Überprüfung der elektrischen Parameter einer Autobatterie mit einem Multimeter

Um den Status zu überprüfen Autobatterieund es ist keine professionelle Ausrüstung, Industriestände usw. erforderlich. Alle notwendigen und ausreichenden Informationen für den Autobesitzer können eingeholt werden mit einem Multimeter und ein paar zusätzliche Gegenstände, die in der Garage oder im Autohaus zu finden sind.

Messen der Spannung an den Klemmen einer Autobatterie mit einem Digitalmultimeter.

Batterie Level

Mit einem Tester im Voltmeter-Modus können Sie überprüfen, wie geladen die Batterie ist. Die Höhe der gespeicherten Energie wird eindeutig durch die Spannung an den Batterieklemmen im Leerlauf bestimmt:

  • wenn die Spannung 12,6 Volt oder mehr beträgt, wird die Batterie bei 100 geladen;
  • 12,3 ... 12,6 Volt - Ladezustand 75 %;
  • 12,1 ... 12,3 Volt - 50 %;
  • 11,8 ... 12,1 Volt - 25 %;
  • 10,5 ... 11,8 Volt - die Batterie ist vollständig entladen;
  • weniger als 10,5 Volt - Tiefentladung.

Vor der Überprüfung ohne Ausbau aus dem Auto muss der Pluspol (oder besser auch der Minuspol) abgeklemmt werden.

Überprüfung der tatsächlichen Batteriekapazität

Einen so wichtigen Parameter als real zu messen Batteriekapazität, im Kit zum Multimeter müssen Sie nur Verbindungskabel und eine Last mit bekannter Leistung (oder bekanntem Widerstand) haben. In dieser Eigenschaft ist es sehr praktisch, Autolampen für eine Spannung von 12 Volt zu verwenden:

  • sie werden in jedem Autohaus verkauft;
  • Sie können den Akku auf jede gewünschte Leistung einstellen und jeden Entladestrom einstellen.

Außerdem stabilisieren Lampen als Last den Strom. Wenn die Spannung an den Batterieklemmen abnimmt, kühlen die Filamente etwas ab, ihr Widerstand nimmt ab und die Stromabnahme ist unbedeutend. Dies verbessert die Genauigkeit der Messung. LED-Geräte sind für diese Zwecke jedoch nicht geeignet - sie haben zu wenig Stromverbrauch und werden zu viel benötigen. Auf der Suche nach Glühbirnen.

Daran sollte man sich erinnern Kapazität hängt vom Strom ab, den die Batterie entlädt. Die angegebene Leistung wird angegeben, wenn die Batterie mit einem Strom von 5 % des Nennwerts entladen wird. Es ist notwendig, die Leistung der Lampen zu wählen, um einen solchen Strom zu erhalten. Beispielsweise ist es für eine Batterie mit einer Kapazität von 60 A * h optimal für die Messung, mit einem Strom von 3 A zu entladen. Dazu sollte die Leistung der Lampen bei einer Spannung von 12 Volt P = U * sein. Ich = 12 * 3 = 36 Watt. Sie können drei Lampen mit 12 Watt oder zwei mit 18 Watt usw. Es besteht keine Notwendigkeit, der Genauigkeit nachzujagen – die genaue Kapazität ist noch unbekannt, sie muss nur herausgefunden werden.

Schema zur Messung der Batteriekapazität.
Schema zur Messung der Batteriekapazität

Vor dem Messen müssen Sie den Akku vollständig aufladen und die Schaltung wie in der Abbildung gezeigt zusammenbauen. Der Startzeitpunkt der Entladung muss festgelegt werden. Wenn zwei Multimeter vorhanden sind, kann das eine den Strom messen, das andere die Spannung, oder Sie können den Tester periodisch entweder als Voltmeter oder als Amperemeter anschließen.Die Ergebnisse sollten alle 30-60 Minuten aufgezeichnet werden, und wenn der Pegel von 11,5 Volt erreicht ist, alle 10-15 Minuten. Wenn die Spannung auf 10,5 Volt abfällt, muss die Entladung gestoppt und der Zeitpunkt ihres Abschlusses aufgezeichnet werden. Die tatsächliche Kapazität wird nach der Formel C \u003d I * t berechnet, wobei:

  • I - durchschnittlicher Strom in Ampere;
  • t ist die Entladezeit in Stunden.

Wenn die Batterie also 16 Stunden lang mit einem durchschnittlichen Strom von 3 Ampere entladen wurde, beträgt ihre tatsächliche Kapazität 16 * 3 = 48 A * h. Messungen müssen bei einer Temperatur von +25 °C durchgeführt werden.

Batteriestrommessung

Theoretisch ist es auf diese Weise möglich, den tatsächlichen Cold-Scroll-Strom zu messen. Gemäß der IEC-Norm (nach der unsere GOST R 53165-2008) Die Messung erfolgt bei einer Elektrolyttemperatur von minus 18 Grad, wobei die Spannung an den Klemmen nicht unter 8,4 Volt abfällt. In der Praxis besteht das Problem nicht nur darin, den Akku auf die richtige Temperatur zu kühlen.

Beispielsweise wird für eine Batterie mit einer angegebenen Stromabgabe von 600 Ampere eine Leistungslast von P = U * I = 8,4 * 600 = 5000 Watt benötigt. Jetzt werden leistungsstarke Glühbirnen hauptsächlich in LED-Versionen hergestellt und sind für unsere Zwecke, wie oben angegeben, von geringem Nutzen. Wenn Sie Geräte mit einer Leistung von beispielsweise 60 Watt verwenden, dann benötigen Sie in diesem Fall 84 Stück.

Wenn Sie möchten, können Sie eine große Girlande zusammenbauen, es tritt jedoch das Problem des Schaltens hoher Ströme auf, damit die Kontakte beim Schließen / Öffnen des Stromkreises nicht verschweißen. Sie können zu diesem Zweck das Retraktorrelais vom Anlasser des Autos anpassen. Sie müssen auch einen Tester mit DC-Klemmen finden (und solche Geräte sind weniger verbreitet und teurer als variable Messgeräte) und mit einer Messgrenze von mehreren hundert Ampere.Außerdem hält die Messung nicht lange an, daher müssen Sie darauf achten, dass das Multimeter über eine Peak-Hold-Funktion verfügt.

Messung des Innenwiderstandes einer Batterie

Mit dieser Schaltung können Sie den Innenwiderstand der Batterie messen. Es kann bedingt als Widerstand dargestellt werden, der von innen an die Batterieklemmen angeschlossen ist.

Messung des Innenwiderstandes der Batterie.

Um die Genauigkeit zu verbessern, muss eine stärkere Last verwendet werden, damit der Strom mindestens 50 Ampere (und vorzugsweise 100 oder mehr) beträgt. Dafür eignet sich eine „Batterie“ aus Lampen mit einer Gesamtleistung von mindestens P = U * I = 12 * 50 = 600 Watt. Wenn es mehr ausfällt, wird die Messung genauer. Anstelle von Lampen können Sie einen Widerstand verwenden, der beispielsweise aus einer Spirale für ein Bügeleisen oder einen Elektroherd besteht. Sie müssen nur den Widerstand genau messen. Es werden zwei Messungen durchgeführt:

  • im Leerlauf die Spannung an den Batterieklemmen E fixieren;
  • Messen Sie unter Last den Strom I und die Spannung an den Klemmen U.

Die Messung unter Last wird einmalig durchgeführt, dafür genügen wenige Sekunden. Als nächstes müssen Sie das Ohmsche Gesetz für die gesamte Schaltung verwenden:

I=E*(R+r),

von hier

r=I/E-R,

wo:

  • E - EMF der Batterie in Volt ist unter bestimmten Annahmen gleich der Leerlaufspannung der Batterie;
  • I - gemessener Strom in Ampere;
  • R ist der Widerstand der externen Last, Ohm.
  • r ist der gewünschte Innenwiderstand, Ohm.

Die Spannung an den Klemmen unter Last ermöglicht es Ihnen, den Lastwiderstand (zusammen mit den Anschlussdrähten) zu berechnen, wenn er unbekannt ist (und wenn er bekannt ist, ändert er sich beim Erhitzen mit hohem Strom während des Experiments). Es ist gleich R=U/I.

Das Schwierigste ist, wie man das Ergebnis interpretiert.Je niedriger der Innenwiderstand ist, desto mehr Strom liefert die Batterie an die Last. Welche Art von Widerstand als normal angesehen wird, ist jedoch nicht klar, da die Hersteller diesen Wert weder auf dem Batterietypenschild noch in der begleitenden technischen Dokumentation angeben. Und das ist logisch, denn der Innenwiderstand ist eine hochgradig nichtlineare Funktion vieler Dinge:

  • Temperatur;
  • Elektrolytzusammensetzung;
  • der Ladezustand der Batterie;
  • andere Faktoren.

Diese Bedingungen sind in der Werkstatt und sogar in der Produktion nur schwer einzuhalten. Bei einer neuen Batterie mit guter Stromabgabe kann man sich nur auf einen Wert von wenigen Milliohm konzentrieren. Oder sammeln Sie Statistiken, indem Sie viele Batterien des gleichen Typs messen, deren Zustand bekannt ist.

Eine ähnliche Messung wird mit einer Lastgabel durchgeführt. Nur bei solchen Tests wird der Innenwiderstand nicht berechnet und anhand der Ergebnisse von zwei Messungen (im Leerlauf und unter Last) wird aus der Tabelle auf die Leistung der Batterie geschlossen.

Überprüfung der Betriebsart als Teil der elektrischen Ausrüstung des Autos

Auch ein Multimeter ist nützlich, um den Betrieb der Batterie "an Bord" zu überprüfen. Zunächst einmal können Sie feststellen, ob die Batterie geladen wird, während der Generator läuft.

Dazu muss die Bedingung erfüllt sein, dass die Bordnetzspannung die Batteriespannung übersteigt, dann „fließt“ der Strom in die Batterie. Zuerst müssen Sie die Spannung an den Batterieklemmen bei ausgeschaltetem Motor messen. Sie sollte zwischen 10,5 und 12,6 Volt liegen (je nach Ladezustand des Akkus). Dann müssen Sie den Motor starten, bei einem normal funktionierenden Generator sollte die Spannung auf mindestens 14 ... 14,5 Volt ansteigen. Wenn die Spannung niedriger ist, muss nach einer Fehlfunktion des Generators gesucht werden.Beide Prüfungen müssen bei abgeschalteten Leistungsverbrauchern (Lichtanlage, Autoradio, Heizgeräte etc.) durchgeführt werden.

Außerdem kann der Tester das Vorhandensein eines Kriechstroms feststellen, während das Auto geparkt ist. Dazu ist es sehr praktisch, einen Tester mit DC-Klemmen zu verwenden. Es ist erforderlich, den Motor abzustellen und alle elektrischen Verbraucher des Bordnetzes so weit wie möglich abzuschalten. Wenn Sie den Strom beispielsweise entlang der positiven Leitung von der Batterie messen, sollte das Amperemeter einen Wert nahe Null oder einen Strom anzeigen, der dem Verbrauch von Lasten entspricht, die nicht getrennt werden konnten. Wenn das Messergebnis höher ist, müssen Sie nach einem Problem suchen.

Richtungen von Leckströmen entlang der Verschmutzung des Gehäuses.
Richtungen der Leckströme entsprechend der Verschmutzung des Gehäuses

Es muss daran erinnert werden, dass es nicht funktioniert, es auf diese Weise zu finden, wenn das Leck durch eine Verschmutzungsschicht entlang des Batteriegehäuses geht - der Strompfad verläuft am positiven Kabel vorbei. Daher ist es sinnvoll, den Akku vorab von Schmutz zu befreien, indem man ihn mit warmem Wasser und Spülmittel abwäscht.

Als Ergebnis haben Multimeter und etwas Wissen können Sie nicht nur den tatsächlichen Zustand der Batterie feststellen, sondern auch ihre Funktionsweise. Es ist nicht schwierig und hilft, erhebliche finanzielle Ausgaben zu vermeiden.

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