Как правильно измерить емкость аккумулятора 1,2 В или 18650 3,7 В АА в зарядных устройствах с измерением емкости?

Какова емкость аккумулятора в мАч (миллиампер-часах)?

Емкость аккумулятора – самый распространенный (что не значит, что он самый лучший – но это тема для другой статьи) параметр, используемый для определения его работоспособности. На его основе мы можем оценить, на сколько прослужит наш аккумулятор при его нагрузке/разрядке определенным током. И так, обычная батарея емкостью 2000 мАч должна быть способна выдавать 2000 мА тока в течение 1 часа или 1000 мА тока в течение 2 часов, 500 мА тока в течение 4 часов и т.д.

mA - миллиампер-часы, является единицей измерения тока/тока, в то время как h - часы, единица времени. Единица измерения мАч, объединенная из этих двух компонентов, сообщает нам, сколько тока отдала (или получила) данная батарея и за какое время.

Вот тут-то и проявляется первая, очень распространенная ошибка пользователей, ведь значения мАч, возвращаемые зарядным устройством, не всегда должны быть связаны с общей емкостью аккумулятора (эффективностью), заявленной на этикетке аккумулятора.

А именно, многие относительно простые зарядные устройства измеряют значение емкости мАч только при зарядке аккумулятора. Значение, измеренное во время зарядки, никогда не является мерой производительности аккумулятора, и мы не можем напрямую использовать его для оценки общей доступной емкости аккумулятора (значение, заявленное производителем). Согласно предыдущему объяснению, для того, чтобы измерить реальную, истинную емкость аккумулятора, мы должны его разряжать – и в данном случае речь идет о прямо противоположном процессе.

Каждый запуск процесса зарядки, независимо от степени заряженности аккумулятора в зарядном устройстве с измерением мАч, будет начинать отсчет значения мАч с нуля - теперь, в зависимости от того, сколько был разряжен наш аккумулятор, значение мАч после полного заряда может составлять лишь небольшой процент от общей емкости этого аккумулятора. Мы интерпретируем эту величину очень просто – полученный во время зарядки результат мАч говорит нам только о том, какой ток в какое время понадобилось зарядному устройству, чтобы считать такую батарею полной.

Зачастую это никак не связано с его эффективностью – емкостью аккумулятора, на которую мы можем рассчитывать при его использовании/разрядке, а в случае с Ni-MH аккумуляторами даже непонятно в оценке, до какой степени аккумулятор был заряжен до того, как он был установлен в зарядное устройство, и сложно оценить, например, скорость саморазряда такого аккумулятора только на этом основании.

Почему? Причина очень проста – прежде всего, каждое автоматическое зарядное устройство должно перезаряжать Ni-MH 1.2V аккумулятор в некоторой (желательно небольшой) степени, чтобы обнаружить его полный заряд. Эти «избыточные» мАч, т.е.  величина в 10% от фактической емкости аккумулятора (т.е. даже около 250 мАч для аккумулятора свыше 2500 мАч) «уходят в потери» и не повлияют на фактический результат полученной впоследствии емкости от разряда.

Этот перезаряд в зависимости от температуры окружающей среды/температуры самих элементов и даже конкретной батареи будет иногда выше, иногда меньше. Иными словами, невозможно оценить, какая часть из измеренных от нагнетателя 500 мАч в дальнейшем будет преобразована в реальную емкость, а сколько — это «потери», связанные с алгоритмом зарядки Ni-MH аккумуляторов.

Результат, по понятным причинам, обычно будет самым низким при попытке подзарядить аккумуляторы, которые ранее были полностью заряжены. 

В случае зарядного устройства, где измерение мАч производится только во время зарядки, единственный способ оценить общую емкость — сначала полностью разрядить аккумулятор. Тогда значение мАч, полученное во время зарядки, будет максимально высоким и обычно аналогичным значению емкости/эффективности мАч, указанному производителем нашего аккумулятора (для никель-металлгидридных аккумуляторов в среднем примерно на 10% выше). Однако эта информация все равно не будет однозначной и достоверной.

Правильный метод проверки накопительной емкости

Единственный способ измерить общую емкость — разрядить аккумулятор, который ранее был полностью заряжен . Другими словами, нам нужна разрядная способность, а не неточная информация о зарядной способности.

Рассматривая покупку зарядного устройства, стоит учитывать этот факт, так как чуть более дорогие модели имеют возможность разряжать аккумуляторы и фактически измерять их емкость. Примерами являются серия everActive NC-1000, зарядные устройства NC-3000 для батареек AA и AAA 1,2 В или универсальная модель UC-4000, которая может работать как с батареями AA R6 1,2 В, так и с литий-ионными батареями 18650 3,7 В.

В связи с тем, что зарядное устройство должно полностью разряжать аккумулятор, этот процесс довольно трудоемкий (обычно он занимает не менее нескольких часов), но значение емкости, которое мы увидим в конце такого теста, станет хорошим ориентиром и сравнением с тем, что заявляет производитель.

Остерегайтесь совершенно новых аккумуляторов!

В случае с совершенно новой батарейкой АА или ААА, наилучший результат будет получен только после ее формирования – а это обычно после 3-5 полных циклов использования.

Здесь стоит указать на еще одну ошибку, которую допускают даже продвинутые пользователи, и даже в отраслевых редакциях, где тестируются аккумуляторы и аккумуляторы. Как правило, результирующие значения емкости сопоставимы друг с другом только при тестировании в одинаковых условиях. Значения, получаемые, например, с разными моделями зарядных устройств могут и обычно будут отличаться. Прежде всего, на рынке можно найти множество ненадежных конструкций, которые характеризуются погрешностью измерения даже более 20%. К сожалению, неправильные алгоритмы зарядки/разрядки в таких зарядных устройствах также не представляют собой ничего особенного.

Наличие лучшего, проверенного зарядного устройства также совершенно не решает эту проблему - даже надежные и рекомендуемые зарядные устройства от бренда everActive немного отличаются друг от друга по алгоритмам и условиям тестирования и измерения емкости, поэтому полученные результаты никогда не будут на 100% идентичны между разными моделями.

Каждое зарядное устройство, независимо от его производителя, обычно имеет немного разный алгоритм зарядки, особенно в случае с Ni-MH аккумуляторами 1,2 В - немного недозаряженный аккумулятор во время теста всегда покажет немного меньшую емкость, чем тот, который был немного перезаряжен заранее. Итак, опять же, важно сделать возможные сравнения на одном и том же оборудовании.

Вопреки внешнему виду, разброс в качестве зарядных устройств, доступных на рынке, очень велик, поэтому в случае таких функций, как измерение производительности и т. д. Я рекомендую использовать проверенные конструкции - и к ним, несомненно, относятся зарядные устройства eneloop, everActive и Xtar.

Если у вас есть какие-либо вопросы или сомнения по поводу измерений и результатов, полученных на ваших зарядных устройствах и аккумуляторах, сообщите нам об этом в комментариях, мы с радостью развеем любые сомнения.

Автор: Михал Середзиньский

Копирование содержания статьи или ее части без согласия представителя компании Baltrade sp. z o.o. запрещено.

Рекомендуемые зарядные устройства с тестом емкости:

[баннер=103/] [баннер=104/]

[баннер=155/] [баннер=159/]

[баннер=158/] [баннер=160/]