulfatace desek a poklesu hustoty elektrolytu i z jiných důvodů. Úroveň nabití baterie lze zkontrolovat pomocí multimetru.

Kontrola autobaterie pomocí multimetru

Pro plný provoz vašeho vozidla je potřeba udržovat jeho baterii v provozuschopném stavu a testovat její parametry. Chcete-li vědět, jak zkontrolovat kapacitu baterie pomocí multimetru, musíte pochopit principy fungování tohoto zařízení. Multimetr umí měřit:

• Konstantní a střídavé napětí;
• Stejnosměrný a střídavý proud;
• Odpor;
• Frekvence;
• Rozpínací napětí polovodičových přechodů diod a tranzistorů.

Plně nabitá baterie vždy produkuje určité napětí, i když je k ní připojena zátěž.

Proto se doporučuje kontrolovat kapacitu se zátěží připojenou ke svorkám baterie. Optimální zátěž lze zvolit ze žárovky potkávacího světlometu o výkonu 35-40 wattů.

Zátěž lze připojit takto: připojte základnu lampy ke kladnému pólu baterie a střední svorku k zápornému pólu. K tomu můžete použít speciální klipy na vodiče – krokosvorky a žárovka by se měla rozsvítit. Před dalšími kontrolami musíte počkat 2 – 3 minuty. Pokud během této doby světlo lampy začne slábnout, znamená to, že nabití baterie velmi zesláblo a její kapacitu nelze zkontrolovat. V opačném případě musíte k baterii připojit multimetr: černá sonda k zápornému pólu, červená ke kladnému pólu. V tomto případě je třeba zvolit režim měření stejnosměrného napětí.

Pokud měřící zařízení ukazuje hodnoty nad 12,4 V, pak je baterie v dobrém stavu a její nabití vydrží dlouhou dobu. Pokud jsou hodnoty v rozsahu od 12 do 12,4 V, pak je baterie stále dobrá, ale bude nutné ji brzy nabít.

Pokud multimetr ukazuje pod 12 V, měla by být baterie naléhavě nabita.

Jak měřit ampérhodiny

Co byste měli dělat, pokud potřebujete pochopit, jak měřit kapacitu baterie v ampérhodinách? K tomu existuje metoda kontrolního vypouštění. Provádějí se následující akce:

1. Musíte nabít baterii na limit;
2. Zkontrolujte jeho nabití měřením napětí na svorkách multimetrem;
3. Zkontrolujte hustotu elektrolytu pomocí hustoměru; nesmí být nižší než hodnoty definované pro použitou baterii;
4. Připojte k baterii sériově zátěž s dříve známým výkonem (například 24wattovou lampu) a multimetr v režimu měření stejnosměrného proudu;
5. V režimu měření stejnosměrného napětí musíte na svorky baterie připojit další měřicí zařízení;
6. V počátečním okamžiku toku proudu začněte počítat čas;
7. Pomocí druhého měřiče sledujte časový okamžik, kdy se napětí sníží na polovinu;
8. Vynásobte proud dodávaný baterií během experimentu počtem hodin, které uplynuly od doby, kdy proud začal protékat. Tato hodnota bude představovat kapacitu baterie.

Pokud se získaná hodnota výrazně liší od hodnoty uvedené v technických vlastnostech baterie, měli byste přemýšlet o výměně baterie, protože její zdroj je již značně vyčerpán.

Měření kapacity baterie telefonu

Někdy při nákupu nového smartphonu potřebujete znát jeho parametry. Kontrola kapacity baterie může být nezbytná, například pokud se nový telefon začne velmi rychle vybíjet. Pro operační systémy Android i iOS bylo vyvinuto několik desítek aplikací, které pomohou určit parametry baterie chytrého telefonu. Většina z nich uvádí pouze přibližné údaje, protože je poměrně obtížné zkontrolovat kapacitu baterie. Mnoho aplikací vyžaduje spoustu času na práci s parametry baterie. Zde jsou některé aplikace, které si můžete prostudovat, abyste si pro testování vybrali tu nejlepší volbu.

Tester baterií Nova

Tento nástroj dokáže poměrně rychle otestovat baterii a identifikovat její slabá místa. Po stažení a prvním spuštění se připojí k serveru na internetu a určí svůj provozní režim podle vlastností telefonu, na kterém byl nainstalován. Pokud takový model v databázi není, pak bude muset majitel zadat všechny parametry smartphonu sám a přidat je do databáze. Poté bude možné s baterií pracovat.

Aplikace automaticky provádí kontroly. Jen je potřeba jej řádně připravit na práci a sledovat zařízení během testování.

1. Chcete-li se připravit, musíte nabít baterii na 70 procent;
2. Spusťte obslužný program a spusťte příkaz „Načíst charakteristiky“;
3. V položce nabídky „Nastavení“ vyberte „Možnosti testu“, podpoložku „Rychle“;
4. Odpojte internet v telefonu a klikněte na tlačítko „Spustit rychlý test“;
5. Jas obrazovky se nastaví na maximum a aplikace začne fungovat, během čehož se zařízení vybije na 12 procent;

Po testu se na obrazovce zobrazí průměrná kapacita baterie. Můžete se také podívat na parametr „Seconds per division“, který zobrazuje, kolik sekund trvalo, než se nabití baterie snížilo o 1 procento.

Widget pro sledování baterie

Pokud předchozí aplikace počítala kapacitu baterie rychle, ale s velkou chybou, tak tato funguje dlouho, ale s vysokou přesností. Jak používat tento nástroj:

1. Přejděte do nastavení a vyberte automatickou detekci proudu;
2. Uveďte kapacitu baterie, která je uvedena buď na jejím obalu, nebo v dokumentaci k zařízení;
3. Dále musíte uvést, jak často budou data přijímána. Zde je lepší ponechat možnost „Výchozí“;
4. Dokončete nastavení kliknutím na tlačítko „Zobrazit mA v historii“.

Toto nastavení vám umožní zjistit všechny potřebné údaje o baterii, ale nebude způsobovat nepříjemnosti při používání smartphonu. Čím déle program běží, tím přesnější data lze získat.

Podobné programy jsou dostupné i pro notebooky, tablety a další mobilní zařízení.

Podobně jako autobaterie Testování kapacity lze provést pomocí multimetru a pro přenosné baterie. Také je potřeba připevnit sondy multimetru při dodržení polarity na svorky baterie, přepnout ji do režimu měření stejnosměrného proudu a měřit dobu vybíjení baterie, dokud není zcela vybitá. Samozřejmě je třeba pamatovat na to, že takto můžete zkontrolovat pouze plně nabitý disk. Kapacita bude rovna součinu vybíjecího proudu a času experimentu. Tato metoda však není dostatečně přesná, protože je obtížné udržet konstantní vybíjecí proud během experimentu.

Existuje několik způsobů, jak určit kapacitu baterie, některé z nich jsou přesnější, některé časově náročnější, jiné vyžadují speciální nástroje nebo dovednosti. Pro každou situaci si můžete vybrat vhodnou metodu definice.

Pro kontrolu stavu autobaterie není nutné mít profesionální vybavení, průmyslové stojany apod. Veškeré informace potřebné a dostatečné pro majitele vozu lze získat pomocí multimetru a několika doplňkových prvků, které lze nalézt v garáži nebo autoservisu.

Úroveň nabití baterie

Pomocí testeru v režimu voltmetru můžete zkontrolovat, jak je baterie nabitá. Úroveň akumulované energie je jednoznačně určena napětím na svorkách baterie při nečinnosti:

• pokud je napětí 12,6 voltů nebo vyšší, baterie se nabíjí na 100;
• 12,3. 12,6 voltů – úroveň nabití 75 %;
• 12,1…12,3 voltů – 50 %;
• 11,8…12,1 voltů – 25 %;
• 10,5…11,8 voltů – baterie je zcela vybitá;
• méně než 10,5 V – hluboké vybití.

Před kontrolou bez vyjmutí z vozu musíte odpojit kladný pól (nebo ještě lépe záporný).

Kontrola skutečné kapacity baterie

K měření tak důležitého parametru, jako je skutečná kapacita baterie, vám stačí mít v multimetru propojovací vodiče a zátěž o známém výkonu (nebo známém odporu). V této kapacitě je velmi výhodné použít 12voltové autožárovky:

• prodávají se v každém obchodě s automobily;
• Baterii můžete nastavit na libovolný požadovaný výkon a nastavit libovolný vybíjecí proud.

Kromě toho lampy jako zátěž stabilizují proud. S klesajícím napětím na svorkách baterie se závity poněkud ochlazují, snižuje se jejich odpor a mírně klesá proud. To zlepšuje přesnost měření. Ale LED zařízení nejsou pro tyto účely vhodná – mají příliš malou spotřebu energie a budete jich potřebovat příliš mnoho. Musíme hledat žárovky.

Čtěte také: Jaký je rozdíl mezi stejnosměrným a střídavým proudem a kde se používají?

Je třeba si uvědomit, že kapacita závisí na proudu, kterým se baterie vybíjí. Deklarovaný výkon je deklarován při vybití baterie proudem 5 % jmenovité hodnoty. Je nutné zvolit výkon lamp tak, aby se získal takový proud. Například u baterie s kapacitou 60 A*h je pro měření optimální vybíjet proudem 3 A. K tomu by měl být výkon svítilen při napětí 12 voltů P=U* I=12*3=36 wattů. Můžete si vzít tři 12-wattové lampy nebo dvě 18-wattové lampy atd. O přesnost není třeba nijak zvlášť usilovat – přesná kapacita je zatím neznámá, jen je potřeba ji zjistit.

Obvod pro měření kapacity baterie

Před měřením musíte plně nabít baterii a sestavit obvod, jak je znázorněno na obrázku. Je třeba zaznamenat čas začátku vypouštění. Pokud máte dva multimetry, můžete jedním měřit proud, druhým napětí, nebo můžete tester periodicky zapojovat buď jako voltmetr nebo jako ampérmetr. Výsledky by měly být zaznamenávány každých 30-60 minut, a když hladina dosáhne 11,5 voltů – každých 10-15 minut. Při poklesu napětí na 10,5 V je třeba vybíjení zastavit a zaznamenat čas jeho konce. Skutečná kapacita se vypočítá pomocí vzorce C=I*t, kde:

• I – průměrný proud v ampérech;
• t – doba vybíjení v hodinách.

Pokud se tedy baterie vybíjela 16 hodin průměrným proudem 3 ampéry, její skutečná kapacita bude 16 * 3 = 48 Ah. Měření se musí provádět při teplotě +25 °C.

Měření proudu baterie

Teoreticky je tímto způsobem možné měřit skutečný studený startovací proud. Podle normy IEC (podle které naše GOST R 53165-2008) měření se provádí při teplotě elektrolytu minus 18 stupňů, kdy napětí na svorkách klesne alespoň na 8,4 voltu. V praxi není problém pouze v tom, jak baterii ochladit na požadovanou teplotu.

Například pro baterii s deklarovaným proudovým výstupem 600 ampér bude potřeba zátěž s výkonem P=U*I=8,4*600=5000 wattů. V dnešní době se vysoce výkonné žárovky vyrábějí převážně v LED provedeních a pro naše účely, jak je uvedeno výše, jsou málo použitelné. Pokud používáte zařízení s výkonem např. 60 wattů, tak v tomto případě jich budete potřebovat 84.

Na přání je možné sestavit velkou girlandu, ale vznikne problém se spínáním velkých proudů, aby nedocházelo ke svaření kontaktů při zavírání/rozpojování obvodu. K tomuto účelu můžete přizpůsobit solenoidové relé ze startéru automobilu. Budete také muset najít tester se stejnosměrnou svorkou (taková zařízení jsou méně běžná a dražší než AC měřiče) a s limitem měření několik set ampér. Navíc měření nebude trvat dlouho, takže se musíte ujistit, že multimetr má funkci fixace špičkové hodnoty.

Měření vnitřního odporu baterie

Pomocí tohoto obvodu můžete měřit vnitřní odpor baterie. Lze jej zhruba znázornit jako rezistor připojený ke svorkám baterie zevnitř.

Chcete-li zvýšit přesnost, musíte vzít výkonnější zátěž, aby proud byl alespoň 50 ampér (a nejlépe 100 nebo více). K tomu je vhodná „baterie“ lamp s celkovým výkonem alespoň P=U*I=12*50=600 wattů. Pokud získáte více, měření bude přesnější. Místo lamp můžete použít rezistor vyrobený například ze spirály na žehličku nebo elektrický sporák. Jen je potřeba přesně změřit jeho odpor. Provádějí se dvě měření:

• při volnoběhu zaznamenejte napětí na svorkách E baterie;
• při zátěži změřte proud I a napětí na svorkách U.

Měření pod zátěží se provádí jednou, stačí několik sekund. Dále musíte použít Ohmův zákon pro celý obvod:

• E – emf baterie ve voltech, s určitými předpoklady rovnými napětí naprázdno baterie;
• I – měřený proud v ampérech;
• R – odpor vnější zátěže, Ohm.
• r – požadovaný vnitřní odpor, Ohm.

Napětí na svorkách pod zátěží vám umožní vypočítat odpor zátěže (spolu s propojovacími vodiči), pokud je neznámý (a pokud je známý, tak při zahřátí vysokým proudem během experimentu se změní). Je roven R=U/I.

Nejtěžší je interpretovat výsledek. Čím nižší je vnitřní odpor, tím větší proud bude baterie dodávat do zátěže. Jaký odpor je však považován za normální, není jasné, protože výrobci tuto hodnotu neuvádějí ani na štítku baterie, ani v doprovodné technické dokumentaci. A v tom je logika, protože vnitřní odpor je velmi nelineární funkcí mnoha věcí:

• teploty;
• složení elektrolytu;
• úroveň nabití baterie;
• další faktory.

V garáži a dokonce i ve výrobě je obtížné tyto podmínky dodržet. U nové baterie s dobrým proudovým výstupem se můžete soustředit pouze na hodnotu několika miliohmů. Nebo shromažďujte statistiky měřením mnoha baterií stejného typu, jejichž stav je znám.

Toto měření se provádí pomocí vidlice. Pouze při takovém testování se vnitřní odpor nepočítá a na základě výsledků dvou měření (s otevřeným obvodem a pod zátěží) je z tabulky vyvozen závěr o výkonu baterie.

Kontrola provozního režimu elektrického vybavení vozidla

Multimetr je také užitečný pro kontrolu provozu baterie „na palubě“. Nejprve můžete určit, zda se baterie nabíjí, když je generátor v chodu.

K tomu musí být splněna podmínka, že palubní napětí překročí napětí baterie, v takovém případě do baterie „teče“ proud. Nejprve musíte změřit napětí na svorkách baterie při vypnutém motoru. Mělo by být mezi 10,5 a 12,6 volty (v závislosti na úrovni nabití baterie). Poté musíte nastartovat motor s normálním chodem generátoru, napětí by se mělo zvýšit na ne méně než 14. 14,5 voltů. Pokud je napětí nižší, musíte hledat poruchu generátoru. Obě kontroly musí být prováděny s vypnutými výkonnými spotřebiči (osvětlovací zařízení, autorádio, topná zařízení atd.).

Tester může také určit přítomnost úniků proudu, když je vůz zaparkovaný. K tomu je velmi vhodné použít DC klešťový tester. Je nutné vypnout motor a co nejvíce vypnout všechny elektrické spotřebiče palubní sítě. Pokud měříte proud například podél kladného vodiče z baterie, měl by ampérmetr ukazovat hodnotu blízkou nule nebo proud podobný spotřebě zátěží, které nebylo možné vypnout. Pokud je výsledek měření vyšší, je třeba hledat problém.

Směry svodových proudů na základě znečištění krytu

Je třeba si uvědomit, že pokud k úniku dojde vrstvou nečistot podél těla baterie, nebude možné ji tímto způsobem najít – proudová cesta projde kladným vodičem. Proto má smysl baterii nejprve očistit od nečistot omytím teplou vodou a saponáty.

Díky tomu, že máte multimetr a určité znalosti, můžete určit nejen skutečný stav baterie, ale také její provozní režim. Je to snadné a pomůže vám to vyhnout se značným finančním výdajům.

Jak správně nabíjet autobaterii: pokyny krok za krokem

Co je to zářivka a jak funguje?

Jak vybrat nabíječku pro autobaterii

Co a jak se měří kapacita baterie?

Co je halogenová žárovka, kde se používá, jak vybrat halogenovou žárovku pro váš domov

Jak vybrat správnou baterii do auta?