Оцениваем ёмкость аккумулятора
Проконтролировать уровень остаточной ёмкости никель-кадмиевого или никель-металлгидридного аккумулятора достаточно трудно. Как правило, это делается во время последовательного заряда-разряда при помощи микроконтроллеров. При этом должна использоваться информация о его старении, внешних условиях эксплуатации и т.п. Если аккумуляторы эксплуатируются в батарее, то вследствие их технологических разбросов некоторые элементы теряют емкость раньше, что сокращает срок автономной эксплуатации устройства с такой батареей. Поэтому желательно иметь простой приборчик для оценки годности одиночного аккумулятора или обычной батарейки.
Идея
Потребность возникла потому, как имею кучу аккумуляторов, которые использую в разных устройствах, как поодиночке, так и в составе аккумуляторной батареи. Для работы в составе батареи их нужно группировать по одной ёмкости, которая со временем сильно отличается от того, что написано на этикетке. Если собралась группа уже потерявших ёмкость аккумуляторов , то их еще можно долго эксплуатировать в качестве буферных элементов (см. http://www.afterwork.com.ua/?p=1875). А для сортировки по группам нужен измерительный прибочик.
Известно, что аккумуляторы не рекомендуется глубоко разряжать и заряжать, это сильно уменьшает допустимое количество циклов их перезаряда. Обычно напряжение на аккумуляторе формфактора АА или ААА в заряженном состоянии около 1,25 В, а во время окончания разряда 1В. Во время зарядки напряжение на таком одном аккумуляторе может подняться до 1,4В, а после отключения от источника зарядного тока напряжение стабилизируется на уровне 1,25 В. Во время разряда напряжение медленно уменьшается от 1,25В до 1,15В, а потом резко падает. Таким образом, для оценки остаточной ёмкости необходимо точное измерение напряжений на одиночном аккумуляторе в диапазоне 1…1,5В под нагрузкой.
Материалы и инструменты
1. Небольшое количество радиодеталей, миллиамперметр.
2. Паяльник и паяльные принадлежности.
3. Винт, стойка, гайка М3…М4.
Работа
Конечно же, можно использовать для подобной оценки точный цифровой прибор и нагрузку аккумулятора, сопротивлением около 5 Ом, которое обеспечивает протекание тока 200..300мА. Но так как мне приходится делать это достаточно часто, лучше иметь специализированный малогабаритный измеритель, который можно сотворить за пол-часа после работы. Такой измеритель был собран на основе стрелочного древнего миллиамперметра, считай из хлама. Причем можно применять милли- или микроамперметры с током полного отклонения 0,1…10мА, для этого придется всего лишь пересчитать резистор R2 (рис.1в), включенный последовательно с миллиамперметром.
Схема измерителя состоит всего из 4 деталей (рис.1а). Резистор R1 играет роль нагрузки, в моем случае использовались три параллельно включенных резистора с сопротивлением 15 Ом (рис.1б). Общая мощность нагрузочных резисторов около 0,5 Вт. Диод VD1 вводит нелинейность в шкалу измерения или порог чувствительности, а также позволяет растянуть шкалу в диапазоне 1…1,5В. Сопротивление резистора R2 зависит от сопротивления катушки микроамперметра, а также от типа диода VD1. Если используется кремниевый диод, то прямое падение напряжения на нем составляет Uvd=0,7…1В.
Вся схема собрана непосредственно на клеммах микроамперметра. Для обеспечения промежуточного узла контакта (R1-R2), к одному из отверстий крепления микроамперметра в панели, присоединена стойка с лепестком. В качестве щупов используется лабораторные штыревые разъемы разных цветов. Различная форма и цвет щупов позволяет не перепутать полярность подключения контактов аккумулятора или батарейки.
Настройка и применение
Для настройки подручными средствами к клеммам подключают свежую батарейку (напряжение 1,5В) и подбирая резистор R2 устанавливают стрелку миллиамперметра на последнее деление шкалы.
Потом ненадолго подключают свежеразряженный аккумулятор (напряжение 1В) и фиксируют деление шкалы (показание) на котором остановилась стрелка. В моем случае это середина шкалы. Это будет критическое значение, ниже которого эксплуатировать аккумулятор нельзя.
В режиме оценки ёмкости к клеммам приборчика подключают тестируемый аккумулятор, если показания миллиамперметра меньше критического значения или быстро к нему приближаются, аккумулятор следует зарядить. Чем выше показания сверх критического значения, тем больше ёмкости в аккумуляторе осталось. Аналогично можно протестировать обычную батарейку.
Быстро, дешево, без проблем!
!
Повторил на основе индикатора записи от какого то древнего бобинника, получилась весьма миниатюрная и полезная вещь. Спасибо
Комментарий by Механик — 07/05/2012 @ 21:38
Рад, что Вам пригодилось. Точно – точно , если использовать индикатор записи от магнитофона, то приборчик получается еще и миниатюрным.
Комментарий by opyvovar — 08/05/2012 @ 11:06