Определение ёмкости литий-ионного аккумулятора является довольно важным мероприятием, так как позволяет оценить соответствие заявленных характеристик батареи реальным.
Такая необходимость может возникнуть если ваш электровелосипед или электросамокат стал проезжать на одном заряде гораздо меньше , а также в случае, если вы решили приобрести б/у аккумулятор или б/у электровелосипед (электросамокат).
Сам принцип измерения заключается в том, чтобы разрядить полностью заряженный аккумулятор через нагрузку, и при этом измерить количество ватт-часов, или ампер-часов.
Нагрузка
В качестве нагрузки необходимо использовать потребитель энергии подходящей мощности. Им, конечно, может быть двигатель самого электровелосипеда , но на холостых оборотах он будет потреблять достаточно мало энергии, не более 100 Вт.
В таком случае, для аккумулятора ёмкостью 960 Втч (20 Ач 48 В) время разрядки двигателем на холостом ходу при таком потреблении займёт почти 10 часов . Тем более, процесс будет сопровождаться звуком работающего двигателя.
Диагностика неисправностей электросамокатов Xiaomi.
Гораздо удобнее в качестве нагрузки использовать набор ламп, соединённых последовательно. В связи с тем, что номинальное напряжение большинства аккумуляторов электровелосипеда кратно 12-ти (24 В, 36 В, 48 В, 60 В), для этой цели отлично подойдут автомобильные лампы на 12 В .
Внимание! Данная статья не является инструкцией к действию. Автор лишь делится собственным опытом. Вся ответственность за повторение действий, описанных в данной статье, лежит на Вас. Будьте благоразумны и не приступайте к подобным работам, не имея соответствующей квалификации и опыта.
Нужно последовательно соединить необходимое количество ламп, чтобы получилось напряжение вашего аккумулятора (для 24 В — две лампы, для 36 В — три, для 48 В — четыре, и так далее).
Мощность такой нагрузки определяется как суммарная мощность соединённых ламп. То есть для батареи на 48 В при использовании 4 ламп по 65 Вт мощность нагрузки получится 260 Вт .
Нагрузка для аккумулятора на 48 В из четырёх ламп на 12 В
Конечно, в качестве нагрузки можно использовать и другие потребители энергии, но важно убедиться, что их мощность не превышает разрешённую долговременную мощность аккумулятора, иначе полученное значение ёмкости не будет соответствовать действительности, а батарея от перегрузки может выйти из строя.
Простой способ определить ёмкость литий-ионного аккумулятора
Вот мы и добрались до самого интересного — процесса определения ёмкости.
Первый способ, который будет рассмотрен, подойдёт в случае, если у вас нет никаких приборов, а есть только нагрузка известной мощности и сам аккумулятор. Он не даст точного значения, но позволит оценить примерную ёмкость .
Полностью зарядив литий-ионный аккумулятор при помощи зарядного устройства из комплекта для велосипеда, подключаем его к нагрузке и засекаем время.
Схема подключения батареи на 48 В к нагрузке
Как только батарея разрядится (BMS внутри батареи разорвёт цепь и лампочки погаснут), смотрим сколько времени прошло . Затем умножаем это время, выраженное в часах, на мощность нагрузки в ваттах — получаем ёмкость в Втч. Для получения значения в ампер-часах, делим результат на номинальное напряжение батареи.
Например , аккумулятор на 48 В, подключенный к нагрузке 260 Вт, разрядился через 1 час 50 минут, то есть за 1,83 часа. Тогда абсолютная ёмкость составит 1,83 ч х 260 Вт = 475,8 Втч. Получаем значение в ампер-часах: 475,8 Втч / 48В = 9,9 Ач.
Это только приблизительное значение , так как реальная мощность лампочек может отличаться от заявленной, а процесс разряда — нелинейный.
Графики разряда ячеек Panasonic NCR18650B постоянным током при различных температурах
Если же у вас найдётся мультиметр, можно получить более точное значение.
Определение ёмкости при помощи тестера (мультиметра)
Продолжим рассматривать наш пример с аккумулятором на 48 вольт и четырьмя лампочками. Давайте оценим ток, который будет протекать в цепи, для этого нужно разделить мощность на напряжение.
I = P / U = 260 Вт / 48 В = 5,4 А
Даже простой мультиметр, как на изображении ниже, позволяет измерять ток до 10 А, для этого у него есть отдельное гнездо, так что он нам подходит.
Включаем мультиметр в нашу цепь в режиме измерения высоких токов (для этого на нём есть специальное положение переключателя, обозначенное подписью «10 А»).
Нам нужно будет измерить ток в начале и в конце процесса разряда, поэтому можно использовать схему из предыдущего примера, а для измерения включать в цепь мультиметр в самом начале и ближе к концу процесса. И кроме этого, нужно будет измерить время разряда, как в прошлом примере.
По мере разряда аккумулятора ток будет снижаться, так как будет падать напряжение на аккумуляторе. К примеру, в самом начале разрядный ток составил 6 А , и перед тем как аккумулятор разрядился, ток был 4,7 А .
Теперь считаем средний ток : (6А + 4,6 А) / 2 = 5,3 А.
Чтобы получить ёмкость, умножаем это значение на время разряда, выраженное в часах (из прошлого примера 1 час 50 минут, или 1,83 ч):
Ёмкость в ампер-часах: 5,3 А х 1,83 ч = 9,7 Ач.
Для получения ёмкости в ватт-часах, умножаем полученное значение на номинальное напряжение аккумулятора.
Абсолютная ёмкость : 9,7 Ач х 48 В = 465,6 Втч.
Мы получили более точное значение, чем в первом примере, приняв, что наша зависимость линейная. Но для получения ещё более точного значения ёмкости нам потребуется ваттметр.
Измерение ёмкости литий-ионного аккумулятора при помощи ваттметра
На торговой площадке Aliexpress представлен довольно широкий выбор ваттметров, но в качестве примера, в рамках данной статьи мы рассмотрим модель HiDANCE.
Это довольно компактный ваттметр, размерами 48 х 29 х 20 мм, рассчитанный на напряжение до 150 В и ток до 20 А. Если понадобится, ссылка не него здесь .
Ваттметр HiDANCE
Такой ваттметр измеряет ёмкость непрерывно, в процессе всего разряда аккумулятора, и сохраняет накопленное значение даже когда аккумулятор отключится.
На обратной стороне ваттметра находятся клеммы, к одной паре которых подключается аккумулятор, а ко второй — нагрузка, как показано на рисунке.
Схема подключения Ваттметра
Полностью заряжаем батарею, подключаем к ней ваттметр, и делаем сброс к нулевым значениям длительным нажатием на единственную кнопку «Key». После этого подключаем нагрузку.
Когда процесс разряда завершится (плата BMS отключит нагрузку и лампы погаснут), на ваттметре будет сохранено накопленное значение ёмкости в ампер-часах , хотя он и отключится.
Чтобы просмотреть результаты измерений, отключаем нагрузку и ставим аккумулятор на зарядку. На выходе батареи появится напряжение и ваттметр включится, отобразив ёмкость. Для получения значения в ватт-часах , умножаем ампер-часы на номинальное напряжение аккумулятора.
Это самый простой и самый точный способ измерения ёмкости среди перечисленных, так как не нужно засекать время и отслеживать момент когда погаснут лампочки, но он требует наличия ваттметра.
И если вы обзавелись таким, или аналогичным прибором, вы сможете самостоятельно отслеживать состояние вашего аккумулятора в дальнейшем, а в крайнем случае — использовать его в качестве измерителя напряжение или тока применительно к другим устройствам, в том числе в автомобильном направлении.
Если понравилось, или статья оказалась для Вас полезной, ставьте «лайк» и подписывайтесь. Это позволит развивать канал.
СПАСИБО , что дочитали до конца, и до встречи!
Источник: dzen.ru
Как проверить аккумулятор электросамоката?
Аккумуляторная батарея электросамоката – это емкий и компактный накопитель энергии. От его исправности и технических характеристик зависит удовольствие от поездок, их дальность и комфорт. Неполадки в работе электрических самокатов часто связаны с состоянием АКБ. Поэтому диагностика в большинстве случаев начинается с проверки работоспособности аккумулятора электрического самоката.
Особенности аккумуляторных батарей
- большой запас емкости, сосредоточенный в небольшом объеме и массе;
- способность поместиться в компактный аккумуляторный отсек;
- стабильные токи разряда;
- простота использования;
- защищенность от перегрева, внутреннего КЗ, глубокого разряда, избыточного заряда и других опасных факторов – благодаря использованию BMS платы;
- возможность частичного и дробного заряда, т.к. у Li-ion аккумуляторов нет выраженного эффекта памяти;
- ресурс около 1000 циклов разряд-заряд;
- способность работать в любое время года, в диапазоне рабочих температур от -20 до +50 °С (чтобы избежать снижения технических характеристик АКБ на морозе, ей обеспечивают утепление и подогрев).
Причины неполадок АКБ электросамокатов
Нередко батарея электрического самоката оказывается недолговечной: циклический ресурс еще не выработан, а накопитель отказывается заряжаться, быстро разряжается при езде или вообще не подает признаков жизни. Причинами таких неполадок обычно становится заводской брак или небрежное обращение с техникой.
Например, из-за падений и столкновений при эксплуатации могли повредиться соединительные провода или контакты, из-за поездок по лужам без эффективной гидроизоляции внутрь корпуса могла попасть вода и спровоцировать окисление аккумуляторов. Нередко выходит из строя контроллер или отдельные элементы питания в батарее. Чтобы выяснить, из-за чего накопитель энергии начал хуже выполнять свои задачи или вообще перестал работать, нужно выполнить его диагностику.
Как проверить батарею е-самоката?
В вопросе, как проверить аккумуляторы для электросамоката, алгоритм проверки сводится к измерению 3 рабочих параметров. Это:
- Емкость – определяет запас энергии и дальность хода на 1 заряде.
- Напряжение – влияет на скорость езды.
- Внутреннее сопротивление – влияет на уровень токоотдачи. У высокотоковых элементов внутреннее сопротивление минимально (≈12–13 мОм).
Для измерений обычно используют мультиметр, вольтметр, тестер, измеритель внутреннего сопротивления и электронную нагрузку.
Измерение емкости
Чтобы проверить емкость аккумулятора электросамоката, нужно разрядить ее с постоянной нагрузкой известной величины и засечь время. Затем достаточно умножить ток разряда в амперах на время разрядки в часах – получим значение реальной емкости АКБ в ампер-часах.

Иногда для тестирования аккумуляторных батарей используют электронные нагрузки. Такие приборы позволяют задавать желаемый ток разряда, измерять внутреннее сопротивление и емкость аккумуляторов, строить графики по параметрам в процессе разрядки, передавать данные смартфон. С помощью таких устройств точно измеряются основные рабочие параметры АКБ и проверяется ее техническое состояние.
Проверка напряжения
Напряжение аккумуляторов измеряется вольтметром или мультиметром. Нужно установить на приборе режим измерения напряжения и подключить его щупы к контактам АКБ. По измеренным значениям можно судить об уровне заряда и работоспособности АКБ:

- Номинальное напряжение большинства Li-ion аккумуляторов составляет 3,6 или 3,7 В на элемент. Вольтаж батареи зависит от количества последовательно соединенных в ней ячеек. Например, для получения батареи на 36 В последовательно соединяют 10 ячеек (схема 10S), а для получения АКБ на 48 В – 13 ячеек (схема 13S).
- Диапазон рабочих напряжений шире – в среднем от 2,4 вольта в разряженном состоянии до 4,2–4,4 вольта на элемент в полностью заряженном состоянии.
- У высокотоковых элементов нижняя граница составляет 2,8–3 В. Уровень остаточного заряда при таком вольтаже составляет около 20%. При более глубоком разряде элементы питания химически деградируют, а их эксплуатационные характеристики падают. Поэтому АКБ с низким уровнем заряда автоматически отключается от нагрузки благодаря БМС плате и подлежит зарядке. Если вовремя не зарядить батарею, она может разрядиться до критического уровня и выйти из строя.
Измерение внутреннего сопротивления
Этот параметр часто упускают из виду, но именно от него зависит способность АКБ отдавать токи в нагрузку. С возрастанием внутреннего сопротивления ухудшается токоотдача, поэтому на персональный электротранспорт устанавливают батареи, собранные из высокотоковых элементов питания с минимальным внутренним сопротивлением – около 12–13 мОм. Такие АКБ не перегреваются при высоких нагрузках и обеспечивают стабильное питание электромотора.
В процессе старения аккумуляторов их внутреннее сопротивление возрастает, а способность отдавать в нагрузку высокие токи – падает. Такие АКБ сильнее греются и отдают меньше энергии. Из-за естественного старения и химической деградации они уже не справляются со своими задачами. Поэтому при проверке батареи электросамоката необходимо измерить не только ее емкость и вольтаж, но и внутреннее сопротивление.
Есть разные способы измерения этого параметра. В домашних условиях обычно используют вольтметр, амперметр и пару нагрузочных сопротивлений, например, ламп накаливания из автомобиля. АКБ разряжают постоянным током, составляющим 20% от номинального тока разряда. На 10 секунде замеряют напряжение на клеммах АКБ.
Далее повышают ток разряда до номинального значения и сразу же замеряют напряжение. Внутреннее сопротивление рассчитывают по формуле: (U1-U2)/(I2-I1).
Еще проще измерить этот параметр с помощью специального прибора – измерителя внутреннего сопротивления. Или воспользоваться электронной нагрузкой.
Выводы
Чтобы проверить исправность и работоспособность АКБ электросамоката, нужно осмотреть ее, убедиться в отсутствии видимых повреждений и измерить 3 параметра. По значениям емкости, напряжения и внутреннего сопротивления можно с высокой точностью определить состояние батареи, степень ее износа и пригодность к дальнейшему использованию.
- 16 ноября 2022 г.
- 1731 просмотр
Источник: www.voltbikes.ru
Как проверить аккумулятор электросамоката
Диагностика проблемы электросамоката – штука серьезная. Обычно, клиенты приходят со словами: «Мы не знаем, он перестал работать! :'( ». И, в принципе, понятное дело – найти причину поломки такого сложного механизма, как электросамокат, очень непросто.

Любой механик знает, что в первую очередь нужно проверять аккумулятор устройства – от него и идут всяческого рода проблемы. Кстати, мастера Ленремонта – спецы в диагностике АКБ!
Как же все-таки понять, что случилось с бесценной техникой?
Особенности АКБ электросамокатов

Аккумулятор самоката на электрической основе – это особый механизм, который отличается от своих собратьев. Такой аккумулятор служит для питания средства передвижения, поэтому он должен соответствовать ряду необычных требований:
- Аккумуляторная батарея электросамоката должна быть как можно более емкой – это важно для долгой службы устройства без подзарядки.
- В то же время, батарея должна быть настолько маленькой и компактной, чтобы она спокойно и без труда уместилась в малюсенький отсек, который для нее предназначен.
- Все остальные параметры батареи тоже должны соответствовать стандартам качества, иначе что толку в такой батарее.
Потому и работа с этой АКБ – серьезный шаг, с которым лучше довериться профессионалам из Ленремонта. Все же, лучше отдать символическую сумму мастеру за то, что он правильно и с толком разберет и починит Ваше устройство, нежели напортачить и заплатить в три раза больше, потому что доломал.
Какие бывают АКБ в электросамокатах
Разные производители ставят разные аккумуляторы в свои детища. Некоторые из самых дешевых вариантов электросамокатов имеют при себе недоброкачественные батареи из свинца или гелия – такие батареи в принципе долго не служат.
В более дорогих экземплярах различают два вида батарей:
Маленькие и емкие. При низких температурах может страдать емкость батареи.
Маленькие и емкие, но устойчивые к низким температурам.
В основном, компании выбирают литий-ионные батареи для конструкции самокатов. Ячейки в таком АКБ соединяются последовательно или параллельно – так достигается необходимая величина напряжения.
Основные причины поломки АКБ

Главная проблема, которая беспокоит владельцев электросамокатов, – недолговечная батарея. Она либо вовсе сломалась, и устройство не работает как таковое, либо стала слишком быстро разряжаться и в разы медленнее заряжаться.
Для такого поведения аккумулятора существует ряд причин:
- АКБ износилась;
- вода внутри корпуса создает неполадки;
- контакты повреждены;
- контроллер неисправен;
- аккумулятор деформировался, вздулся, помялся;
- соединительные провода повреждены.
Все это – результаты небрежного обращения с самокатом: он много падал, врезался, его крутили как хотели; либо самокат отживает свое, и его непременно нужно лечить. Поэтому, чтобы диагностировать проблему, желательно отнести устройство в Ленремонт.
Проверяемые параметры аккумулятора электросамоката

Сначала мы проверяем батарею на несколько показателей:
- Емкость батареи – показатель, который влияет на время действия АКБ.
- Напряжение – показатель, влияющий на скорость самоката.
- Внутреннее сопротивление – регулирует мощность мотора.
Такая проверка – совершенно не затрачивает энергии и выполняется в пару шагов. При наличии необходимых инструментов, кроме диагностики в сервисе также рекомендуется проводить профилактические проверки. Таким образом Вы обеспечите долгую жизнь своему двухколесному другу.
Проверяем емкость батареи
Емкость батареи бывает реальная и идеальная. Реальная емкость – это та емкость, которая по факту существует в Вашем устройстве. Идеальная емкость – та, которая заявлена производителем. АКБ с такой емкостью бывают только на заводе.
После приобретения электросамоката, батарея сталкивается с рядом условий, которые уменьшают реальную емкость.
Разница реальной и идеальной емкости
Зачастую реальная емкость самоката ниже заявленной в характеристиках. После покупки устройства рекомендуется проверять емкость, чтобы понимать ее реальное значение. Емкость АКБ уменьшается за счет некоторых причин:
- Пробег аккумулятора – если гаджет используется уже некоторое время, то емкость его батареи несомненно упадет.
- Батарея для самоката была заменена/собственноручно собрана.
Реальная емкость имеет погрешность, ТК и утечки, в то время как идеальная емкость – это просто показатель с завода, предусмотренный производителем.
Но даже несмотря на разницу в показателях, обычно первоначальное изменение емкости незаметно обывателям. Когда начинают возникать проблемы – владельцы несут свои транспортные средства в сервис, где обнаруживается серьезная утечка АКБ.
Почему важно знать реальную емкость
Реальную емкость АБК важно знать каждому владельцу хотя бы для того, чтобы иметь понимание о том, как будет работать Ваше устройство. Пользовательский опыт значительно улучшится от осознания возможностей Вашей машинки. Вы не разочаруетесь тем, что она будет постепенно сдавать позиции – Вы к этому готовы.
Но также нам, специалистам-механикам, важно знать реальную емкость устройства для установки неполадок. Если емкость устройство сильно отличается от идеальной, не составляет практически ничего или колеблется – для мастеров Ленремонта это знак, что с аккумулятором что-то не так.
Как проверяем реальную емкость
Полностью разряжаем батарею, при этом обеспечиваем постоянную электрическую мощность; обязательно засекаем длительность разрядки. После разрядки вычитаем из мощности потребляемую силу тока.
То есть, если подключить устройство 1А к АКБ емкостью 5Ач, но устройство разрядится за 3 часа, а не за положенные 5, то батарея в 2/5 хуже, чем заявлена.
Проверка напряжения
Напряжение тоже важно проверить. Для этого существует специальный прибор, которым располагают все механики и даже некоторые любители на дому, – мультиметр.
Это устройство позволяет проводить проверки разных видов на аккумуляторах и других электрических устройствах. Принцип работы таков: подключаем щупы к контактам батареи и на устройстве устанавливаем режим проверки напряжения.
Если с АКБ все в норме, то расхождения с заявленными характеристиками будут минимальные – до 0,2 В. Если же расхождения больше – то стоит задуматься о дальнейшем ремонте.
Как проверить внутреннее сопротивление
Этот показатель поможет владельцу следить за состоянием устройства. Если измерять сопротивление регулярно, то можно вовремя заметить поломку и предостеречь устройство от внезапного выхода из строя.
Чтобы проверить внутреннее сопротивление используется вольтметр. Также, как и с прошлым параметром, подключаем щупы к контактам батареи и измеряем показатель, сверяем с заявленным.
Выявление неполадок в блоке питания

Иногда проблема бывает в блоке питания. Производители также дают нам идеальные параметры, по которым, якобы, должен работать самокат. Но в реальности все несколько иначе – и показатели блока питания также будут отличаться от характеристик на бумажке.
Проверка блока питания также происходит посредством мультиметра. Этот инструмент и вправду универсален. Также подключаем щупы к контактам блока питания и производим проверку, сверяем все полученное с заявленными параметрами.
Если все в порядке – то можно смело пользоваться устройством. Если есть значительные расхождения – самокату требуется дальнейшая, полная диагностика и устранение проблемы. Мастера Ленремонта знают, как лечить любую болячку электросамоката.
Профилактическая проверка аккумулятора под силу каждому владельцу электросамоката при наличии приборов. Но если есть признаки поломки, то самодиагностика, а уж тем более самолечение проблемы – не лучший выход.
Рекомендовано обращаться к профессиональным механикам – они обитают в Ленремонте. У нас есть все устройства, опыт работы и прямые руки.
Источник: www.lenremont.ru
