Elektroda.pl
Elektroda.pl
X
Banner Multimetr Fluke 87VBanner Multimetr Fluke 87V
Proszę, dodaj wyjątek dla www.elektroda.pl do Adblock.
Dzięki temu, że oglądasz reklamy, wspierasz portal i użytkowników.

Mierzenie pojemności akumulatora żarówką

07 Maj 2013 22:23 14568 29
  • Poziom 2  
    Witam wszystkich bardzo serdecznie!
    Jest to mój pierwszy post na tym forum.

    Posiadam akumulator Bosh Silver 7c, 74Ah, 680A (bezobsługowy). Ma on już kilka ładnych latek 5-6, a ja używam go od nowości tylko do łodzi z silnikiem elektrycznym. Zawsze starałem pilnować, by aku nie został rozładowany poniżej 10,8V, regularnie go doładowywałem i na zimę trzymałem naładowany w piwnicy.

    Mam wrażenie, że akumulator stracił swoją pojemność i dlatego chcę ją zmierzyć.

    Kupiłem żarówkę H7 55watt 12V. Zgodnie z poniższym wzorem (A=Watt/V) żarówka powinna pobierać 4,56A. Jednak gdy podłąćze szeregowo amperomierz to wychodzi mi, że żarówka przy pełnym naładowanym akumulatorze zaczęła pobierać 3.76A, a teraz już po kilku godzinach świecenia ma 3.45A.

    Moje pytania są takie:
    1. Jaką wartością mam się kierować podczas obliczenia pojemności akumulatora? 2. Dlaczego one są różne, z czego to wynika? (wydaje mi się ze miernik jest na 99% sprawny).

    Bardzo dziękuję za odpowiedź, dopiero raczkuję w temacie prądowym i mnie to mocno zaciekawiło:)

    Pozdrawiam.
    Nydek
    Darmowe szkolenie: Ethernet w przemyśle dziś i jutro. Zarejestruj się za darmo.
  • Banner Multimetr Fluke 87VBanner Multimetr Fluke 87V
  • Poziom 13  
    W samochodzie podczas pracy silnika napięcie wynosi około 14-14.5V i na takie napięcie jest żarówka. 12V na na żarówce oznacza, że jest przeznaczona do instalacji 12-woltowej.
  • Poziom 42  
    Więc lepiej zamiast niej do obciążenia aku użyj rezystora. Policz dla obciążenia koło 7A.
  • Poziom 23  
    nydek napisał:
    Dzieki za szybkie odpowiedzi.
    Dla 7A wyszlo mi 2 Ohm, to mozliwe, ze taki maly rezystor, czy gdzies zrobilem blad?

    Daj spokój, prawo Ohma i się jeszcze zastanawiasz. R = U / I -> R = 12/7 czyli ~2 właśnie
    Tylko pamiętaj o zmianach napięcia akumulatora.
  • Poziom 14  
    Dla 7A na tym oporniku wydzieli się U*I ≈ 14*7 = 98W ciepła. Opornik na taką moc tani nie będzie, a wszystkie mniejsze wyparują. Chyba łatwiej będzie zostać przy żarówkach, tym bardziej że na oporniku dużo lepszych parametrów się nie uzyska - prąd nadal będzie zależny od spadającego napięcia akumulatora i od temperatury elementu.

    Naładować do pełna i rozładowywać żarówką, pilnując napięcia i od czasu do czasu sprawdzając natężenie prądu. Potem na podstawie zebranych danych można próbować jakoś uśredniać wartość prądu rozładowania (różnie, łatwiej - zwykła średnia arytmetyczna, trudniej ale nieco dokładniej - rachunek całkowy, metody numeryczne), do tego znając czas rozładowywania można w przybliżeniu określić pojemność. Żeby to dokładniej liczyć, trzeba by wykombinować stabilizator prądu, a nie tylko opornik/żarówkę.

    Swoją drogą, mierząc prąd i napięcie na żarówce podczas rozładowywania, można wyznaczyć charakterystyki żarówy i sprawdzić czy te 55W to na pewno 55W i jak ta moc się zmienia w zależności od jej napięcia zasilania. :P
  • Banner Multimetr Fluke 87VBanner Multimetr Fluke 87V
  • Użytkownik usunął konto  
  • Użytkownik usunął konto  
  • Poziom 33  
    No i musisz uwzględnić, że pojemność akumulatora podawana jest dla rozładowania dziesięciogodzinnego, jak będziesz rozładowywał przez dłuższy czas to pojemność wyjdzie większa, a jak przez krótszy to się zmniejszy.
  • Użytkownik usunął konto  
  • Użytkownik usunął konto  
  • Poziom 43  
    Amperomierz podłączony szeregowo przez cienkie kabelki połączeniowe i sposób pomiaru zafałszuje ci odczyt. Żarówka robiona masowo więc ma pewną tolerancję mocy. Pamiętaj też że żarówka samochodowa jest projektowana na napięcie pracy 13,8V. Im bardziej rozładowany akumulator tym ma mniejsze napięcie więc prąd ci będzie spadał.
  • Moderator Elektrotechnika
    Choć będę promował pójście z tym akumulatorem do warsztatu elektromechanika tam odpowiednim przyrządem pan fachowiec stwierdzi jego stan .Ale zaskoczę kolegę Bronka jest prosty sposób żeby zastąpić tą żarówkę opornikiem ,podłączamy grzejnik typu TOS czy coś podobnego bez dmuchawy i obciążamy niektóre nawet przełączniki mają.

    3.1.18. Zabronione jest publikowanie informacji do źródeł, które po pewnym czasie wygasają (publikowanie odnośników do stron o charakterze krótkotrwałym). [retrofood]
  • Użytkownik usunął konto  
  • Poziom 19  
    A nie najłatwiej by było zrobić tak, że obciążyć akumulator znanym oporem (to znaczy jakąś żarówką której opór znamy np zmierzyć multimetrem takiej rozgrzanej żarówki). Oczywiście opór powinien być podobny do tego docelowego obciążenia, czyli w tym przypadku silnika łódki, nawet dobrze by było jakby był trochę mniejszy (ale nie za mały bo ma być większy niż opór wewnętrzny akumulatora).

    Teraz mierzymy tylko napięcie na aku, ale w równych odstępach czas i po nagrzaniu się już wstępnym żarówki (ustabilizowanie się oporu). Mając sobie taką tabelkę i znaną wartość oporu żarówki, dopasowywujemy sobie do naszych danych np. przy pomocy gnuplota funkcję opisującą rozładowywanie się kondensatora w układzie RC, tzn:

    $$\mathrm{V_{akumulatora}=V_0\cdot \exp(-\frac{t}{\tau})}$$, gdzie $$\tau=R\cdot C$$

    Polecam zrobić np. 7-10 punktów pomiarowych co powiedzmy np. 10-15 min (ważne jest, że jak się zdecydujemy na równe odstępy to się ich trzymać, albo pisać dokładnie ile minut i sekund minęło od początku pomiarów, można np. odpalić stoper i niech sobie chodzi i jakiś przypominać np. minutnik do jajek).

    Jak coś mogę pomóc w obliczeniach tylko potrzebuję takiej tabelki z danymi pomiarowymi i znany opór (no ten opór może być trochę problematyczny), ale wydaje mi się że to jest najprostrzy sposób pozwalający w sposób miarodajny oszacować pojemność.

    Pozdrawiam

    Edit:
    Można by jeszcze polecieć z tematem i zrobić tak. Mierzyć jednocześnie 2 rzeczy: prąd w układzie i napięcie aku. w znanych momentach czasowych. Potem obrobić dane i powinno wyjść pod dowolnym obciążeniem. Ma tą te zaletę, że prąd może się zmieniać a i tak powinniśmy dostać jakąś sensownie oszacowaną pojemność.
    W najprostrzym przypadku zrobić tak, że mierzyć prąd w ustalonych momentach czasu (bo nas interesuje całka z prądu, czyli ładunek) i napięcie końcowe i tam powie ile żeśmy wyprowadzili z niego tych ampero-godzin.

    Wzór jest taki:

    $$C=\frac{\int\limits^t_\inf I(t) dt}{U_{kondensatora}}$$
  • Poziom 14  
    miszcz310 napisał:
    no ten opór może być trochę problematyczny


    Mierzysz jednorazowo natężenie prądu, mierzysz napięcie i obliczasz z prawa Ohma. Dokładniejsza metoda niż przepinanie multimetru na stygnącą żarówę.

    Problem w tym że akumulator to nie kondensator i nie rozładowuje się tak eksponencjalnie.
  • Poziom 19  
    @up
    no właśnie tak sobie to teraz uświadomiłem stąd ten edit. Moim zdaniem ten wzór będzie działać zawsze (ten z całką z prądu). Jeszcze sprawdze ale wydaje mi się, że ta metoda opisana przeze mnie jako druga jest zawsze słuszna.

    Dobra bo strasznie już namieszałem. Przepraszam bardzo.

    Mierząc napięcie na aku i prąd w układzie w odpowiednich momentach czasowych można wyznaczyć Q. trzeba tylko mierzyć je w tym samym czasie i znać odstępy pomiędzy odczytami. Czyli sprowadza się to tego co już ktoś wcześniej napisał.
    Przepraszam jeszcze raz za zamieszanie.
  • Poziom 1  
  • Poziom 2  
    Bardzo dziękuję wszystkim za odpowiedź!

    Niektóre odpowiedzi są dla mnie abstrakcją. Naprawdę raczkuję w temacie i nim założyłem nowy wątek to starałem się trochę poszukać informacji najpierw w sieci, ale ta cała elektryka nie jest taka prosta jak się niektórym wyjadaczom może wydawać:)

    Zrobiłem pierwszy pomiar, starałem uśrednić prąd i wyszło mi, że moje aku ma 38Ah pojemności...co tu się z drugiej strony spodziewać po takim staruszku. Zauważyłem objawy podczas wypadu wędkarskiego, stąd też zacząłem zgłębiać temat.
  • Pomocny post
    Specjalista elektryk
    nydek napisał:
    Niektóre odpowiedzi są dla mnie abstrakcją.

    Myślę że nie tylko dla Ciebie. :wink:
    Sprawdzałeś rozładowanie jedną żarówką pobierającą prąd w okolicy 0,05C (0,05*pojemność nominalna, u Ciebie 0,05*74=3,7A) czyli mniej więcej rozładowaniem 20 godzinnym. Dla akumulatorów rozruchowych (a taki jest Twój) daje to nieco zawyżoną ocenę pojemności bo ich pojemność określa się dla rozładowania 10 godzinnego (prądem 0,1C czyli u Ciebie 0,1*74=7,4A).
    Jedno co można wywnioskować to że akumulator nie jest uszkodzony, po 5 latach ma prawo stracić połowę pojemności.

    A propos dokładniejszego sprawdzania pojemności metodą żarówki. Żarówkę lub kilka połączonych równolegle dobieramy aby pobierały prąd nie mniejszy niż 0,1C (u Ciebie mogłyby to być dwie żarówki H7 55watt 12V podłączone równolegle).
    Prąd mierzymy co godzinę i notujemy jego wartość (pierwszą po upływie godziny). Napięcie na akumulatorze kontrolujemy ale nie musimy notować.
    Pod koniec rozładowania wychwytujemy moment gdy napięcie na akumulatorze spadnie do 10,5V (lub 10,8V - odłączamy obciążenie.
    Notujemy prąd przed odłączeniem i czas w minutach jaki upłynął od ostatniego pomiaru godzinnego.
    Sumujemy wprost wartości prądów zapisane w pomiarach godzinnych.
    Czas ostatniego pomiaru (w minutach) dzielimy przez 60 i mnożymy przez prąd odczytany przed odłączeniem.
    Wynik dodajemy do wcześniej wyliczonej sumy i otrzymujemy wprost wyznaczoną pojemność akumulatora.

    Sprawdzenie pojemności dla akumulatorów rozruchowych to jeszcze nie wszystko. Trzeba jeszcze ocenić jego zdolność do obciążania dużymi prądami.
    Najlepiej oczywiście to zrobić testerem (przykładowy pokazał Kolega Maciej).
    Domowym sposobem można to z grubsza ocenić wyznaczając rezystancję wewnętrzną akumulatora.
    Mierzymy napięcie na nieobciążonym akumulatorze.
    Podłączamy żarówkę (żarówki) dające możliwie duże obciążenie, najlepiej pobierającą prąd 1C lub więcej. Od biedy można wykorzystać też obciążenie wykorzystane do wyznaczenia pojemności.
    Mierzymy napięcie akumulatora i pobierany prąd, notujemy.
    Wyliczmy różnicę zmierzonych napięć i dzielimy ją przez zanotowany prąd, w wyniku dostajemy orientacyjną rezystancję wewnętrzną akumulatora.
    Możemy ją wykorzystać do oceny jaki prąd można "wyciągnąć" z akumulatora. Jeśli przyjmiemy napięcie nominalne 12,6V i dopuszczalne jego obniżenie przy maksymalnym obciążeniu do napięcia 10,5V to możemy przyjąć że spadek napięcia na rezystancji wewnęrznej akumulatora wyniesie 2,1V. Dzielimy wartość 2,1V przez wyliczoną rezystancję i otrzymujemy orientacyjny maksymalny prąd rozruchu.
  • Użytkownik usunął konto  
  • Poziom 42  
    Bronek22 napisał:
    kortyleski napisał:
    Więc lepiej zamiast niej do obciążenia aku użyj rezystora. Policz dla obciążenia koło 7A.
    Chcę zobaczyć jak to zrobisz. 60W mocy.


    A jakiż problem? 10 rezystorów po 5W ceramicznych połączonych równolegle. 50W już jest. A jak je zanurzysz w kuble z wodą to luzem 100w wytrzymają.
  • Poziom 43  
    Bronek22 napisał:

    kkknc napisał:
    Amperomierz podłączony szeregowo przez ciękie kabelki połączeniowe i sposób pomiaru zafałszuje ci odczyt.
    Powiedz o ile zafałszuje ? Policz sobie miliomy. Potrafisz ?

    Nie, nie potrafię tego policzyć i mówiąc szczerze to mam to w pewnej części ciała, której tu przez grzeczność i powagę tego szanowanego i cenionego forum nie wymienię.
    Potrafię to za to zmierzyć po podłączeniu pod zasilacz laboratoryjny i ustawieniu napięci 13.8V amperomierz pokazuje 4.78A, a po wpięciu amperomierza fabrycznymi kabelkami, które składają się 4 drutów grubości włosa, zasilacz pokazuje pobór prądu 4,44A i miernik.4,43A
    Więc nawet jak bym znał metodę obliczania spadku napięcia to nie wychodzi mi parę miliwoltów. A zapraszam kolegę do przedstawienia swoich obliczeń. Z których to jasno wynika
    Co do żarówki to prosta i skuteczna metoda, którą stosowałem 40, 30, 20 i 10 lat temu i przyjmowałem do pomiaru prąd początkowy, jaki pobierała żarówka. Co całkowicie mi wystarczało żeby wiedzieć, jaka pojemność ma akumulator. Dziś jak mam takie zadanie używam ładowarki modelarskiej, która mi to powie. Są też dostępne w handlu mierniki pojemności, które robią pomiar w parę sekund i mają to niektóre sklepy handlujące akumulatorami jak również hurtownie akumulatorów.
  • Poziom 21  
    Witam.

    kkknc napisał:
    Są też dostępne w handlu mierniki pojemności, które robią pomiar w parę sekund i mają to niektóre sklepy handlujące akumulatorami jak również hurtownie akumulatorów.


    Mierniki pojemności akumulatora, które robią pomiar w parę sekund :!: :?: - może jakiś przykład - dzisiaj wszystko powinno być w internecie a jak nie to może kolega zrobi zdjęcie lub ksero dokumentacji - bo to ciekawy miernik - od razu nagroda Nobla dla odkrywcy - projektanta miernika się należy a do tej pory nie wiedzą w Szweckiej Akadami Nauk i nie dają :cry: :D
  • Poziom 43  
    EAndrzej napisał:

    Mierniki pojemności akumulatora, które robią pomiar w parę sekund

    Nawet na tym forum były podane przykłady i obyło się bez Nobla.
  • Użytkownik usunął konto  
  • Użytkownik usunął konto  
  • Poziom 21  
    Witam.

    Te niby inteligentne nazywane sprytnie przez producentów testery a nie mierniki w których zastosowana technologia symulacji pełnego rozładowania skraca niby normalny test rozładowania z 20 godzin do 20 sekund to tylko delikatnie mówiąc testery i to głownie inteligencji i wiedzy osób je kupujących.

    Ta symulacja to dosłowna symulacja czyli udawanie że testuje symuluje a tak naprawę nic sensownego nie mierzy - a już na pewno nie pojemność akumulatora - praw fizyki nie przeskoczy się stosują jedynie pseudo naukowy język reklamowy.
  • Poziom 13  
    Jeśli twój akumulator ma 5-6 lat i sam stwierdzasz, że traci pojemność to nie baw się niepotrzebnie w mierzenie jego pojemności bo dzisiaj będzie mieć 40 Ah a za tydzień 10 Ah, tylko kup nowy akumulator i korzystaj. To, że dbałeś o niego, chowałeś w ciepłym itd. wcale nie znaczy, że nadaje się dalej do użytku. Cudownie do życia także nie wróci, bo jak akumulator się zurzyje do nadaje się tylko do utylizacji.
  • Moderator
    Zaczyna się bicie piany, więc zamykam. Jeśli ktoś ma coś nowego do dodania, proszę do mnie napisać, otworzę.