Проблемы и методы тестирования аккумуляторов
Недостатка в тестерах аккумуляторов нет, но большинству из них не хватает точности. Емкость, главный показатель состояния аккумулятора, трудно определить "на ходу". Утверждение, что тестер аккумуляторов, измеряющий внутреннее сопротивление, также обеспечит оценку емкости, является обманчивым. Рекламные функции, выходящие за рамки возможностей оборудования, запутывают отрасль, заставляя ее верить, что сложные тесты можно проводить с помощью базовых методов. Приборы на основе сопротивления могут идентифицировать разряженный или выходящий из строя аккумулятор — так же может и пользователь. Продавцы часто сознательно переоценивают возможности тестеров аккумуляторов. Это похоже на рекламу шампуня, который обещает отрастить пышные волосы на лысой голове мужчины.
Без надежных испытательных устройств тестирование аккумуляторов превращается в гадание, в результате чего хорошие аккумуляторы заменяются слишком рано, а слабые проходят испытание и вскоре после проверки выходят из строя в дороге. Отсутствие точного тестирования аккумуляторов также приводит к ненужным заменам в рамках гарантийной программы. Изучение гарантийных возвратов показывает, что менее 10 процентов этих аккумуляторов имеют производственный дефект. Большинство дефектов возникают по вине пользователя.
Свинцово-кислотные аккумуляторы AGM/GEL
Надежные свинцово-кислотные аккумуляторы для максимальной эффективности работы
Аккумулятор Victron 12V/110Ah GEL Deep Cycle
Является идеальным выбором для применений, требующих надежного, долговечного и глубоко разрядного источника питания
Купить
Аккумулятор Victron AGM Super Cycle 12V 125Ah (M8)
Благодаря технологиям электрохимии, этот аккумулятор выдерживает до 300 циклов разряда до 100%, что делает его отличным решением для автономных электрических систем
Купить
AGM аккумулятор BB Battery MPL55-12 (12В 55Ач)
AGM VRLA батарея с высоким током разряда, специально разработанная для критических нагрузок в системах ИБП, телекоммуникациях и энергетике
КупитьПроблема возникает при оценке аккумулятора в рамках планового обслуживания до того, как заметно ухудшится его производительность. Такой тест эффективен лишь тогда, когда включает измерение емкости. Емкость контролирует накопление энергии, регулирует время работы и прогнозирует конец срока службы. Внутреннее сопротивление, с другой стороны, отвечает за мощность, необходимую для запуска двигателя и подачи высокого тока под нагрузкой по мере необходимости. Снимок, сделанный с помощью тестера CCA на стартерном аккумуляторе, относится только к резистивному состоянию аккумулятора. Улучшенные электролиты и коррозионностойкие материалы электродов поддерживают низкое сопротивление современных аккумуляторов на протяжении большей части их срока службы. Поломки из-за повышенного сопротивления стали редкими и могут возникнуть только в конце срока службы.
Концепции тестирования аккумуляторов 📈
В отличие от измерений напряжения, тока и сопротивления, не существует универсального прибора, который мог бы считывать емкость каждой поставляемой батареи. Существуют три распространенные концепции тестирования: скалярная, векторная и электроимпульсное измерение со сложным моделированием (Spectro™).
Скалярный метод – самый простой из трех. Он принимает показания батареи и сравнивает их с опорным значением, которое часто является резистивным значением. Большинство одночастотных тестеров проводимости переменного тока, измеряющих CCA, основаны на скалярной концепции.
Векторный метод применяет сигналы разных токов или возбуждает аккумулятор с разной частотой, а затем оценивает результаты относительно заданных векторных точек для исследования аккумулятора при различных условиях напряжения. Это добавляет сложности, а дополнительные преимущества незначительны.
Spectro™ сканирует аккумулятор с помощью частотного спектра, словно фиксируя топографию ландшафта, и сравнивает отпечаток с матрицей для оценки емкости аккумулятора, CCA и SoC. Spectro™ обещает самый глубокий анализ аккумулятора, но он также является самым сложным. В таблице 1 суммированы три метода тестирования аккумулятора.
| Тип | Возбуждение | Применение | Результаты |
|---|---|---|---|
| Скалярный | Одна опорная точка; импульсы или одночастотное возбуждение | Автомобильные, стационарные; простые, широко используемые | Напряжение, CCA, внутреннее сопротивление, без емкости |
| Векторный | Несколько частот, токов; сравнивает с вектором | Автомобильные, стационарные; реже используются | Как выше. Более сложный с незначительным приростом. |
| Spectro™ | Сочетает EIS со сложным моделированием; объединяет данные для получения оценок емкости, CCA, SoC | Свинцово-кислотные, литий-ионные аккумуляторы | Обеспечивает CCA, емкость и SoC при наличии соответствующих матриц |
Матрица 🧩
Матрица — это многомерная таблица поиска, с которой сравниваются показания. Распознавание текста, идентификация отпечатков пальцев и визуальная идентификация работают по схожему принципу. В анализе аккумуляторов матрицы в основном используются для оценки емкости, однако, CCA и состояние заряда также выигрывают от использования матрицы.
Spectro™ правильно прогнозирует емкость 8 из 10 аккумуляторов и CCA 9 из 10. Сочетание этих двух классификаций обеспечивает значительное улучшение точности тестирования по сравнению с устройствами, измеряющими только CCA. Большинство тестеров на основе сопротивления дают прогнозы состояния, которые не намного лучше, чем 5 правильных из 10, результаты, которые можно сравнить с подбрасыванием монеты. Многие сервисные техники не знают о низком уровне прогнозирования, поскольку лабораторные проверки проводятся редко.
Зарядные устройства Victron Energy
Высококачественные зарядные устройства для долговечной службы и надежной работы
Зарядное устройство Victron Blue Smart IP22 Charger 12/30 (1)
Идеально подходит для использования в мастерских, а также для зарядки аккумуляторов автомобилей, мотоциклов, лодок и кемперов.
Купить
Зарядное устройство Blue Smart IP65 Charger 12/15
Благодаря классу защиты IP65, устройство устойчиво к пыли и воде, что делает его идеальным для использования в жестких условиях.
Купить
Зарядное устройство Victron Phoenix Smart IP43 Charger 12/30 (3) 120/240V
Оснащено Bluetooth-интерфейсом для простого настройки и мониторинга через приложение VictronConnect. Высокая эффективность и надежность делают его идеальным решением для коммерческих, промышленных и морских применений.
КупитьСуществует желание достичь более высокой точности, но диагностировать батарею можно только при наличии измеряемых симптомов. Хотя батареи, извлеченные из полевых условий, дают самые надежные результаты, аномалии часто не отформатированы или долго хранились. Чтобы также уверенно протестировать эти батареи, можно разработать матрицы, которые включают аномалии.
Состояние заряда также играет важную роль, и тестер должен различать низкий заряд и низкую емкость. Оба состояния снижают производительность аккумулятора и их трудно определить. Большинство тестеров аккумуляторов работают до 70 процентов SoC, Spectro™ работает до 60 процентов.
Создание матрицы предполагает сканирование многих аккумуляторов с разным уровнем состояния. Чем больше аккумуляторов одной модели, но с разными потерями емкости, включено в смесь, тем прочнее станет матрица. Хорошо разработанная матрица должна включать образцы аккумуляторов естественного старения с емкостью от 50 до 100 процентов. Аналогия - это мост со многими опорами для устранения слабых мест.
В популяцию также следует включать аккумуляторы из жаркого и холодного климата и разного использования. Например, стареющий стартерный аккумулятор в такси Лас-Вегаса будет демонстрировать иные симптомы, чем аккумулятор в машине бабушки на севере Германии, который использовался только для того, чтобы возить внуков. Получить изношенные аккумуляторы сложно. Принудительное старение путем циклического выдерживания в климатической камере в определенной степени помогает, но связанные со старением нагрузки отображаются неточно, а изученные симптомы могут обмануть систему. Это особенно заметно для литий-ионных аккумуляторов. Хотя емкость снижается, диаграмма Найквиста не соответствует признакам естественного старения в рамках ежедневного использования.
Универсальная матрица является наиболее практичной, поскольку она обслуживает группу аккумуляторов. Универсальные матрицы для системы Spectro™ доступны для большинства автомобильных аккумуляторов, пользователь просто вводит емкость и показатели CCA. Вместо числового показателя, универсальная матрица обеспечивает классификацию по годности/негодности на основе порога емкости. Это решение является приемлемым для большинства обслуживающего персонала, поскольку решение принимает прибор, устраняя неопределенности и вмешательство клиента.
Краткие выводы 📝
Аккумулятор должен пройти несколько проверок, так же как врач осматривает пациента с помощью нескольких тестов, чтобы поставить диагноз. Серьезное заболевание может ускользнуть от бдительного ока врача, если измерить только артериальное давление или температуру. Хотя медицинский персонал хорошо обучен оценивать полученные данные, большинство специалистов, занимающихся аккумуляторами, не обладают такими же знаниями и хотят знать только, разряжен ли аккумулятор или он "живой". Приборы для тестирования аккумуляторов также не способны предоставить детальную диагностику всех "болезней" аккумуляторов. Пользователю аккумулятора следует напомнить, что тестер аккумуляторов – это не универсальный инструмент для тестирования, а лишь устройство для оценки, которое работает для определенной группы аккумуляторов.
