Jak změřit vnitřní odpor baterie pomocí multimetru?

Pro kontrolu stavu autobaterie není nutné mít profesionální vybavení, průmyslové stojany apod. Veškeré informace potřebné a dostatečné pro majitele vozu lze získat pomocí multimetru a několika doplňkových prvků, které lze nalézt v garáži nebo autoservisu.

Úroveň nabití baterie

Pomocí testeru v režimu voltmetru můžete zkontrolovat, jak je baterie nabitá. Úroveň akumulované energie je jednoznačně určena napětím na svorkách baterie při nečinnosti:

• pokud je napětí 12,6 voltů nebo vyšší, baterie se nabíjí na 100;
• 12,3. 12,6 voltů – úroveň nabití 75 %;
• 12,1…12,3 voltů – 50 %;
• 11,8…12,1 voltů – 25 %;
• 10,5…11,8 voltů – baterie je zcela vybitá;
• méně než 10,5 V – hluboké vybití.

Před kontrolou bez vyjmutí z vozu musíte odpojit kladný pól (nebo ještě lépe záporný).

Kontrola skutečné kapacity baterie

K měření tak důležitého parametru, jako je skutečná kapacita baterie, vám stačí mít v multimetru propojovací vodiče a zátěž o známém výkonu (nebo známém odporu). V této kapacitě je velmi výhodné použít 12voltové autožárovky:

• prodávají se v každém obchodě s automobily;
• Baterii můžete nastavit na libovolný požadovaný výkon a nastavit libovolný vybíjecí proud.

Kromě toho lampy jako zátěž stabilizují proud. S klesajícím napětím na svorkách baterie se závity poněkud ochlazují, snižuje se jejich odpor a mírně klesá proud. To zlepšuje přesnost měření. Ale LED zařízení nejsou pro tyto účely vhodná – mají příliš malou spotřebu energie a budete jich potřebovat příliš mnoho. Musíme hledat žárovky.

Čtěte také: Jaký je rozdíl mezi stejnosměrným a střídavým proudem a kde se používají?

Je třeba si uvědomit, že kapacita závisí na proudu, kterým se baterie vybíjí. Deklarovaný výkon je deklarován při vybití baterie proudem 5 % jmenovité hodnoty. Je nutné zvolit výkon lamp tak, aby se získal takový proud. Například u baterie s kapacitou 60 A*h je pro měření optimální vybíjet proudem 3 A. K tomu by měl být výkon svítilen při napětí 12 voltů P=U* I=12*3=36 wattů. Můžete si vzít tři 12-wattové lampy nebo dvě 18-wattové lampy atd. O přesnost není třeba nijak zvlášť usilovat – přesná kapacita je zatím neznámá, jen je potřeba ji zjistit.

Obvod pro měření kapacity baterie

Před měřením musíte plně nabít baterii a sestavit obvod, jak je znázorněno na obrázku. Je třeba zaznamenat čas začátku vypouštění. Pokud máte dva multimetry, můžete jedním měřit proud, druhým napětí, nebo můžete tester periodicky zapojovat buď jako voltmetr nebo jako ampérmetr. Výsledky by měly být zaznamenávány každých 30-60 minut, a když hladina dosáhne 11,5 voltů – každých 10-15 minut. Při poklesu napětí na 10,5 V je třeba vybíjení zastavit a zaznamenat čas jeho konce. Skutečná kapacita se vypočítá pomocí vzorce C=I*t, kde:

• I – průměrný proud v ampérech;
• t – doba vybíjení v hodinách.

Pokud se tedy baterie vybíjela 16 hodin průměrným proudem 3 ampéry, její skutečná kapacita bude 16 * 3 = 48 Ah. Měření se musí provádět při teplotě +25 °C.

Měření proudu baterie

Teoreticky je tímto způsobem možné měřit skutečný studený startovací proud. Podle normy IEC (podle které naše GOST R 53165-2008) měření se provádí při teplotě elektrolytu minus 18 stupňů, kdy napětí na svorkách klesne alespoň na 8,4 voltu. V praxi není problém pouze v tom, jak baterii ochladit na požadovanou teplotu.

Například pro baterii s deklarovaným proudovým výstupem 600 ampér bude potřeba zátěž s výkonem P=U*I=8,4*600=5000 wattů. V dnešní době se vysoce výkonné žárovky vyrábějí převážně v LED provedeních a pro naše účely, jak je uvedeno výše, jsou málo použitelné. Pokud používáte zařízení s výkonem např. 60 wattů, tak v tomto případě jich budete potřebovat 84.

Na přání je možné sestavit velkou girlandu, ale vznikne problém se spínáním velkých proudů, aby nedocházelo ke svaření kontaktů při zavírání/rozpojování obvodu. K tomuto účelu můžete přizpůsobit solenoidové relé ze startéru automobilu. Budete také muset najít tester se stejnosměrnou svorkou (taková zařízení jsou méně běžná a dražší než AC měřiče) a s limitem měření několik set ampér. Navíc měření nebude trvat dlouho, takže se musíte ujistit, že multimetr má funkci fixace špičkové hodnoty.

Měření vnitřního odporu baterie

Pomocí tohoto obvodu můžete měřit vnitřní odpor baterie. Lze jej zhruba znázornit jako rezistor připojený ke svorkám baterie zevnitř.

Chcete-li zvýšit přesnost, musíte vzít výkonnější zátěž, aby proud byl alespoň 50 ampér (a nejlépe 100 nebo více). K tomu je vhodná „baterie“ lamp s celkovým výkonem alespoň P=U*I=12*50=600 wattů. Pokud získáte více, měření bude přesnější. Místo lamp můžete použít rezistor vyrobený například ze spirály na žehličku nebo elektrický sporák. Jen je potřeba přesně změřit jeho odpor. Provádějí se dvě měření:

• při volnoběhu zaznamenejte napětí na svorkách E baterie;
• při zátěži změřte proud I a napětí na svorkách U.

Měření pod zátěží se provádí jednou, stačí několik sekund. Dále musíte použít Ohmův zákon pro celý obvod:

• E – emf baterie ve voltech, s určitými předpoklady rovnými napětí naprázdno baterie;
• I – měřený proud v ampérech;
• R – odpor vnější zátěže, Ohm.
• r – požadovaný vnitřní odpor, Ohm.

Napětí na svorkách pod zátěží vám umožní vypočítat odpor zátěže (spolu s propojovacími vodiči), pokud je neznámý (a pokud je známý, tak při zahřátí vysokým proudem během experimentu se změní). Je roven R=U/I.

Nejtěžší je interpretovat výsledek. Čím nižší je vnitřní odpor, tím větší proud bude baterie dodávat do zátěže. Jaký odpor je však považován za normální, není jasné, protože výrobci tuto hodnotu neuvádějí ani na štítku baterie, ani v doprovodné technické dokumentaci. A v tom je logika, protože vnitřní odpor je velmi nelineární funkcí mnoha věcí:

• teploty;
• složení elektrolytu;
• úroveň nabití baterie;
• další faktory.

V garáži a dokonce i ve výrobě je obtížné tyto podmínky dodržet. U nové baterie s dobrým proudovým výstupem se můžete soustředit pouze na hodnotu několika miliohmů. Nebo shromažďujte statistiky měřením mnoha baterií stejného typu, jejichž stav je znám.

Toto měření se provádí pomocí vidlice. Pouze při takovém testování se vnitřní odpor nepočítá a na základě výsledků dvou měření (s otevřeným obvodem a pod zátěží) je z tabulky vyvozen závěr o výkonu baterie.

Kontrola provozního režimu elektrického vybavení vozidla

Multimetr je také užitečný pro kontrolu provozu baterie „na palubě“. Nejprve můžete určit, zda se baterie nabíjí, když je generátor v chodu.

K tomu musí být splněna podmínka, že palubní napětí překročí napětí baterie, v takovém případě do baterie „teče“ proud. Nejprve musíte změřit napětí na svorkách baterie při vypnutém motoru. Mělo by být mezi 10,5 a 12,6 volty (v závislosti na úrovni nabití baterie). Poté musíte nastartovat motor s normálním chodem generátoru, napětí by se mělo zvýšit na ne méně než 14. 14,5 voltů. Pokud je napětí nižší, musíte hledat poruchu generátoru. Obě kontroly musí být prováděny s vypnutými výkonnými spotřebiči (osvětlovací zařízení, autorádio, topná zařízení atd.).

Tester může také určit přítomnost úniků proudu, když je vůz zaparkovaný. K tomu je velmi vhodné použít DC klešťový tester. Je nutné vypnout motor a co nejvíce vypnout všechny elektrické spotřebiče palubní sítě. Pokud měříte proud například podél kladného vodiče z baterie, měl by ampérmetr ukazovat hodnotu blízkou nule nebo proud podobný spotřebě zátěží, které nebylo možné vypnout. Pokud je výsledek měření vyšší, je třeba hledat problém.

Směry svodových proudů na základě znečištění krytu

Je třeba si uvědomit, že pokud k úniku dojde vrstvou nečistot podél těla baterie, nebude možné ji tímto způsobem najít – proudová cesta projde kladným vodičem. Proto má smysl baterii nejprve očistit od nečistot omytím teplou vodou a saponáty.

Díky tomu, že máte multimetr a určité znalosti, můžete určit nejen skutečný stav baterie, ale také její provozní režim. Je to snadné a pomůže vám to vyhnout se značným finančním výdajům.

Jak správně nabíjet autobaterii: pokyny krok za krokem

Co je to zářivka a jak funguje?

Jak vybrat nabíječku pro autobaterii

Co a jak se měří kapacita baterie?

Co je halogenová žárovka, kde se používá, jak vybrat halogenovou žárovku pro váš domov

Jak vybrat správnou baterii do auta?