Як виміряти струм холодного пуску (CCA)

З моменту винаходу стартера Cadillac у 1912 році, автомеханіки досліджували способи вимірювання струму холодного пуску (CCA). Вимірювання CCA гарантують, що акумулятор має достатню потужність для запуску двигуна, особливо в холодному стані. Типові показники CCA для автомобіля коливаються від 350 до 600 А, а для вантажівок – вище. SAE J537 вказує, що акумулятор із показником CCA 500 А може видавати 500 А при температурі –18°C (0°F) протягом 30 секунд, не падаючи напруги нижче 7,2 вольта.

Джерело: БМВ

CCA неможливо «виміряти», але його можна «оцінити», і цей процес може тривати тиждень для кожного акумулятора. Повний тест CCA є виснажливим і рідко проводиться. Для перевірки CCA застосовуйте різні струми розряду, щоб побачити, яка сила струму утримує акумулятор вище встановленої напруги, коли він холодний. Нижче ілюструються процедури випробувань відповідно до SAE J537, IEC та DIN. Методи подібні та відрізняються лише тривалістю розряду та напругою відсікання.

З'явилася різноманітна система тестування акумуляторів, яка показує значення CCA (Customer Amplifier - емісійний струм). Оскільки струм, що протікає, залежить від омічного значення, більшість систем тестування CCA вимірюють внутрішній опір акумулятора. Для перевірки CCA за допомогою вугільної батареї використовується акумулятор, який повинен мати SoC (розрядний стан) від 70 до 100 відсотків. Потім його навантажують половиною номінального CCA протягом 15 секунд за температури 10º C (50º F) і вище. Наприклад, акумулятор ємністю 500 CCA розряджається при 250 А протягом 15 секунд, і акумулятор проходить випробування, якщо напруга залишається вище 9,6 В. Нижчі температури призведуть до подальшого зниження напруги. Вугільна батарея імітує реальні умови запуску двигуна, спостерігаючи за напругою, але цей метод не може оцінити ємність.

Механіки віддають перевагу невеликим розмірам, і виробники пристроїв розробили портативні тестери, які індукують короткочасний імпульс високого струму, що відповідає введеному значенню CCA. Закон Ома розраховує внутрішній опір на руці індукованого падіння напруги, і пристрій надає показник, еквівалентний CCA. Цей метод випробування є швидким і зручним, але він не оцінює ємність.

Метод вимірювання провідності змінного струму зчитує ємність (CCA) шляхом подачі до акумулятора однієї частоти 80–90 герц. Ці неінвазивні пристрої мають невеликі розміри та залишаються холодними під час випробування, але акумулятор повинен мати SoC 70 відсотків і вище. Як і в інших методах випробування на основі опору, провідність змінного струму не може зчитувати ємність.

Свинцево-кислотні акумулятори AGM/GEL

Надійні свинцево-кислотні акумулятори для максимальної ефективності роботи

Акумулятор Victron 12V/110Ah GEL Deep Cycle

 Є ідеальним вибором для застосувань, що вимагають надійного, довговічного і глибоко розрядного джерела живлення

Купити

Акумулятор Victron AGM Super Cycle 12V 125Ah (M8)

Завдяки технологіям електрохімії, цей акумулятор витримує до 300 циклів розряду до 100%, що робить його відмінним для автономних електричних систем

Купити

AGM акумулятор BB Battery MPL55-12 (12В 55Аг)

 AGM VRLA батарея з високим струмом розряду, спеціально розроблена для критичних навантажень у системах ДБЖ, телекомунікаціях та енергетиці.

Купити

Подивитися більше

Вчені, що спеціалізуються на акумуляторах, прогнозують, що майбутня діагностика акумуляторів полягає в електрохімічній імпедансній спектроскопії (EIS), яка поєднує результати випробувань моделі Рендлса зі складним моделюванням для оцінки амортизації (CCA) та ємності. Швидкісні тестери акумуляторів серії Spectro™ (від Cadex), що називаються багатомодельною електрохімічною імпедансною спектроскопією, є першими, що використовують технологію EIS.

Точність завжди була під питанням, а CCA особливо важко перевірити, оскільки на показання впливають SoC, температура та інші фактори. На малюнку 2 порівнюються показання CCA, отримані з використанням провідності змінного струму та технології Spectro™ при різних SoC. Обидва вимірювання знижуються зі зниженням SoC, проте Spectro™ зазнає меншого впливу, ніж провідність змінного струму. Оскільки багато акумуляторів залишаються на рівні близько 70 відсотків, коли автомобіль привозять на обслуговування, показання CCA між двома методами будуть схожими.

Малюнок 2: Точність CCA залежно від стану заряду. Spectro CA-12 забезпечує стабільні показники CCA в діапазоні SoC від 100 до 40% (червоний колір); значення провідності змінного струму швидко падають з SoC (синій колір).

На малюнку 3 показано показники CCA як функцію SoC та продуктивності акумулятора. CCA акумулятора A з ємністю 100 відсотків залишається стабільним до SoC 10 відсотків; акумулятор B з ємністю 37 відсотків починає демонструвати нестабільність при SoC близько 40 відсотків; а акумулятор C, з ємністю лише 22 відсотки, дає невизначені результати. Тест чітко демонструє, що стан акумулятора впливає на показники. Хороший акумулятор дає сильні симптоми з хорошою точністю; показники слабкого акумулятора нечіткі, а результати менш послідовні.

Малюнок 3: Точність CCA залежно від стану батареї та SoC. Стан батареї визначає точність. Батарейка A (100%) має точність до 10% заряду; батарея B (37%) – до 40% заряду. Батарейка C (22%) забезпечує нестабільні результати.

Жоден окремий прилад не може оцінити всі аномалії акумулятора, а експрес-тестування дає лише приблизні оцінки. Наприклад, мікрокоротке замикання в елементі можна виявити лише шляхом вимірювання напруги холостого ходу (OCV) після спокою або перевірки питомої ваги електроліту. Експрес-тестування може вважати акумулятор якісним, оскільки заряд маскує аномалію.

Усі методи тестування стикаються з винятковими значеннями. Надійні результати можливі лише за наявності виражених симптомів. Це не завжди можливо з неформатованими батареями та тими, що зберігаються. Ідеального методу тестування батарей не існує, але електроімунна інтегральна спектроскопія (EIS) має потенціал перевершити інші технології.