Привет, Хабр! Карманные «показометры» с крокодилами на клеммы аккумуляторных батарей (АКБ) известны и доступны не первый год. Можно ли верить этим устройствам? — Приборы китайские, корпуса пластиковые, на нагрузочные вилки не похожи. К ним высказывают немало претензий. А мы возьмём и проверим, насколько они соответствуют действительности.
Принцип действия всех рассматриваемых приборов основан на измерении внутреннего сопротивления химического источника тока пульсирующему току с постоянной составляющей. В качестве нагрузки используются цементные резисторы. Реализовано 4-проводное подключение: к каждому крокодилу идёт провод для измерения напряжения и провод для съема тока. И на основании измеренного внутреннего сопротивления производится расчёт и индикация показаний.
Два тестера — Foxwell BT100 Pro — совершенно одинаковые, по ним сравним показания двух экземпляров.
DHC BT280 и TooL it DBT300 имеют одинаковые корпуса и экраны. Возможно, это клоны одного и того же прибора, а число 300 призвано сделать вид, будто перед нами новая модель.
Autool BT360 и All-sun EM571 также имеют внешнее сходство между собой.
И наконец, классика жанра — Lancol Micro-468 и Micro-200.
Каждый из тестеров предоставляет несколько режимов проверки для разных типов аккумуляторных батарей. Начнём с измерения параметров АКБ Fireball FB60 60 А*ч. Заявленный пусковой ток 540 А в стандарте EN. Это кальциевый Ca/Ca аккумулятор стандартного типа. Также проверим аккумулятор Topla AGM Stop&Go AG60 60 А*ч EN 680 A.
▍Lancol Micro-468
Меню Lancol Micro-468 русифицировано. Прибор не отображает значения внутреннего сопротивления. Имеет для каждого типа АКБ два режима теста «перед зарядкой» и «после зарядки», между которыми не проявилось никаких различий, кроме как на 5 А более высокий ТХП (ток холодной прокрутки) и на 1% — состояние здоровья (SoH). Скорее всего, эта разница вызвана просто погрешностью измерений. Прибор самый громоздкий из всех рассматриваемых.
Создаётся сильное впечатление, что у Lancol Micro-468 всего два алгоритма измерений (расчёта параметров): один для обычных АКБ и второй для всех остальных — EFB, GEL, AGM со спиральными пластинами (Планте) и AGM с плоскими пластинами (Фора-Фолькмара).
▍Lancol Micro-200
Следующим испытываем Lancol Micro-200. Он умеет показывать миллиомы. Процент заряженности, как и предыдущий Ланкол, отображает 98, а не 100. Видимо, разработчики считают, что на сто процентов никто свинцовые аккумуляторы не заряжает. На самом деле, в очень многих случаях оно так и есть, а уж высокое НРЦ — напряжение разомкнутой цепи, оно же ЭДС без нагрузки, — часто свидетельствует как раз о недозаряде с расслоением электролита.
У Lancol Micro-200 видим те же два алгоритма, что у Micro-468: для обычных «мокрых» (WET) АКБ со свободно плещущимся электролитом и для всех остальных «продвинутых». Бессмысленные пункты «после зарядки» и «перед зарядкой» из меню убрали.
▍All-sun EM571
All-sun EM571 при каждом подключении крокодилов требует выбрать язык. Это неудобно. Хорошо хоть, что список начинается с русского. Имеются функции «перед зарядкой» и «после зарядки».
Те же два алгоритма, результаты совпадают с предыдущими приборами.
▍Autool BT360
Autool BT360 похож на All-sun EM571 не только корпусом, но и интерфейсом. Всё начинается с выбора языка, далее идут те же пункты.
Всё те же два алгоритма, ничего нового. При проверке Topla AGM в режиме обычной АКБ показал 100% здоровья, в режиме AGM — всего 92%, несмотря на то, что пусковой ток соответствует норме.
▍Foxwell BT100 Pro
Foxwell BT100 Pro снабжён более продвинутым меню, не требует начинать с выбора языка, и не имеет пунктов «перед зарядкой» и «после зарядки». Типов аккумуляторов предлагается всего три: обычный, AGM и GEL.
Результаты измерения не входят на один экран, приходится листать.
У прибора Foxwell BT100 Pro, в отличие от предыдущих, значение миллиом не зависит от типа АКБ, что, на первый взгляд, «с радиолюбительской точки зрения», правильно: сопротивление это сопротивление, измеряемое между клеммами ESR-метра.
Но свинцово-кислотный аккумулятор это не резистор и не конденсатор, а сложная электрохимическая система, падение напряжения внутри которой при том или ином направлении тока складывается не только из собственно внутреннего сопротивления, (кстати, зависимого от температуры и концентрации кислоты в электролите), но и нескольких ЭДС поляризации, («ионисторов», «суперконденсаторов»), кинетика заряда и разряда которых сильно зависит от особенностей конструкции аккумулятора: пластин, сепараторов, абсорбированного или загущённого электролита. Эти особенности необходимо учитывать для измерения внутреннего сопротивления и расчёта по нему тока холодной прокрутки. Одной радиолюбительской смекалки тут недостаточно, необходимы знания реальных современных аккумуляторных батарей.Это первый из сегодняшних испытуемых, показывающий заряженность 100%. Алгоритм «GEL» очень похож на алгоритм для обычных АКБ. Велика вероятность, что для этих типов он один. Показания ТХП для AGM и обычных различаются, SoH — не различаются. Разброс показаний двух экземпляров этой модели пренебрежимо мал.
▍TooL it DBT300
Показания TooL it DBT300 также не входят на один экран, нужно листать между тремя. Тестер работает быстрее предыдущих. В отличии от всех них, не русифицирован. Жидкокристаллический экран — не точечная матрица, а сегментный. SoH и SoC выводятся в одном месте экрана, что неудобно для восприятия и может вести к путанице. Кнопки «назад» или «отмена» у этого устройства нет, при ошибке ввода нужно продолжить далее, или пересоединить крокодилы для сброса.
Это первый тестер, посчитавший нашу «мокрую» АКБ исправной (ОК). Судя по показаниям, на первый взгляд, в нём всё те же два алгоритма: первый для обычных SLI (starter, light, ignition, — стартер, свет, зажигание) и гелевых GEL, второй — для всех остальных. Показания внутреннего сопротивления, как и у Foxwell BT100 Pro, и в отличие от предыдущих участников теста, от алгоритма не зависят.
На самом деле, алгоритма три. Для спиральных AGM, обозначенных AGMS, степень заряженности SoC индицируется ниже, чем для всех остальных, а состояние здоровья SoH и пусковой ток приводится как для SSA (АКБ для системы старт-стоп), SSEFB (EFB для старт-стоп) и AGMF (AGM с плоскими пластинами).
▍TDHC BT280
Последний участник сравнительного теста DHC BT280 как две капли воды похож на предыдущий TooL it DBT300.
Этот экземпляр прибора много использовался длительное время, и начал завышать показания напряжения. Скорее всего, виной тому попадание капель серной кислоты внутрь прибора или аэрозоль серной кислоты, выделяющийся в атмосферу при заряде аккумуляторов и могущий разъесть токопроводящий слой металлоплёночных резисторов или образовать отложения электропроводных солей на плате. В описании правдиво заявлено, что корпус устройства аккумуляторной кислоты не боится. Внутренности, очевидно, боятся, и, как выяснилось, корпус защитил их не на сто процентов. С другой стороны, тестер продолжает работать, хоть и с погрешностью по напряжению.
▍Итоги
Вначале надо отметить, что ни один из представленных приборов не является тестером ёмкости аккумуляторов, как многие считают. Это тестеры пускового тока. Как можно увидеть, например, в таблице результатов испытаний двух АКБ Topla, стартерная АКБ может иметь прекрасные пусковые характеристики, и при этом потерять значительную часть ёмкости. (КТЦ 9).
Реальную ёмкость аккумулятора можно проверить только контрольным разрядом, и никак иначе.
Все восемь рассмотренных приборов семи моделей от шести производителей измеряют не погоду на кольцах Сатурна, а внутреннее сопротивление 12-вольтовой свинцово-кислотной аккумуляторной батареи. На основании измеренного внутреннего сопротивления по некоторому алгоритму рассчитывается ток холодной прокрутки в заданном стандарте.
Исходя из числа пунктов меню, можно предположить, что для каждого стандарта должен быть особый алгоритм, (или набор коэффициентов единого алгоритма), для разряженной и заряженной АКБ, а также для аккумуляторов разных типов. По факту, ни в одном из испытанных тестеров число пунктов меню не соответствует числу алгоритмов, (или наборов констант).
Три модели из семи имеют пункты «перед зарядкой» и «после зарядки», которые ничего не делают, лишь только заставляют пользователя потратить время на лишнее нажатие кнопки. Все 7 моделей имеют только 2 алгоритма с различимыми результатами, плюс у двух моделей работает поправка на уровень заряженности AGM аккумулятора со спиральными пластинами Планте.
Создаётся впечатление, что разработчики собирались реализовать много функций, и предусмотрели для них пункты меню, но по какой-то причине этого не осуществили. Либо это множество пунктов должно, по мнению авторов приборов, упростить пользователю выбор, какой аккумулятор каким образом проверять. Или же много пунктов меню сделано для красоты: психологически прибор кажется более многофункциональным, сложным и умным.
У Lancol, Autool и All-sun заметно значительное сходство интерфейса, говорящее о том, что все эти приборы — плоды развития одного прототипа. A TooL it DBT300 выглядит вообще как клон DHC BT280 или OEM продукт, заказанный на том же заводе.
Из семи моделей тестеров всего три показали паспортное значение ТХП нового AGM аккумулятора: Autool BT-360, DHC BT280 и TooL it DBT300. Это даёт основания доверять в измерениях автомобильных AGM именно этим моделям.Напоследок, не будем забывать, что карманные экспресс-тестеры не являются поверенными прецизионными лабораторными приборами, особенно при современной ситуации с аккумуляторами, когда встречается так много инновационных конструктивных особенностей, влияющих на характеристики.
Разработчики с трудом поспевают за производителями АКБ, ведь характеристики даже двух батарей одного модельного ряда в одном корпусе, с одинаковыми сепараторами и пластинами, но число пластин различается на единицу, могут быть очень разными. Соответственно разными должны быть коэффициенты для вычислений. Потому в память фирменных авторизованных тестеров закладывают данные по конкретным артикулам аккумуляторных батарей, и тогда точно известно, с какими эталонами и какими поправками сравнивать.
А рассмотренные в статье и подобные им бытовые приборы доступны, занимают мало места, и способны поведать многое о различиях аккумуляторных батарей и динамике состояния той или иной батареи. Каждый тестер проявил повторяемость результатов, и может быть использован при обслуживании АКБ и автолюбителями, и профессионалами.
Могут ли показания такого экспресс-тестера быть основанием для экспертного заключения о состоянии АКБ? — В той же степени, как показания медицинского термометра и сфигмоманометра для медицинского заключения. Врач не может руководствоваться всего лишь двумя простыми приборами, ему необходимы многие другие данные из истории болезни пациента, а также знания и опыт в медицине по своей специализации. Так и аккумуляторщику необходимы данные, знания и опыт. А маленькие верные помощники, — автоматические приборы, — берут на себя рутину и помогают высвободить потенциал человека для решения творческих задач. Ведь без творчества и интуиции ни одна профессия невозможна.В данном исследовании мы осветили только функции измерения стартерных характеристик аккумуляторных батарей. Приборы экспресс-теста АКБ «умеют», кроме этого, оценивать качество работы бортовой сети автомобиля, — зарядное напряжение, его пульсации и просадку током зарядки аккумулятора после запуска двигателя. Этих функций мы коснёмся в наших следующих публикациях, которые будут посвящены нескольким моделям «народных» тестеров Konnwei.
Статья написана в сотрудничестве с автором экспериментов и видео — Аккумуляторщиком Виктором VECTOR.
