Чтоб не села батарейка

Быстро и безошибочно определять текущее состояние аккумуляторной батареи и контролировать процесс ее зарядки можно при помощи специализированного прибора — тестера. Фирма Midtronics предлагает тестеры, использующие патентованную технологию измерения активной проводимости.

Значимость одного из основных компонентов системы энергообеспечения — аккумуляторной батареи (АКБ) — доказывать не нужно. Мощные стартеры, большое количество дополнительного оборудования и электронных устройств управления современного автомобиля представляют собой весомую нагрузку для бортовой сети. В этих условиях к АКБ предъявляются особые требования:

• повышенная отдача энергии при экстремальных условиях (пуск двигателя, обогрев или кондиционирование салона, подогрев сидений и т.д.);
• высокий уровень подзарядки на пониженных оборотах двигателя (при ежедневных непродолжительных поездках по городу);
• стабильность бортового напряжения в любых условиях, определяющаяся в первую очередь потребностями электронных систем управления (двигателя, трансмиссии, тормозных механизмов, устройств безопасности и прочих).

Зачастую, пока АКБ функционирует надежно, о ее существовании попросту забывают. Эта тенденция стала особенно заметной с появлением так называемых «необслуживаемых батарей», которые, тем не менее, требуют к себе большого внимания при выполнении ТО автомобиля.

Согласно данным Ассоциации водителей автомобилей Германии (ADAC), в 2000 году в Европе около 33% отказов автомобилей произошло из-за неисправности основных компонентов электрооборудования, в том числе АКБ.

Выход из строя автомобильных батарей происходит главным образом по следующим причинам:

• потеря емкости АКБ в процессе хранения;
• старение АКБ из-за повышенной температуры;
• неисправности электрооборудования, вызванные неполадками в цепи заряда и разрядом АКБ постоянно включенными потребителями энергии;
• недостаточная зарядка АКБ при непродолжительных поездках.

Результаты эксплуатации неисправного аккумулятора могут быть различными — от сбоев в работе бортовой электроники до невозможности запуска двигателя. В общем, стоит вспомнить крылатую фразу знаменитого киногероя: «С плохим аккумулятором — это не жизнь!». Чтобы избежать этих проблем, необходимо периодически тестировать АКБ и при необходимости выполнять известные всем профилактические работы: поддерживать требуемую плотность электролита и подзаряжать.

Существуют традиционные методы диагностики аккумулятора:

• замер плотности электролита в банках и «ускоренный разряд» с помощью нагрузочной вилки;
• оценки состояния АКБ по неравномерности газовыделения при зарядке.

Каждый из них имеет ряд недостатков, среди которых можно отметить:

• необходимость отключения и полной зарядки аккумулятора;
• потерю заряда при тестировании;
• нестабильность результатов, вызываемую нагревом при замерах;
• низкую информативность результатов измерений;
• возможность оценки только текущего состояния АКБ;
• сложность процедуры проверки;
• опасность искрообразования при подключении нагрузочной вилки. Последний недостаток имеет весьма важное значение при проведении проверок АКБ в закрытых помещениях.

Зная минусы существующих способов проверки, американская компания Midtronics, специализирующаяся на производстве оборудования для проверки АКБ, предложила альтернативную методику контроля состояния аккумулятора. Она заключается в измерении активной проводимости АКБ. Этот параметр, непосредственно связанный с величиной тока холодного запуска, является показателем состояния батареи. Малая величина активной проводимости свидетельствует о старении АКБ по причине снижения площади активной поверхности пластин вследствие их сульфатации. Кроме того, величина активной проводимости может быть использована для выявления неисправных секций, короткого замыкания или обрывов в АКБ.

Активная проводимость определяется путем подачи низковольтного переменного сигнала на положительную клемму АКБ и измерения ответного сигнала на другой клемме (рис. 1).

При этом нет необходимости отключать или заряжать аккумулятор.

По результатам измерений определяются два оценочных параметра, характеризующих общее состояние батареи: состояние заряда АКБ; состояние работоспособности АКБ.

Физический смысл параметров можно проиллюстрировать примерами.
Состояние заряда «полной» АКБ можно сравнить с полностью заправленным топливным баком. Напряжение каждой секции в норме. Напряжение на клеммах 12,7В соответствует номиналу.

Состояние заряда «пустой» АКБ можно сравнить с полупустым топливным баком. Напряжение каждой секции ниже номинала. Напряжение на клеммах 11,7В ниже номинала.

Удовлетворительное состояние работоспособности АКБ похоже на топливный бак, имеющий номинальные геометрические размеры и емкость. Площадь активной поверхности пластин в норме..

Неудовлетворительное состояние работоспособности АКБ похоже на топливный бак с нарушенными геометрическими размерами («смятый бак») и уменьшенной емкостью. Площадь активной поверхности пластин меньше номинала.

В зависимости от текущего состояния АКБ можно наблюдать то или иное сочетание оценочных параметров и, анализируя их, принять решение о необходимости замены, подзарядки или дальнейшего использования тестируемой АКБ.

Оперативность, простота, повторяемость результатов — вот главные преимущества проверки АКБ при помощи измерения активной проводимости по сравнению с оценкой состояния батарей традиционными методами.

Кроме того, метод измерения активной проводимости позволяет с минимальными затратами осуществить подбор пары АКБ. Это необходимо при использовании в схеме электропитания двух последовательно соединенных батарей. Известно, что двух абсолютно идентичных АКБ не существует, поэтому и нагрузки на каждую из пары АКБ как в режиме зарядки, так и в режиме разряда разные. Соответственно, более нагруженная АКБ выйдет из строя в первую очередь.

Фирмой Midtronics разработаны и производятся несколько типов тестеров АКБ, реализующих новую технологию.

Экспресс-проверку АКБ с использованием приборов Midtronics можно рекомендовать не только при выполнении ТО автомобилей на станциях технического обслуживания, но и при их профилактическом осмотре в процессе эксплуатации на автопредприятиях. Приборы будут полезны специалистам фирм, торгующих запасными частями, при контроле качества АКБ, поступающих от производителя. Кроме того, тестеры пригодятся при продаже автомобилей для принятия решения о гарантийной замене аккумулятора.

В дальнейшем мы планируем рассказать об «интеллектуальном» зарядном устройстве, реализующем технологию измерения активной проводимости в процессе зарядки АКБ. Преимущества метода позволяют провести тест заряжаемой АКБ и, оптимизировав ток, выполнить ее зарядку. Необходимо отметить, что и процессы тестирования и зарядки не сопровождаются образованием искр, что весьма важно в условиях закрытых помещений автопредприятий и автосервисов.

Журнал: «Автомобиль и Сервис» (www.abs.msk.ru)  Август, 2002