Как измерить емкость аккумулятора 18650 usb тестером
Обновлено: 06.07.2024
Power Bank стал удобным устройством для пользователей, которые постоянно работают с мобильными гаджетами и не имеют доступа к электрической розетке. В магазинах продаются внешние аккумуляторы разных габаритов, форм и цветов. Чтобы выбрать новый повербанк, который будет отвечать вашим требованиям, полезно знать, как проверить его ёмкость.
Почему указывают одну ёмкость, а на практике получаем другую?
Чем популярнее становятся внешние аккумуляторы, тем больше вопросов возникает. Всегда ли фактическая ёмкость повербанка отвечает заявленной? Ведь некоторые производители преувеличивают достоинства своего продукта. Однако не всегда виноваты компании, выпускающие эти гаджеты.
Многие владельцы, чтобы узнать, сколько раз они смогут зарядить гаджет, вместимость повербанка делят на ёмкость аккумулятора телефона. Например, покупая power bank на 10 000 мАч, они считают, что смогут зарядить от него свой смартфон с батареей на 3 000 мАч как минимум три раза, а на практике энергии хватает только на два раза.
Некоторые производители указывают два значения: для 3,7 и для 5 вольт.
Важно! Величина ёмкости, измеренная в Вт/ч, не зависит от напряжения.
Существуют ещё две причины, по которым фактическая ёмкость оказывается меньше заявленной производителем:
- Часть энергии теряется во время конвертации напряжения с 3,7 до 5 вольт. КПД преобразователя находится в пределах от 90 до 95 %.
- Во время зарядки смартфона также теряется часть энергии.
Поэтому, чтобы определить реальную вместимость внешнего аккумулятора, нужно указанную производителем умножить на 0,6.
Точное определение ёмкости с помощью USB-тестеров
Проверить реальную ёмкость повербанка можно, подключив USB-амперметр. По внешнему виду он напоминает флешку, но у него есть экран, на котором отображаются напряжение, сила тока и количество отданной энергии в мАч.
Существует два способа узнать электрическую вместимость повербанка: во время разряда через резистор и при полном заряде через тестер.
Чтобы проверить вместимость при полном разряде:
- Перед измерением максимального количества заряда батареи нужно сначала полностью зарядить внешний аккумулятор.
- Подключите тестер к повербанку.
- К другому концу измерительного прибора подключите нагрузочный резистор для USB-порта. В качестве USB-нагрузки можно использовать любое устройство, потребляющее электрическую энергию.
- Когда Power bank разрядится, счётчик остановится и покажет действительную электрическую вместимость.
Для определения ёмкости по второму способу нужно:
- Разрядить Powerbank.
- Один конец USB-тестера подключить к внешнему аккумулятору, а второй конец — к зарядному устройству.
- Дождаться, когда повербанк зарядится, и считать показания тестера.
Проверка многократной зарядкой устройств и расчётами
Если вы не собираетесь много раз проверять максимальное количество заряда повербанка, то покупать USB-тестер и нагрузочный резистор необязательно. Узнать количество энергии, которую может запасти гаджет, можно и грубым методом — с помощью расчётов и многократной зарядки.
Для этого нужно в первую очередь определить ёмкость батареи мобильного телефона или другого устройства, которое можно заряжать через внешний аккумулятор. После заряжаем разряженный телефон от повербанка. Повторяем это действие до тех пор, пока Power bank не разрядится. Теперь можно приступать к расчётам. Допустим, батарея смартфона может запасти 3 000 мАч, удалось 3 раза полностью зарядить аккумулятор и на 50 % — в четвёртый раз.
Тогда ёмкость равна:
3 * 3 000 + 0,3 * 3 000 = 9 900 мАч
Теперь нужно полученное значение умножить на коэффициент преобразования 1,3:
9 900 * 1,3 = 11 700 мАч
Полученное значение должно соответствовать заявленному производителем.
Другие способы проверки
Проверить батарею можно при помощи мультиметра, однако этот способ очень сложный и не подойдёт обычным пользователям. Чтобы им воспользоваться, нужно помнить два правила:
Общая схема подключения мультиметра для тестирования приведена на рисунке:
Если вы взяли резистор на 10 Ом, то ток разряда будет порядка 0,5 А (выходное напряжение повербанка 5 В). Тогда мощность на резисторе будет выделяться около 2,5 Вт, если у вас нет резистора на 10 Ом мощностью больше чем 2,5 Вт, то используйте несколько резисторов меньшего сопротивления и мощности, соединяйте их последовательно (чтобы суммарная мощность была больше 2,5 Вт). Также можно использовать резисторы большего сопротивления и соединить их параллельно.
В общем, вам нужно измерять ток нагрузки, пока полностью заряженный повербанк не сядет, ток по мере заряда уменьшаться не должен, так как выходное напряжение стабилизированное. Засеките, сколько времени ушло на полную разрядку повербанка, и умножьте на ток, которым вы его разряжали.
Также для тестирования внешнего аккумулятора могут пригодиться программы. Наибольшее распространение получили две программы AccuBattery и 3C Battery Monitor Widget . Эти программы имеют и бесплатные, и платные профессиональные версии.
Чтобы воспользоваться такой программой, её нужно запустить и указать заявленную ёмкость батареи смартфона. После зарядки телефона можно узнать количество запасённой энергии, и повторять это до тех пор, пока вы полностью не разрядите ваш повербанк. Затем вы можете посчитать вручную, сколько мАч каждый раз брал телефон и сколько энергии суммарно отдал внешний аккумулятор.
Литиевые батареи серии 18650 применяют для питания электроинструмента и различных бытовых приборов. Со временем длительность работы приборов уменьшается, что свидетельствует о снижении ёмкости источника питания. Появляется желание узнать фактическое значение. Рассмотрим, как проверить ёмкость аккумулятора 18650 мультиметром в домашних условиях.
Общие сведения
Аккумулятор 18650 является литиевым. Тип гальванической пары может быть кобальтовым, марганцевым, железно-фосфатным и др. Номинальное напряжение составляет 3,7 В. Ёмкость источника энергии измеряется в ампер-часах или миллиампер-часах. Зависит от его размеров, может быть от 1200 до 3600 мА·ч, а возможно, и больше. Отдельные элементы могут набираться в батарейные блоки, соединяемые параллельно для её увеличения и последовательно для увеличения напряжения питания приборов.
Инструкция по проверке работоспособности и измерению ёмкости
Как проверить аккумулятор 18650 на работоспособность? Лучше всего проверять на приборе, для которого он предназначен. Батарея заряжается стандартным зарядным устройством. Затем вставляется в прибор — запускается рабочий цикл. Если длительность работы прибора не вызывает нареканий, то батарея исправна.
Чтобы определить ёмкость аккумулятора, нужно измерить два параметра: силу тока и время работы от состояния 100%-го заряда до полного разряда. Под полными зарядом и разрядом следует понимать максимально допустимые величины верхнего и нижнего порога напряжения элемента питания, устанавливаемые производителем. Верхняя величина полностью заряженного элемента не должна превышать 4,2 В, нижнее значение не должно опуститься менее 3,0 В. Поэтому нужно постоянно следить за этими значениями при проведении разряда для проверки на ёмкость аккумуляторной батареи.
Литийионный аккумулятор очень чувствителен к превышению пороговых значений напряжения, перезаряд или глубокий разряд выводят его из строя без возможности восстановления.
Для более точного измерения ёмкости ток разряда не должен превышать 10 % от предполагаемой ёмкости элемента. Можно включить в работу какой-либо двигатель или инструмент на холостом ходу. Предварительно измеряется фактический ток разряда мультиметром. Далее прибор переключается на измерение напряжения для его контроля. Засекается время начала разряда. По достижении нижнего предела в 3,0 В прибор выключается, и производятся вычисления.
Сначала вычисляется средний ток. Начальный известен за счёт измерения, но нужно определить конечный. Поскольку сопротивление нагрузки можно считать постоянным, то конечное значение силы тока уменьшится во столько раз, во сколько снизится напряжение. С 4,2 до 3,0 В снижение составляет 1,4 раза. Следовательно, начальное значение, к примеру, 1 А, снизится до 0,72 А. А его среднее значение составит 0,86 А. Теперь вычисляется ёмкость аккумулятора, для чего среднее значение тока умножается на время разряда, например, 3 часа . В таком случае получим значение 2,58 А·ч, или 2580 мА·ч.
Это очень упрощённый расчёт, поскольку не принимается во внимание, что напряжение и, значит, сила тока снижаются не в прямой зависимости, пропорционально времени. А кроме того, индуктивная нагрузка прибора, в котором используется вращающееся магнитное поле, также меняется не прямо пропорционально. Но такой расчёт даёт невысокую погрешность. Для более точного расчёта необходимо производить замер с периодичностью в 20–30 минут. И вычислять среднее значение и отданную ёмкость за каждый промежуток времени. Теперь полученные результаты в каждый промежуток времени сложить вместе. Такой расчёт имеет более высокую точность.
Как измерить напряжение и ток
Напряжение измеряется мультиметром в режиме вольтметра на контактах элемента. Сила тока измеряется путём включения мультиметра в режиме амперметра в цепь питания от АКБ к нагрузке одного из проводов питания.
Для удобства проведения измерений к контактам батареи можно временно присоединить провода. А для постоянного контроля значений следует использовать два мультиметра. В этом случае точность измерения значительно возрастёт.
Мультиметром и самодельной схемой
При использовании мультиметра измеряются напряжение и сила тока в процессе разряда АКБ. Поскольку одним мультиметром выполнять оба измерения одновременно невозможно, то постоянный контроль осуществляют за напряжением, а силу тока разряда мерят периодически. Для чего схему подключения меняют, переключая мультиметр в режим амперметра.
USB-тестером
Существует огромное количество USB-тестеров — измерителей ёмкости аккумуляторов различного типа, включая 18650. Устройство легко присоединяется к любому источнику питания и имеет свою нагрузку, либо также может присоединяться к другой нагрузке. Тестер одновременно измеряет напряжение, силу тока и время разряда. Некоторые способны отключаться при достижении критических значений нижнего уровня напряжения, которое можно задавать самостоятельно.
С помощью imax
Imax b6 — это уже интеллектуальное устройство, которое предназначено для заряда и разряда различных аккумуляторных батарей, включая литиевые, кадмиевые, никелевые, все типы свинцовых. Может проводить тренировочные циклы и попутно измерять ёмкость элементов питания.
Как измерить внутреннее сопротивление
По величине внутреннего сопротивления можно судить о степени износа и старения элемента питания. Чем выше сопротивление в сравнении с первоначальным, тем меньшая площадь поверхности пластин аккумулятора участвует в процессе заряда-разряда. Внутреннее сопротивление любого источника питания (Re или R0) — величина непостоянная. Она зависит от нагрузки и силы протекающего электрического тока, а также от ёмкости батареи. Различные измерительные приборы могут показывать разное внутреннее сопротивление одного и того же элемента, поскольку могут применяться импульсные сигналы различной частоты.
Для определения можно воспользоваться китайским измерителем внутреннего сопротивления Yr1035+. У новых 18650 величина Re, определяемая этим прибором, находится в пределах 18–20 миллиом.
При отсутствии измерительного прибора можно воспользоваться расчётным методом. При подключении нагрузки к аккумуляторной батарее величина напряжения несколько снижается и величина тока несколько меньше, чем должна была быть, если рассчитать её по закону Ома. Эти отклонения как раз вызваны внутренним сопротивлением аккумулятора. Если разницу в напряжении на холостом ходу и под нагрузкой разделить на силу фактической величины тока, то получим величину внутреннего сопротивления.
Re = (V без нагрузки — V под нагрузкой) / I фактический в цепи нагрузки.
Для проверки можно воспользоваться формулой: (R нагрузки + Re) * I фактический в цепи нагрузки = V без нагрузки
При разных нагрузках будет получаться разная величина Re. Поэтому для сравнения характеристик аккумулятора через некоторое время, следует пользоваться одинаковой нагрузкой. Тогда сравнение будет корректным.
Спасибо, помогло! 6
Полная инструкция по проверке аккумулятора автомобиля мультиметром
Как проверить состояние и емкость аккумулятора на андроиде
3 способа как определить реальную емкость повербанка
Основные характеристики типа аккумуляторов 18650 — ёмкость, напряжение и другие
10 полезных приборов и инструментов для тестирования аккумуляторов на Aliexpress. В топике представлены интересные и полезные инструменты для полного тестирования литиевых аккумуляторов и не только. Они позволяют измерять емкость на разряд токами до 30А, замерять внутреннее сопротивление и прочее. Отличаются вполне демократичными ценами.
Измеритель внутреннего сопротивления YR1035+
Замечательный недорогой прибор для измерения внутреннего сопротивления аккумуляторов. Если вы занимаетесь сборками батарей, то он должен быть у вас в арсенале, ибо с помощью него можно отобрать банки с одинаковыми параметрами. Также он дает представление о «старении» банок и их подлинности.
По второй ссылке предыдущая модель еще дешевле.
Измеритель внутреннего сопротивления RC3563
Еще один полезный прибор для измерения внутреннего сопротивления аккумуляторов. Диапазон рабочего напряжения до 100V. Является аналогом LQ1060 для международного рынка. Используется четырехпроводное подключение для компенсации сопротивления щупов. Также можно измерять сопротивление электролитических конденсаторов и отсортировывать старые или подделки.
Зарядное устройство Liitokala Lii-500
Одно из лучших универсальных зарядных устройств для дома. Имеет четыре независимых слота, различные режимы, поддерживает практически все типы аккумуляторов. Из наиболее интересных режимов присутствуют тест емкости и замер внутреннего сопротивления. Последний не так точен, но общее представление дать может.
По второй ссылке новая версия Lii-500S
Электронная нагрузка-измеритель ZKE EBC-A20H
Оригинальная нагрузка-анализатор от известной компании. Помимо разряда с построением графиков, умеет корректно заряжать аккумуляторы и измерять внутреннее сопротивление. Ток разряда до 20А, а это значит, что можно делать тесты любых высокотоковых аккумуляторов 18650.
По второй ссылке альтернатива
Электронная нагрузка-измеритель Atorch DL24/P
По сравнению с предыдущим вариантом – очень бюджетный измеритель емкости. Может работать и как обычная нагрузка, но бонусом подсчет энергии. Заявленная мощность 180W и максимальный ток разряда 20А, но параметры немного завышены. Есть функция передачи показаний и графиков на смартфон. Очень интересная «игрушка».
По второй ссылке альтернатива, чуть больше заточенная под замер емкости
Зарядно-балансировочное устройство iCharger X8
Мощное и функциональное зарядно-балансировочное устройство от одного из лидеров рынка. Сам пользуюсь зарядным от этой же фирмы, только возможности у моего поскромнее. Сабж умеет корректно работать со всеми типами аккумуляторов, суммарная мощность 1100W, а максимальный ток разряда 30А. Отлично подойдет для тестов высокотоковых банок 21700.
На этом пока все. Если тема будет интересной, выложу вторую часть, с другими приборами: и более бюджетными, и более дорогими.
Сегодняшний обзор будет посвящен тестеру ёмкости литиевых аккумуляторов, приобретенному мною на просторах eBay. Есть у меня в домашнем хозяйстве несколько литиевых аккумуляторов разных типоразмеров, некоторые работают все еще отлично, другие — не так, как долго раньше. Так что причиной совершения данной покупки стала необходимость измерения оставшейся емкости аккумуляторов.
Изначально я думал о приобретении зарядного устройства Liitoka с функцией измерения емкости, но потом отказался от этой задумки и сделал выбор в пользу виновника данного обзора. Причин тому было несколько, среди которых наличие хорошего зарядного устройства, использование не только «пальчиковых» аккумуляторов, а так же способность тестера измерять остаточную емкость (с любого напряжения), чего не имеют делать «умные» зарядки.
Выбор продавца был случайным, но несмотря на это у меня остались только положительные впечатления после общения с ним. Посылка была отправлена быстро, да еще и с полноценным треком. Так что если кому-нибудь интересно узнать маршрут ее следования из Китая в Беларусь, то сделать это можно здесь.
Итак, обозреваемый набор для определения емкости поставляется в обычном полиэтиленовом пакете. Говорить об оригинальной заводской упаковке не приходится.
В пакете находится непосредственно тестер емкости, батарейный отсек, кабель USB-microUSB для подключения питания, а так же небольшая черно-белая инструкция на китайском языке.
Самое интересное тут — плата тестера. Она снабжена трехзначным ЖК-дисплеем, четырьмя кнопками, использующимися для его настройки и запуска/остановки процесса измерения емкости, шестью информационными диодами и кулером :)
Кнопки «Up» и «Down» используются для изменения задаваемых параметров (ток разряда, напряжение при котором процесс останавливается, переключение полученных данных), «Set» — для ввода установленных значений, а «On/Off» — для запуска/остановки процесса измерения емкости и сброса полученных данных (долгое нажатие).
Щелкают они довольно таки громко, кроме того, каждое нажатие сопровождается писком динамика-пищалки, спрятанного под радиатор.
С обратной стороны плата выглядит следующим образом:
Батарейный отсек с подпружиненной ножкой, так что его можно использовать для аккумуляторов разных размеров.
В целом, к качеству изготовления особых претензий у меня нет, сделано все неплохо, серьезных огрехов во внешнем виде найти удалось. Постороннего запаха у пластиковых изделий так же нет, что не может не радовать.
Как я уже говорил, питается тестер посредством USB кабеля, т.е. от 5 вольт. При подключения его к сети из динамика раздается протяжный писк, а на ЖК-дисплее загораются красные нолики.
Но перед тем, как перейти к практическим испытаниям, думаю, будет не лишним ознакомить вас с характеристиками данного устройства.
Особенности:
— Тест литиевых аккумуляторов в диапазоне от 0.01V
8.99V;
— Цифровой дисплей отображает емкость/время и напряжение постоянного тока (V);
— Оснащен вентилятором охлаждения, который начинают работать при температуре выше 60 градусов Цельсия;
— Работает от Micro USB DC 5V, что удобно для использования;
— Длительное нажатие ON / OFF в течение 3 секунд для очистки данных.
Обратите внимание:
1. Не устанавливайте напряжение разряда батареи 0.00V, во избежание ее повреждения. 2. Максимальное поддерживаемое напряжение 8.99V. 3. Во время тестирования длительное нажатие кнопки ON/OFF может его остановить.
Характеристики:
— Напряжение: Micro USB DC 5V;
— Подходят для тестирования: аккумуляторы 0.01V
8.99V;
— Диапазон тока разряда: макс. 3A;
— Тестируемая ёмкость: 0.00AH
99.9AH;
— Время разряда: 0.00H
9.59H;
— Размер батарейного отсека: 10,5 * 4см;
— Общий вес: 135g.
Теперь, зная все это, можно взять какой-нибудь аккумулятор и узнать что от него осталось. Первый выбор пал на Samsung 26-F, которому уже год-полтора, но несмотря на это он до сих пор показывает отличное время работы. Итак, вставляем его в батарейный отсек. На ЖК-дисплее сразу отображается его напряжение в 4,20В.
Аккумулятор полностью заряжен, но на всякий случай перепроверим напряжение при помощи мультиметра.
Как видно, полученные данные полностью совпадают.
Следующий этап — выбор напряжения, при достижении которого процесс будет остановлен. Вообще, минимально допустимое напряжение для литиевых аккумуляторов, в среднем, составляет 2,4В. Ниже этого уровня разряжать их не рекомендуется. Но для нашего 26F полно официальной документации со всеми необходимыми данными. Открываем — смотрим:
Напряжение разряда — 2,75В, емкость — 2600 мАч. Задаем нужные параметры:
Следующий шаг — выбор тока разряда. Здесь возможно четыре значения — 0,5А, 1А, 2А и 3А. Шкала тока разряда находится справа от кнопок и подсвечивается зелеными диодами. Выставляем значение в 1А. Можно начинать.
После нажатия кнопки On/Off из пищалки снова раздается очередной противный звук и начинает светиться диод около параметра «Work» — процесс пошел. Во время работы тестера на ЖК-дисплее отображается текущее напряжение аккумулятора. Кулер, кстати, рабочий — спустя минут 5-10 после начала процесса он начал крутиться и не остановливался до тех пор, пока все не закончилось.
При достижении заданного напряжения разряда тестер снова начинает пищать. Можно узнать полученные результаты. Итак, при разряде с 4,2В до 2,75В аккумулятор показал емкость в 2,43Ач. С учетом того, что первоначальная емкость его составляет 2,6Ач, и в хозяйстве он у меня пару лет — очень даже неплохо.
Так же можно узнать время, потраченное на тест. В нашем случае это 2,25 часа.
Следующий тест был проведен забавы ради. Нашел в шуфлядке китайский аккумулятор 18650 GTL с гордой надписью 5300 мАч. Напряжение на старте — 4,15В.
Оставив значения с прежнего теста, запускаем процесс. Все проходит очень быстро — минут за 10. Результат измерения емкости — 0,09 Ач :) Выдающийся результат, что тут еще можно сказать.
После этого было проведена еще парочка тестов в которых поучаствовали аккумуляторы 14500 и 26650 (чем хорош этот тестер — комплектный батарейный отсек можно заменить на другой (подходящий) за минуту). Тестер показал себя рабочим инструментом, который без особых проблем справляется с поставленной перед ним задачей. Что немаловажно, данный тестер умеет измерять «остаточную» емкость аккумуляторов. То есть даже если аккумулятор будет заряжен на 50% — он высчитает сколько Ач в нем осталось.
В целом, покупкой остался доволен. Свои функции тестер выполняет без каких-либо проблем.
Читайте также: