Per controllare la condizione del batteria autoNon è necessario avere attrezzature professionali, stand industriali, ecc. Tutte le informazioni necessarie e sufficienti per il proprietario dell'auto possono essere ottenute con un multimetro e qualche extra che si può trovare in un garage o in un negozio di auto.
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Livello di carica della batteria
Utilizzare un tester in modalità voltmetro per controllare il livello di carica della batteria. Il livello di energia immagazzinata è chiaramente indicato dalla tensione ai terminali della batteria al minimo:
- se la tensione è di 12,6 volt o superiore - la batteria è 100;
- 12,3... 12,6 volt - livello di carica del 75%;
- 12,1...12,3 volt - 50%;
- 11,8...12,1 volt - 25%;
- 10,5...11,8 volt - batteria completamente scarica;
- meno di 10,5 volt - profondamente scaricato.
Scollegare il terminale più (e preferibilmente anche il terminale meno) prima di controllare senza rimuovere la batteria dal veicolo.
Controllo della capacità reale della batteria
Per misurare un parametro importante come la capacità reale della batteria capacità della batteriaIl multimetro ha solo bisogno di cavi di collegamento e di un carico di potenza nota (o di una resistenza nota). A questo scopo, è molto conveniente usare lampadine da 12 volt per auto:
- si possono comprare in qualsiasi negozio di auto;
- è possibile comporre la batteria a qualsiasi potenza desiderata e impostare qualsiasi corrente di scarico.
Le lampadine stabilizzano anche la corrente come carico. Quando la tensione attraverso i terminali della batteria scende, i filamenti si raffreddano leggermente, la loro resistenza diminuisce e la riduzione della corrente è trascurabile. Questo aumenta la precisione della misurazione. Ma i dispositivi a LED non sono adatti a questo scopo - il loro consumo di energia è troppo basso e ne servirebbero troppi. Devi cercare le lampadine a incandescenza.
Tenete presente che la capacità dipende dalla corrente con cui si scarica la batteria. La capacità dichiarata è indicata quando la batteria viene scaricata al 5% della sua capacità. Bisogna selezionare il wattaggio delle lampade in modo da ottenere una tale corrente. Per esempio, per una batteria con una capacità di 60 A*h, è ottimale scaricare con una corrente di 3 A per la misurazione. Per fare questo, la potenza delle lampade a 12 volt dovrebbe essere P=U*I=12*3=36 watt. Si possono prendere tre lampade da 12 watt o due da 18 watt, ecc. Non è necessario sforzarsi per la precisione - la capacità esatta è comunque sconosciuta, deve solo essere trovata.
Prima della misurazione, la batteria deve essere completamente carica e il circuito deve essere assemblato come mostrato nella figura. L'ora dell'inizio della dimissione dovrebbe essere registrata. Se avete due multimetri, potete misurare la corrente con uno e la tensione con l'altro, o potete collegare il tester periodicamente come voltmetro e come amperometro. I risultati devono essere registrati ogni 30-60 minuti, e ogni 10-15 minuti quando la tensione raggiunge gli 11,5 volt. Quando la tensione scende a 10,5 volt, si dovrebbe smettere di scaricare e registrare il tempo di fine. La capacità reale è calcolata con la formula C=I*t, dove:
- I - corrente media in ampere;
- t - tempo di scarico in ore.
Così, se la batteria è stata scaricata per 16 ore con una corrente media di 3 ampere, la sua capacità reale sarebbe 16*3=48 A*h. La misurazione deve essere effettuata a una temperatura di +25 °C.
Misurare l'uscita di corrente di una batteria
In teoria, si può misurare la corrente di avviamento reale in questo modo. Secondo lo standard IEC (a cui il nostro GOST P 53165-2008), la misurazione viene effettuata ad una temperatura dell'elettrolito di meno 18 gradi, con una caduta di tensione terminale di almeno 8,4 volt. In pratica, il problema non è solo come raffreddare la batteria alla giusta temperatura.
Per esempio, una batteria con un'uscita di corrente dichiarata di 600 ampere richiederebbe un carico di P=U*I=8,4*600=5000 watt. Al giorno d'oggi, le lampadine ad alta potenza sono per lo più disponibili nelle versioni a LED, e queste, come già detto, sono di scarsa utilità per i nostri scopi. Se usate, per esempio, lampadine da 60 watt, in questo caso ne avrete bisogno di 84.
È possibile fare una grande catena a margherita se si vuole, ma ci sarà il problema di commutare alte correnti in modo che i contatti non si saldino quando si fa/si interrompe il circuito. Un relè d'avviamento per auto può essere adattato a questo scopo. Dovrete anche trovare un tester con pinze DC (che sono meno comuni e più costose dei misuratori AC) e con un limite di misurazione di alcune centinaia di ampere. Inoltre, la misurazione non durerà a lungo, quindi assicuratevi che il multimetro abbia una funzione di mantenimento del picco.
Misurare la resistenza interna di una batteria
Con questo circuito si può misurare la resistenza interna di una batteria. Questo può essere rappresentato come una resistenza collegata ai terminali della batteria dall'interno.
Per aumentare la precisione, il carico dovrebbe essere aumentato in modo che la corrente sia di almeno 50 ampere (preferibilmente 100 o più). Una "batteria" di lampade con una potenza totale di almeno P=U*I=12*50=600 watt è adatta a questo scopo. Se si ottiene più di questo, la misurazione sarà più accurata. Al posto delle lampade si può usare una resistenza fatta, per esempio, da una bobina per un ferro da stiro o una stufa elettrica. Basta misurare la sua resistenza con precisione. Si dovrebbero fare due misurazioni:
- al minimo, registrare la tensione tra i morsetti della batteria E;
- sotto carico misurare la corrente I e la tensione terminale U.
La misurazione sotto carico viene fatta una volta sola, solo per pochi secondi. Allora dobbiamo usare la legge di Ohm per un circuito completo:
I=E*(R+r),
per cui
r=I/E-R,
dove:
- E - EMF della batteria in volt, con alcune ipotesi pari alla tensione a circuito aperto della batteria;
- I - corrente misurata in ampere;
- R - resistenza del carico esterno, ohm.
- r è la resistenza interna richiesta, Ohm.
La tensione ai terminali di carico vi permetterà di calcolare la resistenza di carico (insieme ai fili di collegamento), se non è nota (e anche se è nota, cambierà quando si riscalda con alta corrente durante l'esperimento). È uguale a R=U/I.
La parte più difficile è come interpretare il risultato. Più bassa è la resistenza interna, più corrente la batteria fornirà al carico. Ma non è chiaro quale resistenza sia considerata normale, perché i produttori non specificano questo valore né sulla targa della batteria, né nella documentazione tecnica di accompagnamento. Questo ha senso, perché la resistenza interna è una funzione altamente non lineare di molte cose:
- temperatura;
- composizione elettrolitica;
- il grado di carica della batteria;
- altri fattori.
Queste condizioni sono difficili da ottenere in un garage o anche in produzione. Si può solo andare per il valore di qualche milli-ohm per una batteria nuova con una buona uscita di corrente. Oppure accumulare statistiche misurando molte batterie dello stesso tipo, il cui stato è noto.
Tale misurazione deve essere effettuata con una forchetta di carico. Solo in questo test non si calcola la resistenza interna, ma si usano i risultati delle due misurazioni (circuito aperto e sotto carico) per concludere dalla tabella che la batteria è operativa.
Controllo della modalità di funzionamento come parte dell'impianto elettrico del veicolo
Il multimetro è utile anche per controllare il funzionamento della batteria "a bordo". Prima di tutto, si può determinare se la batteria è carica quando l'alternatore è in funzione.
Ciò richiede che la tensione di rete superi la tensione della batteria, nel qual caso la corrente "fluirà" nella batteria. Per prima cosa misurate la tensione tra i morsetti della batteria con il motore spento. Dovrebbe essere tra 10,5 e 12,6 volt (a seconda del livello di carica della batteria). Poi avviate il motore e con l'alternatore che funziona normalmente, la tensione dovrebbe salire ad almeno 14...14,5 volt. Se la tensione è inferiore, l'alternatore è difettoso. Entrambi i controlli devono essere fatti con le utenze scollegate (luci, car audio, riscaldamento ecc.).
Potete anche usare il tester per determinare se c'è qualche perdita di corrente mentre l'auto è parcheggiata. A questo scopo è molto utile un tester con una pinza amperometrica DC. Spegnere il motore e scollegare il più possibile tutte le utenze elettriche di bordo. Se si misura la corrente per esempio sul cavo positivo della batteria, l'amperometro dovrebbe mostrare un valore vicino allo zero o una corrente simile al consumo dei carichi che non sono stati scollegati. Se il risultato della misurazione è più alto, dovete cercare il problema.
Bisogna ricordare che se le correnti di dispersione si trovano nello strato di contaminazione sulla cassa della batteria, non sarà possibile trovarlo in questo modo - il percorso del flusso di corrente passerà oltre il filo positivo. Quindi ha senso pulire prima la batteria dallo sporco lavandola con acqua calda e detergenti.
Come risultato, avere multimetro e qualche conoscenza, è possibile determinare non solo la condizione effettiva della batteria, ma anche il suo modo di funzionamento. Non è difficile, e aiuterà ad evitare costi monetari sostanziali.
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