Test vybíjení baterie: Průvodce

Důležité parametry, které je třeba sledovat u každé baterie i u celé baterie jako celku, jsou: napětí jednotlivé baterie, teplota v bateriovém prostoru, celkové nabíjecí napětí baterie, vnitřní odpor baterie a u servisovaných baterií hustota elektrolytu. Nejdůležitějším parametrem baterie je však množství energie, kterou dokáže uložit a v případě potřeby dodat určitému zařízení nebo mechanismu pro určité potřeby, neboli jinými slovy kapacita baterie.

Jak tedy určíte kapacitu baterie a celé baterie v bateriovém obvodu? Jediný spolehlivý způsob, jak ji určit, je SKUTEČNÁ KAPACITA baterie – provedení zkušebního vybití baterie.

Podstata kontrolního vybíjení spočívá v tom, že k plnému obvodu baterie musí být připojen zátěžový blok, který bude baterii postupně vybíjet a tím zaznamenávat její kapacitu. Na zátěžovém bloku je nutné nastavit vybíjecí proud v ampérech a čas v minutách. V případě, že byla baterie právě zakoupena (k uvedení do provozu), bude doba vybíjení nastavena na sto procent časové hodnoty deklarované výrobcem.

Jednoduchý a srozumitelný příklad: pokud má baterie kapacitu 50A*h a je zvolen desetihodinový režim vybíjení, pak proud desetihodinového vybíjení bude 5A a nastavíme ho na zátěžový blok a doba bude 600 minut. Tento příklad však slouží pouze pro srozumitelný popis a neslouží jako metodický návod k použití, protože doba vybíjení a proud se volí na základě konstrukce a vlastností každé baterie. Výrobce obvykle dodává tabulku s výběrem doby vybíjení a proudů. Pokud se kontrolní vybíjení provádí na baterii, která již byla uvedena do provozu, pak se proud nastaví jako při uvedení do provozu, ale doba se zvolí jako 0.8 sta procent doby, která byla při uvedení do provozu. Opět na příkladu baterie s kapacitou 50A*h bude proud 5A, ale doba je již 480 minut. To se provádí proto, aby nedošlo k přetížení baterie, protože baterie se považuje za vhodnou k použití, pokud během provozu poskytuje 80 % jmenovité kapacity deklarované výrobcem. Závěrem je, že baterie má 80 % kapacity, což je dostatečné k napájení potřebného zařízení.

Doba, po které by se mělo provádět kontrolní vybíjení servisovaných baterií, je jednou za 1-3 let (pro včasnou diagnostiku poklesu kapacity baterie se však doporučuje provádět kontrolní vybíjení jednou za 5 roky) a u bezúdržbové baterie jednou za 1 roky.

Při provádění kontrolního vybíjení je nutné sledovat napětí každé baterie v obvodu, protože je nepřijatelné, aby napětí na bateriovém prvku kleslo pod:

• s pětiminutovým až dvouhodinovým vybíjením až do hodnoty 1.75 V/článek;
• po dobu tří až deseti hodin až do hodnoty 1.80 V/článek.

Na základě toho je nutné na zátěžovém bloku nastavit „stop napětí“, minimální celkovou hodnotu napětí všech prvků v obvodu baterie, při které se vybíjení zastaví. Nastavuje se na základě doby trvání vybíjení a počtu všech prvků v obvodu baterie. Například, pokud je v obvodu deset šestivoltových baterií a vybíjení trvá jednu hodinu, pak bude stop napětí: 3 * 10 * 1.75 = 52.5 V. Pokud vybíjení trvá tři hodiny nebo déle, pak bude stop napětí: 3 * 10 * 1.80 = 54 V. Když napětí na baterii klesne na tyto hodnoty, zařízení by se mělo vypnout a regulační vybíjení se zastaví.

Optimální doba pro provedení kontrolního vybíjení je 10hodinové kontrolní vybíjení, protože baterie budou uvolňovat energii postupně a napětí každé baterie se snáze měří a včas si všimne, na kterém prvku začíná klesat. Napětí na každé baterii je nutné měřit každou půlhodinu a v poslední hodině vybíjení každých 15 minut.

Blok zátěže také zobrazí celkové napětí baterie v daném časovém úseku (od začátku do konce kontrolního vybíjení bude zařízení zobrazovat hodnoty napětí celé baterie).

Na zátěžovém bloku by mělo být tlačítko ručního zastavení, kterým lze kdykoli zastavit kontrolní vybíjení. Jelikož celkové napětí na všech bateriích v obvodu nemusí klesnout na zastavovací napětí, ale osoba, která vybíjení provedla, může zjistit, že napětí na některé baterii kleslo na hodnotu (u 2V baterií – 1.8V, 6V – 5.4V a u 12V 10,8V), nebo hustota baterií v obsluhované baterii klesla na nepřijatelné hodnoty, je nutné kontrolní vybíjení zastavit.

Při provádění kontrolního vybíjení je nutné vyplnit protokol kontrolního vybíjení baterie, aby bylo možné během provozu porovnat a vyvodit závěr o tom, jak se konkrétní baterie v daném čase chovala. Moderní zatěžovací bloky ukládají do paměti grafy kontrolního vybíjení a úbytku napětí na celé baterii, aby bylo možné vidět, jak se baterie jako celek chovala během kontrolních vybíjení v konkrétním roce provozu.

Jak provést kontrolní vybití baterie?

Jedním z nejdůležitějších kritérií pro připojení zátěžového bloku k baterii je dodržení polarity baterie a bloku.

Na základě parametrů, kterými musí být nakládací jednotka vybavena, můžeme usoudit, že optimální možností pro provádění kontrolních výbojů je nakládací jednotka Kongter k-900.

Monitoruje všechny potřebné parametry baterie, přenáší je do digitálního modulu a ukládá data o vybíjení na USB zařízení. Po kontrolním vybití lze data stáhnout do osobního počítače a analyzovat, jak se baterie chovala v daném časovém období. K zařízení lze také objednat požadovaný počet CDL modulů, které budou měřit napětí každé baterie a výsledky přenášet do digitálního modulu, což výrazně usnadní práci osobě provádějící kontrolní vybíjení baterie, protože nebude muset neustále měřit prvky baterie, ale bude pouze sledovat jejich hodnoty na digitálním modulu a při poklesu napětí pod povolenou úroveň jednoduše vypnout zátěž. Hodnota napětí každé baterie se také ukládá a lze ji přenést do počítače za účelem vyhodnocení, jak se ta či ona baterie chovala při předchozích vybíjeních.

Každý CDL modul je schopen registrovat napětí až 12 článků libovolného typu baterie (1,2 V, 2 V, 6 V a 12 V). Má bezdrátové spojení s hlavní jednotkou K-900 a osobním počítačem. Pro pokrytí větších baterií lze počet zařízení CDL snadno zvýšit.

Připojení modulu CDL:

K jednomu CDL rekordéru lze připojit až 12 bateriových článků s napětím 1,2 V, 2 V, 6 V nebo 12 V.

Některé baterie vypadají velmi podobně jako běžné baterie, ale liší se od nich tím, že je lze nabíjet, zatímco baterii je třeba jednoduše vyměnit. Jedním z takových článků je populární lithium-iontová baterie 18650, která se používá jako zdroj energie v mnoha zařízeních. Dnes budeme hovořit o tom, jak testovat baterii 18650 pomocí multimetru.

Co říká označení baterie?

Digitální označení je „pas“ baterie:

• první dvě číslice „18“ dávají představu o průměru prvku;
• druhé dvě „65“ – její délka v mm;
• poslední „0“ určuje tvar – válcový.

Jednotlivé prvky tohoto typu se používají v zařízeních, jako jsou lasery a malé svítilny.

Baterie tohoto typu se používají k montáži bateriových sad pro šroubováky, notebooky a dokonce i velká zařízení, jako jsou elektromobily.

Obecně jsou baterie 18650 hodnoceny jako velmi výkonné a užitečné prvky. Postupem času však jakákoli baterie ztrácí své původní vlastnosti, nabíjí se hůře a zkracuje se životnost od nabití po nabití zařízení, které napájí.

Vlastnosti baterie si můžete zjistit sami.

Jak otestovat 18650 multimetrem?

Důležité vlastnosti dobíjecích baterií, které jsou k dispozici pro nezávislé testování, jsou:

• Napětí;
• kapacity;
• vnitřní odpor;
• unikající proud.

Ke kontrole všech těchto parametrů budete potřebovat pouze jedno malé a levné zařízení – multimetr.

Měříme napětí

Stres. Kontroluje se následovně:

1. Zařízení se přepne do režimu měření napětí.
2. Nastavte rozsah měření na 20V.
3. Hroty sond se dotýkají napájecích svorek baterie.
4. Po několika sekundách se na displeji zařízení zobrazí hodnota napětí.

Pokud se měření nezdaří, zkuste to znovu – možná, že při dotyku s napájecími svorkami byl kontakt jedné nebo obou sond jednoduše špatný.

Pokud se na displeji zobrazují čísla se znaménkem mínus, nelekejte se. Jde jen o to, že během měření došlo k „přepólování“. Stačí vyměnit umístění sond u kontaktů baterie. Tato chyba měření není kritická. Ale je lepší se takovému zmatku vyhnout, protože chyba může ovlivnit normální fungování zařízení.

Znáte-li napětí, můžete posoudit stav nabití baterie.

Změříme kapacitu

Kapacita. Jmenovitá kapacita baterie je na pouzdru označena sadou číslic a písmen. Měří se v ampérhodinách a vypadá jako Ah.

V současné době existuje mnoho univerzálních nabíječek baterií vybavených funkcí detekce kapacity. Ale udělejte to pomocí stejného multimetru.

Za tímto účelem:

1. Nabijte baterii 18650 na 100 %.
2. Připojte k němu zátěž se známým tokem proudu.
3. Načasujte to.
4. Zároveň je na póly baterie připojen multimetr v režimu měření napětí s nastaveným rozsahem 20V. To vám umožní sledovat úroveň poklesu napětí při zatížení.
5. Po nastavení doby vybíjení baterie určete jeho kapacitu vynásobením proudu (spotřebovaného zátěží) dobou trvání zátěže až do úplného vybití baterie.

Můžete tak určit, zda kapacita deklarovaná výrobcem odpovídá skutečnosti (pokud je testována dostatečná nová baterie).

Měříme vnitřní odpor

Vnitřní odpor. Zde budete muset provést několik měření napětí a provést jednoduché výpočty:

1. Je třeba nabít baterii. K tomu je k němu připojen elektromotor, žárovka nebo jiné dostupné zařízení.
2. Zátěž by měla být aplikována po dobu dvou až tří sekund.
3. V tomto okamžiku se měří napětí (U1).
4. Dále by se měla zátěž vypnout a měla by se udělat pauza na několik sekund.
5. Poté se znovu změří napětí (U2) na pólech baterie.
6. Odpor se vypočítá: musíte najít rozdíl mezi U1 a U2 a poté vydělit výsledek napětím deklarovaným výrobcem baterie a vynásobit 100 (pro převod na procenta).

Pokud je získaná hodnota menší než 0,4 %, vnitřní odpor nepřekračuje povolené limity. Pokud výsledek výpočtu překročí tuto hodnotu, je baterie nevhodná pro další použití.

Měříme unikající proud

Svodový proud. Spotřebitelé se s tímto jevem prakticky nikdy nesetkají. Pro baterii je to nebezpečný a extrémně nežádoucí faktor, ale zřídka se určuje nezávisle, i když pokud máte reostat, lze to provést také pomocí multimetru.

S multimetrem tedy můžete kdykoli zkontrolovat téměř jakoukoli baterii, zda je v souladu s charakteristikami stanovenými výrobcem. Co je ale důležitější, je možné včas určit nutnost jeho výměny, než zařízení, které napájí, přestane fungovat v tu nejméně vhodnou chvíli.