Відстеження ємності та опору акумулятора як частини процесу старіння
Зменшення ємності та саморозряд
Усі акумулятори старіють, і наслідки цього проявляються у зменшенні ємності, збільшенні внутрішнього опору та підвищеному саморозряді. Новий акумулятор (рисунок 1) забезпечує або повинен забезпечити 100% ємності, старий акумулятор (рисунок 2) може містити лише 20%. В нашому прикладі втрата ємності ілюструється розміщенням каміння в контейнері.
Рисунок 1: Новий акумулятор має 100% ємності
Ємність представлена рідиною без перешкод. Акумулятор забезпечує повний час роботи.
Рисунок 2: Розряджена батарея
Втрата ємності проявляється як «кам'янистий вміст». Акумулятор поводиться нормально, але має короткий час роботи, навіть якщо він повністю заряджений.
Сила струму холодного запуску (CCA)
Автомобільні техніки найбільше знайомі з CCA (сила струму холодного запуску) стосовно обертання двигуна. CCA пов'язана з внутрішнім опором акумулятора та здатністю видавати високий струм навантаження. На рисунку 3 зображено стартерний акумулятор з високим CCA та відкритим відводом, що символізує подачу повної потужності, на рисунку 4 мається підвищений внутрішній опір, що обмежує подачу струму до дуже малої потужності.
Рисунок 3: Низький внутрішній опір забезпечує високий струм
Струм запуску стартерного акумулятора становить 300 А; гольф-кар споживає 56 А
Рисунок 4: Акумулятор з низьким CCA
Зростання внутрішнього опору гальмує подачу енергії. Це трапляється рідше, оскільки спочатку відбувається зниження ємності.
Взаємозв’язок ємності та CCA
Акумуляторні батареї покращилися та підтримують низький внутрішній опір протягом більшої частини терміну служби; збільшення внутрішнього опору може відбуватися лише ближче до самого кінця. Стартерні батареї підтримують високий внутрішній опір (CCA) та забезпечують здоровий проворот до кінця, але ємність поступово падає без ознак. Аналогію можна навести на приклад коня, що скаче, який зберігає свою жваву продуктивність до остаточного виснаження. На рисунку 5 показано взаємозв'язок ємності та CCA 20 старіючих стартерних батарей, відсортованих за ємністю.
Рисунок 5: Показники ємності та CCA 20 старіючих акумуляторів
Акумулятори 1–9 мають хороший показник ємності (CCA) та високу ємність; CCA акумуляторів 10–20 все ще забезпечує хороший запуск, але вони мають великі втрати ємності. CCA, як правило, залишається високим, тоді як ємність падає зі старінням. Метод випробування: CCA оцінювався за допомогою Spectro CA-12, а ємність вимірювався за допомогою навантажувального банку Agilent шляхом повного розряду відповідно до стандартів BCI.
Акумулятори 1–9 добре показують ємність та CCA, але акумулятори 10–20 демонструють значну втрату ємності, зберігаючи при цьому прийнятні показники CCA. Виснаження ємності зрештою вимикає запуск двигуна. Це особливо помітно під час холодних періодів, які ще більше знижують ємність.
Батарейні монітори
Відстежуй основні показники акумуляторів та будь у курсі стану твого акб
Батарейний монітор Victron BMV-700
Монітор підходить для AGM, GEL, а також літієвих батарей LiFePO4, і вимірює напругу, струм, спожиту ємність, час до розрядження, а також може опціонально відображати температуру батареї.
Купити
Батарейний монітор Victron SmartShunt 500A
Це інтелектуальний шунт з функціями повноцінного батарейного монітору, який підключається до вашого смартфона або GX-пристрою через вбудований Bluetooth або VE.Direct порт.
Купити
Батарейний монітор Victron SmartShunt 500A IP65
Вдосконалена версія популярного SmartShunt, розроблена для використання у вологих, пилових або морських умовах, з повним захистом корпусу за стандартом IP65
КупитиПоріг заміни та гарантії
Виробники автомобілів часто використовують 65 відсотків як поріг схвалення/несхвалення для гарантійної заміни, тоді як автосервіси вважають 40 відсотків показником кінця терміну служби. Сорок відсотків повинні забезпечити ще 6–12 місяців служби, але нижче цього значення є приводом для занепокоєння, і акумулятор слід замінити, навіть якщо стартер все ще добре крутиться. Ощадливі водії (включно з автором) воліють чекати, але незмінно потрапляють з розрядженим акумулятором у найневідповідніший момент.
Кореляція ємності та CCA
Щоб дослідити кореляцію між ємністю та внутрішнім опором, Cadex протестував 175 старіючих стартерних акумуляторів, вимірявши CCA та ємність відповідно до SAE J537. У цьому тривалому тесті Cadex виявив, що кореляція між ємністю та CCA становить лише 0,55 (1 було б ідеальним співпадінням). Це призвело до розробки технології оцінки ємності, оскільки покладатися на внутрішній опір або CCA стартерного акумулятора ненадійно. На рисунку 6 показано тенденцію старіння стартерних акумуляторів як функцію ємності та CCA.
Рисунок 6: Зв'язок між CCA та ємністю 175 стартерних акумуляторів
Акумулятори в зеленому полі PASS (Пройдено) справні; червоне поле FAIL (Не пройдено) означає поломку. Більшість акумуляторів завершують термін служби, перевищуючи лінію 40% ємності в лівому полі, деякі перевищують лінію 50% CCA. Метод випробування: Ємність та CCA були протестовані відповідно до SAE J537.
Горизонтальна вісь X показує ємність, вертикальна вісь Y показує CCA, зірки – це 175 протестованих акумуляторів. Стрілка показує типову тенденцію старіння акумуляторів, що проходять через «лінію ємності» в лівому полі PASS. Дуже мало акумуляторів проходять через «лінію CCA».
Це демонструє, що стартерні акумулятори виходять з ладу переважно через зниження ємності, а не через низький CCA або підвищений внутрішній опір. Ця характеристика спостерігається у більшості свинцево-літієвих акумуляторів. Вимірювання ємності є більш значущим, ніж вимірювання внутрішнього опору, але оцінка ємності на льоту пов'язана з більшою складністю, ніж просте зняття показників омічного опору.
