Проверка батареи нагрузочной вилкой после зарядки

Никита Лунин
     Как после зарядки проверить аккумулятор нагрузочной вилкой?
           Когда нужно ставить аккумулятор на подзарядку?
     Тестирование аккумулятора после зарядки нагрузочной вилкой.
   Определение емкости заряженного накануне аккумулятора при помощи нагрузочной вилки.
      Как после зарядки узнать, восстановил ли аккумулятор полную ёмкость?
      Как после зарядки проверить аккумулятор, если у вас нет нагрузочной вилки?       


Так как сурмянистых и малосурмянистых аккумуляторов, которые можно было без опаски разряжать до 10% емкости, и у которых можно было контролировать при зарядке плотность электролита, сейчас практически нет, а есть современные необслуживаемые кальциевые (Ca/Ca) аккумуляторы, к которым нужно повышенное внимание, и разряжать их даже до 25% емкости не рекомендуют, буду писать только о них.

Кальциевый аккумулятор нужно ставить на подзарядку, когда напряжение на клеммах  без нагрузки составит 12,3 вольта (заряжен на 50%), но я бы советовал ставить чуть раньше, когда напряжение снизится до 12,5 вольта (заряжен на 75%), или иметь в пользовании очень точный тарифицированный вольтметр. Почему? Дешёвые вольтметры и мультиметры, которыми, как правило, мы пользуемся, могут выдавать неточные показания. У меня, к примеру, как выяснилось, вольтметр  завышал показания на 0,3 вольта. Я считал, что аккумулятор заряжен на 50% (мой неточный вольтметр показывал завышенное им напряжение 12,3 вольта), а на самом деле аккумулятор уже был заряжен всего на 25% (точное напряжение при этой ёмкости 12,0 вольта), но мой вольтметр-то показывал 12,3 вольта, я ему верил и думал: - Ещё немного поезжу и в выходные поставлю на подзарядку. Ну и загубил аккумулятор – поставил бы раньше на подзарядку, может быть, он бы ещё послужил. На фотографии вверху - разные показания двух вольтметров, подключенных одновременно. Третий вольтметр в виде зарядки, включенной в прикуриватель, показывает третье значение. Точный тарифицированный вольтметр показывает четвертое, НО ТОЧНОЕ, которое почти совпадает с одним из этих вольтметров, и которым я теперь пользуюсь, и только им.
Ниже даю ссылки по калибровке неточных вольтметров (уберите пробелы и вставьте в строку поиска):
ht tps://you tu.be/UeBY7 FRSg_I?si=Jo5Z yJh2eG036A3D
ht tps://v k.com/topic-1834 97348_403 09617

Итак, мы подзарядили аккумулятор точно по инструкции, измерили напряжение точным мультиметром и думаем, что аккумулятор заряжен до 100%. Но так ли это?
Раньше у меня был прибор для измерения ёмкости, цена его была больше стоимости аккумулятора, но что не приобретешь, если зуд исследователя заставляет тебя это сделать?

После зарядки аккумулятора я всегда измерял реальную ёмкость аккумулятора  этим прибором и спокойно ездил полгода. Но, увы, прибор вышел из строя.
Покупать новый за такие  деньги я не стал, и решил обойтись косвенным методом определения ёмкости аккумулятора, а именно: если напряжение на свободных клеммах аккумулятора через сутки после зарядки составит  12,7 В и выше – считается, что аккумулятор заряжен на 100%. Это действительно так, он заряжен на 100%,  но какова его реальная ёмкость – мы с помощью одного только вольтметра определить не сможем.

Реальный пример: прошлой осенью я заметил (температура на улице уже приближалась к нулю), что стартёр работает как-то лениво, без энтузиазма. Замерил напряжение на аккумуляторе, оно было 12,2 В, что говорило – аккумулятор разряжен на 50%.
Поставил, как обычно, его на зарядку.
После зарядки, как положено, через сутки замерил напряжение на свободных  клеммах, оно стало 12,8, что говорило о том, что аккумулятор снова заряжен на 100%.
Установил аккумулятор на машину, включил стартёр – машина завелась.

Я выехал из гаража, заглушил двигатель, закрыл ворота, сел в автомобиль, снова повернул ключ зажигания, но услышал только характерный щелчок пускового реле – стартер не включался. Как хорошо, что это произошло у гаража, в котором уже стоял новый купленный накануне аккумулятор, поскольку я понимал, что аккумулятор, которому почти 8 лет, пора менять на новый.

Я снова замерил напряжение на клеммах аккумулятора - оно упало до 11 вольт. А это означало, что он разряжен в «ноль». То есть от одного удачного  пуска стартера мой старый аккумулятор после зарядки до 100% ушел за пару секунд в ноль.

Вот тогда я вспомнил, что существует недорогой прибор, который может помочь в определении реальной ёмкости аккумулятора. Только под нагрузкой  можно более-менее точно узнать реальную способность аккумулятора запускать стартер (алгоритм прост: если аккумулятор на свободных клеммах покажет напряжение 12,7 вольта и выше, а под нагрузкой  напряжение будет 10,2 вольта и выше – значит, аккумулятор исправен и держит ёмкость на уровне 100%). И этот прибор называется "нагрузочная вилка". Нагрузочная вилка нагружает аккумулятор током 100 ампер (это среднее значение тока нагрузки стартера при пуске двигателя), реально имитируя процесс включения стартера при запуске двигателя, замеряя в этот момент напряжение на аккумуляторе.
Конечно, я её купил.

Как  использовать нагрузочную вилку при контроле аккумулятора после зарядки аккумулятора? Процесс зарядки аккумулятора я не описываю, предполагая по умолчанию, что он вам хорошо известен.
После того, как вы зарядили аккумулятор, нужно выдержать его 24 часа (минимум 12 часов), для того, чтобы произошел процесс выравнивания плотности электролита.
После это приступаем к тестированию заряженного аккумулятора НАГРУЗОЧНОЙ ВИЛКОЙ.


С помощью нагрузочной вилки ПО ТАБЛИЦАМ определяеем:
- первое - на сколько процентов заряжен аккумулятор (вольтметром* измеряется напряжение на клеммах аккумулятора БЕЗ  НАГРУЗКИ);
- второе – фактическую ёмкость аккумулятора в процентах от номинала (измеряется напряжение на клеммах аккумулятора ПОД  НАГРУЗКОЙ нагрузочной вилкой);
- третье – падает ли напряжение на клеммах аккумулятора после его проверки нагрузкой (нагрузочной вилкой) по пункту 2, и это очень важно.

Итак, ПЕРВЫЙ ЗАМЕР. Аккумулятор проверяется без нагрузки вольтметром* на предмет уровня зарядки аккумулятора.
По результатам замера напряжения U1 на свободных клеммах аккумулятора (при разомкнутой цепи) по ТАБЛИЦЕ 1  находим уровень заряда батареи, то есть на сколько процентов батарея заряжена.

ТАБЛИЦА 1
Напряжение U1
на вольтметре*, В.     Уровень заряда, %
12,65 В и выше          100%
12,5-12,4 В                75%
12,3-12,2 В                50%
12,1-12,0 В                25%
11,9 В и ниже           Батарея разряжена до нуля


ВТОРОЙ ЗАМЕР. Аккумулятор проверяется уже собственно самой нагрузочной вилкой (нагружается сопротивлением нагрузочной вилки) и по результатам замера напряжения U2 аккумулятора под нагрузкой по ТАБЛИЦЕ 2  узнаём фактический уровень его ёмкости в процентах от номинала. Нагружать аккумулятор нужно НЕ БОЛЕЕ 5 СЕКУНД.
При проверке под нагрузкой основными являются данные, полученные на ПЯТОЙ секунде проверки. После этого прибор отключают.
Когда на батарею воздействует нагрузка нагрузочной вилки, напряжение на вольтметре сначала падает, затем держится на одной величине, а затем может даже немного повыситься.

ТАБЛИЦА 2
Напряжение U2
на вольтметре
нагрузочной вилки, В.       Ёмкость аккумулятора, %
10,2 В и выше                100%
10,1-9,6 В                75%
9,5-9,0 В                50%
8,9-8,4 В                25%
7,8 В и ниже         Батарея разряжена до нуля

И ТРЕТИЙ ЗАМЕР:  нужно снова замерить напряжение U1 на свободных клеммах батареи при разомкнутой цепи (без нагрузки).
Если напряжение U1 значительно упало относительно первоначального значения, то это свидетельствует о каких-то проблемах в батарее.

* Используется, как правило, вольтметр нагрузочной вилки, но можно использовать и другой точный вольтметр с погрешностью не более +_0,1В.

PS
Через 24 часа после зарядки у заряженного до 100% аккумулятора напряжение U1 на свободных клеммах должно быть 12,7 В и выше. Напряжение U2 под нагрузкой нагрузочной вилкой  должно быть 10,2 В и выше, что укажет вам на то, что аккумулятор исправен и заряжен на 100%.
Если напряжение U2 меньше 10,2 В, это сообщит вам о том, что аккумулятор стареет и теряет свою номинальную ёмкость (см. ТАБЛИЦУ 2).

ПРИМЕР ЗАМЕРА. Если по первому замеру (измерение напряжения U1 на свбодных клеммах) батарея показывает уровень заряда 100% по таблице 1, а по второму замеру (определение напряжения U2 под нагрузкой), к примеру, имеет по таблице 2 ёмкость 50%, это означает, что батарея номинальной ёмкостью, например, 60 А*Ч, по факту не принимает заряд до номинального значения ёмкости и имеет фактическую ёмкость всего 30 А*Ч (батарея состарилась и уже не принимает номинальный заряд). Зимой такой аккумулятор может вас подвести.

Почему нужно, чтобы зимой аккумулятор был всегда заряжен на 90-100%?
При минус 30°C фактическая емкость батареи упадет примерно до 50% от измеренной емкости при плюсовой температуре 18…24°C, и описанный выше  аккумулятор просто уйдет в "ноль" от своего первоначального заряда.

Вы скажете, как же заряжать аккумулятор, если нет гаража? Экспресс метод - всё просто: если следующий день вы собираетесь провести дома, то вечером снимаете аккумулятор с машины и несёте домой. Ставите на подзарядку до следующего утра, утром ставите на машину и эксплуатируете дальше. Единственный минус – вы не сможете проконтролировать уровень зарядки, как положено, а именно: проверить напряжение через 12-24 часа после зарядки. Но страшного в этом ничего нет – через день-два после ночной стоянки машины перед домом утром проверьте напряжении на разомкнутых клеммах и под нагрузкой нагрузочной вилкой, но температура на улице при этом должна быть 20-25 градусов. Иначе придется его снова вечером нести домой, ждать, когда он прогреется, а затем уже тестировать.
Внимание! Заряжать аккумулятор дома "не есть хорошо" для здоровья, поскольку при зарядке аккумулятор выделяет в окружающее пространство вредные вещества, поэтому лучше его заряжать на балконе.

И ещё. Источники рекомендуют не разряжать кальциевые аккумуляторы ниже 75% заряда (напряжение на клеммах примерно 12,4 В) и поэтому предлагают подзаряжать кальциевый аккумулятор раз в два месяца. Но придерживаться этого в жизни нереально - вы просто станете рабом своего аккумулятора.  Я хоть и стараюсь выполнять эти рекомендации, но мне активно не нравится постоянно измерять мультиметром напряжение на клеммах аккумулятора. Поэтому важно для себя определить: что вам важнее – сохранность аккумулятора ценой 5-6 тысяч, или свободная от этих проблем голова? Или вы окончательно решаете для себя, что аккумулятор – это расходный материал, и  раз в три года меняете аккумулятор на новый. Или постоянно возитесь с замерами напряжений и подзарядкой аккумулятора, растягивая срок его службы до 5-6 лет. Мне, к примеру, делать это не сложно, что я и делаю, но иногда это просто бесит. Так что решайте сами.

     ПРО ОТНОСИТЕЛЬНОСТЬ и УСЛОВНОСТЬ МЕТОДОВ КОНТРОЛЯ
                ЗАРЯДА АККУМУЛЯТОРОВ
Приборы разных моделей и производителей для замера ёмкости аккумуляторов, скорее всего, как мне кажется, имеют и различные алгоритмы для определения ёмкости, и эти алгоритмы нам неизвестны, поскольку они зашиты в микросхемы этих приборов.

К примеру, на СТО несколько лет назад  мой аккумулятор показал, что имеет заряд 88% от номинала. А мой личный прибор для измерения ёмкости  выдал результат 65% от номинала.

Согласитесь, что показания разнятся прилично. Поэтому я для себя давно решил, что нет абсолютно точных измерителей ёмкости, но это лишь моё субъективное мнение. Возможно, все измерения носят приблизительный оценочный характер, в том числе и определение ёмкости нагрузочной вилкой, к которой приложена таблица с оценочными данными (см. Таблицу 2 выше по тексту). Эту таблицу тоже кто-то составлял, используя алгоритм, известный только ему. Повторяю, всё это только моё личное мнение, основанное на минимальном опыте.

Вот, к примеру, измерения,  выполненные нагрузочной вилкой, и прибором для измерения ёмкости:  на очередном техническом обслуживании  автомобиля  штатный прибор СТО для замера ёмкости аккумулятора показал, что аккумулятор моего автомобиля  имеет емкость 63% от номинальной, при этом напряжение на клеммах составляет 13,1  вольт, что говорило о том, что аккумулятор полностью заряжен.

Я всё-таки подзарядил аккумулятор небольшим током  и затем проверил его нагрузочной вилкой. Напряжение на свободных клеммах было 13 вольт (то есть аккумулятор заряжен на 100 %). Напряжение под нагрузкой нагрузочной вилкой было 10,63 вольта, и это говорило о том, что мой старый аккумулятор возрастом 5 лет имеет снова ПОЛНУЮ 100%-ную  свою  ёмкость, чего НЕ МОЖЕТ БЫТЬ  по определению.

Конечно, я не знаю, насколько на СТО точен прибор для измерения ёмкости (он,  напоминаю,  показал 63% от номинала изначальной ёмкости аккумулятора),  но показания с применением нагрузочной вилки, которая показала 100% ёмкость аккумулятора,  тоже не вызывают у меня доверия.

Но так как аккумулятор показал очень хороший результат под нагрузкой, косвенно можно предположить, что он ещё достаточно надёжен и уверенно держит заряд.

Единственное, в чём я пока точно уверен, это в том, что если напряжение на аккумуляторе под нагрузкой нагрузочной вилкой станет менее 9,5-9,0  вольт, нужно будет задуматься о контроле и периодической подзарядке аккумулятора, и в этом моменте нагрузочная вилка реально помогает.


      Как после зарядки проверить аккумулятор, если у вас нет нагрузочной вилки?
Если у вас нет нагрузочной вилки, но у вас есть точный вольтметр, вы сможете после зарядки проверить аккумулятор по методике этой страницы,  только вместо нагрузочной вилки вы будете использовать стартер своего автомобиля.

Вам понадобиться помощник, который будет снимать минимальные показания вольтметра в момент работы стартера.
Или поставьте вольтметр на лобовое стекло, чтобы при запуске двигателя вы могли видеть его показания.

Установите аккумулятор на его штатное место в отсеке двигателя и подсоедините к его клеммам штатные провода.
Подключите вольтметр к аккумулятору (заодно запишите его показания).

Пусть ваш помощник встанет около моторного отсека и смотрит на показания вольтметра. Он должен запомнить минимальные показания вольтметра в момент работы стартера и записать их (это напряжение U2). Если вы сами смотрите на вольтметр, расположенный на ветровом стекле, то запомните его минимальные показания во время работы стартера.
Садитесь в водительское кресло и запустите стартер.
Двигатель завёлся? Заглушите его.

Узнайте у помощника минимальные показания вольтметра в момент работы стартера (это напряжение U2).

По таблице 2 (см. выше) найдите фактическое значение ёмкости вашего аккумулятора в процентах от номинальной ёмкости.

Внимание.
Поскольку таблица 2 составлена для работы с нагрузочной вилкой, которая нагружает аккумулятор током 100 ампер, а стартер вашего автомобиля нагружает аккумулятор током, который мы не знаем (это может быть и 100 ампер, и 150 ампер), то наш результат, найденный по таблице 2, может иметь довольно приблизительное значение, но лучше такое, чем никакое.



Просьба отзывы не оставлять, поскольку ни на их чтение, ни на ответы времени нет.

ОТКАЗ ОТ ОТВЕТСТВЕННОСТИ.  В этой информационной статье я перечислил те действия, которые я производил со своим аккумулятором, прибором для измерения ёмкости и нагрузочной вилкой. Вышеуказанную информацию вы можете НЕ ПРИНЯТЬ или принять на свой страх и риск, это ваш выбор. Я не несу никакой ответственности за ваши действия с вашим аккумулятором, вашим автомобилем, вашим прибором для измерения ёмкости и вашей нагрузочной вилкой.