В статье приведено описание простейшего самодельного устройства для проверки качества заряда различных кислотных аккумуляторных батарей.
При покупке аккумуляторной батареи (АКБ) для автомобиля, мотоцикла или для устройства бесперебойного питания желательно ее испытать на наличие заряда. Если АКБ длительное время хранилась без подзаряда, то за три месяца ее заряд может уменьшиться на 90% (саморазряд 1% за сутки при температуре 20°С). У, так называемых, кальциевых аккумуляторов, которые в настоящее время также широко распространены, саморазряд меньше. При повышении температуры плотность электролита возрастает, и саморазряд увеличивается. Для проверки степени заряда АКБ вместо заводской нагрузочной вилки автор использует самодельный пробник. С помощью рассмотренного в этой статье аккумуляторного пробника (АП) можно проверить АКБ как емкостью 55…60 А·ч при токе нагрузки 30 А, так и АКБ емкостью 6 А·ч при токе нагрузки 6 А.
Принципиальная электрическая схема пробника показана на рис.1. В устройстве использованы амперметр на 30 А типа М2001 с наружным шунтом 75ШСМ-30-0,5 и вольтметр на 15 В типа М42100 (цена деления шкалы 0,5 В). Можно применить и другие типы приборов с близкими параметрами. Например, из микроамперметра на 200 мкА типа М4206 можно сделать вольтметр на 20 В, включив последовательно с ним ограничивающий резистор 100 кОм. Показания прибора при этом необходимо делить на 10. Цена деления шкалы 1 В.
Рис. 1
Переключатель SА1 типа 2ППН-45 на 20 А с нейтральным положением. Обе секции SА1 включены параллельно для умощнения. Оба резистора и R2 проволочные с хомутом. Резистор номинальным сопротивлением 3 Ом, мощностью 25 Вт.
Для обеспечения тока 6 А при напряжении 12,6 В его сопротивление с помощью хомута устанавливается равным 2,1 Ом. Резистор R2 мощностью 100 Вт имеет номинал 0,5 Ом. Для обеспечения тока 30 А при 12,6 В с помощью хомута его сопротивление устанавливают равным 0,42 Ом.
Пробник собран в пластмассовом корпусе размерами 210x130x50 мм, имеет вес 0,6 кг.
В положении «ОТКЛ.» можно измерять напряжение на АКБ без нагрузки, а в положениях «6 А» или «30 А» — с нагрузкой. Провода от АП к АКБ должны иметь сечение порядка 25 мм2, с мощными зажимами типа «крокодил».
Внутреннее сопротивление свинцово-кислотной АКБ можно определить по формуле из [1]:
Rвн =((0,006 -г- 0,007)х22)/Q, где Q — емкость АКБ в А·ч.
Например, для АКБ с Q=55 А·ч Rвн =(0,0065х22)/55=0,0026 Ом, а для АКБ с Q=60 А·ч Rвн=0,00238 Ом.
Для АКБ с Q=55 А·ч падение напряжения на аккумуляторе при токе 30 А составит: U=Rвн · Iн, т.е. 0,0026 Ом·30 А=0,078 В, а для АКБ с Й= 60 А·ч падение напряжения на аккумуляторе при 30 А составит: U=Rвн·I =0,00238 Ом ·30 А=0,0714 В. Т.е. при увеличении емкости АКБ падение напряжения на ней уменьшается. Следует заметить, что величина внутреннего сопротивления АКБ не постоянна, а зависит от степени заряда аккумулятора. Внутреннее сопротивление больше у разряженной АКБ, чем у заряженной.
Герметичные АКБ небольшой емкости 6 А·ч, 12 А·ч имеют внутреннее сопротивление значительно больше, и падение напряжения на этих АКБ будет больше.
Практически при испытании заряженной стартерной АКБ емкостью 55 А·ч при токе нагрузки 30 А изменение напряжения на вольтметре пробника незаметно, а при испытании герметичной заряженной АКБ емкостью 6 А·ч напряжение на вольтметре пробника уменьшается приблизительно на 0,5 В.
Литература
- Устинов П.И. Обслуживание стационарных свинцово-кислотных аккумуляторов. — М.: Энергия, 1974.
Автор: Святослав Бабын, пгт Кельменцы, Черновицкой обл.