Автомобильный АККУМУЛЯТОР и LED лента
Добрый день! Вы на сайте ТОПМАКС АВТО и на канале АКБ Крамниця.
В данном видео покажем, что произойдет с обычным автомобильным аккумулятором, если в течение года использовать его как источник энергии для освещения и постоянно разряжать и заряжать.
Данный аккумулятор был приобретен в 2021 году. Год отслужил на дизельном авто Рено Кенгу по прямому назначению как стартерный, а в 2022 году и по сей день используется в качестве источника альтернативного освещения в небольшом магазинчике, где продают цветы.
К этому аккумулятору подсоединяют светодиодную ленту длиной 5 метров и используют в вечернее время.
Как видите, это обычный стартерный аккумулятор RACING Force, сделанный на заводе ВЕСТА в Украине в городе Днепр. Номинальной емкостью 74 ампер часа. Кстати, достаточно хорошие аккумуляторы за свои деньги!
Дата производства на правой части верхней крышки указывает, что эта батарея изготовлена в 2021 году в феврале.
За время использования в качестве источника энергии для освещения аккумулятор разряжался и заряжался очень много раз. Лично я заряжал эту батарею, чтобы так по памяти, то не меньше раза 40-ка.
Чем владелец заряжает аккумулятор, мне неизвестно, но когда его зарядное устройство «не видит» аккумулятор по причине достаточно глубокого разряда, то этот аккумулятор привозят мне на обслуживание.
И в этот раз, как обычно, причиной глубокого разряда стала вот такая диодная лента на 12 вольт длиной 5 метров.
Ее, видимо, забыли отсоединить или банально не зарядили полностью аккумулятор и пользовали пока светила. Как говорится, на все деньги!
Лента была подключена к контроллеру и от него уже через клеммную колодку подсоединены крабы, которые присоединялись к токовыводам аккумулятора.
Как видите на видео, я подключаю ленту и даже намека нет на свет. Думаю, в этот раз рекорд разряда установлен. Видел я на этом аккумуляторе и десять, и восемь, и даже шесть вольт, причем на шести вольтах лента бы еще подавала признаки жизни, а тут явно меньше.
Вот даже, например, берем полностью заряженный аккумулятор. Напряжение составляет 12,9 вольт. Подсоединяем ленту и смотрите, как хорошо светит. Даже выключим одну лампу в магазине, чтобы лучше было видно на камере. Как видим, лента светит и очень ярко.
Затем ставлю замкнутый аккумулятор, на котором напряжение составляет 10,65 вольт. Так же присоединяю к нему ленту и видим, что она тоже работает не так ярко, но разницу не слишком заметно визуально. То есть лента может высаживать аккумулятор беспощадно.
Давайте посмотрим, насколько на этот раз постарались. Берем мультиметр и видим прямо интересные цифры - 3,2 вольта на аккумуляторе. Выглядит «обнадеживающе».
Очень интересный пример для тех, кто считает, что один или два глубоких разряда кальциевого аккумулятора и все, гасите свет.
Взглянем внутрь аккумулятора. Доступ к электролиту есть у всех украинских аккумуляторов. Данный RACING Force не исключение. Планку, закрывающую пробки, снять достаточно просто. Показываю, потому что действительно не все знают, что доступ у этого аккумулятора есть. Владелец этого аккумулятора точно не знал этого, а возможно просто не хотел туда заглядывать.
С обеих сторон плоской отверткой приподнимаем крышку и просто тянем верх. Наклейку можно срывать, а можно оставлять. Кому как удобнее. Под этой защитной планкой обычно не мало пыли и грязи накапливается. Лучше почистить и протереть, чтобы ничего не попало внутрь банок.
Откручиваем пробки.
Зрительно, уровень есть. Во всех банках, кажется, совершенно одинаковым. Электролит полностью прозрачен. А плотность, как у воды. То есть нормальной плотности электролита нет.
Если посмотреть поближе, то пластины в банках ровные, достаточно прямые. Каких-либо дефектов не заметно. Только вот полностью покрыты сульфатом. Фонарик сквозь корпус дает желтый свет, поэтому возможно трудно разглядеть на видео, но состояние пластин достаточно хорошее. Коррозии незаметно и хорошо, что на конвертах нет белых хрусталиков ни в одной из банок.
Давайте пробовать заряжать. На этот раз использую старенькое, простое зарядное устройство, Дорожная Карта. С заданной задачей – зарядить аккумулятор, это устройство легко справится.
Подсоединяю крабы к аккумулятору и включаю устройство. Так как аккумулятор имеет целых 3 вольта, то, конечно, поначалу ничего не происходит. Индикатор заряда зеленый. Как будто батарея полностью заряжена. А стрелка амперметра на нуле и может казаться, что зарядное «не видит» аккумулятор, но процесс заряда пошел.
Регулятор, конечно, не реагирует, поэтому выбор его положения сейчас совсем не важен.
В настоящее время на клеммах напряжение составляет 15 вольт и, как видите, показатели тока пока отсутствуют.
Оставляю в таком режиме, пока устройство не "разбудит" аккумулятор. Если можно так выразиться.
Вообще мне нравится это устройство. Мне его подарили где-то в 2015 году. Плюс-минус точно не помню, но работает оно почти каждый день. Из случившихся за все это время дефектов пришлось заменить резистор, так как стрелка амперметра указывала произвольные значения, но только не то, что нужно. Меня это не очень смущало, но товарищ, увидев этот дефект, сказал, что так не пойдет и заменил резистор новым. Второй ремонт устройства – это была обычная замена крокодилов, так как от частого использования они просто сломались.
Вот и пользуюсь дальше этим зарядным. В принципе неплохое.
Через 4 часа, как видим, стрелка амперметра начала постепенно подниматься и замерив токовыми клещами, мы видим, что сила тока уже 0,7 ампер. Ждем дальше.
Через час зарядное переходит в обычный режим заряда, когда сила тока приблизилась к двум амперам. Клещи замерили силу тока чуть больше 1,6 ампера.
Через 2 часа ток увеличивается, и уже есть возможность выставить регулятором необходимую величину, чтобы ограничить силу зарядного тока на 2,5 ампера. Этого будет достаточно. Выше ставить не буду, чтобы не нагревался электролит в процессе зарядки.
И буквально через час уже стали заметны первые признаки зарядки. Но пока только в первой банке.
Через 14 часов зарядного процесса заглядываем в банки. Начиная с шестой и видим, что уже достаточно заметна реакция в шестой и пятой банках. Четвертая и третья еще не столь активно реагируют. Но у первой и второй тоже довольно медленная реакция. Оставляем заряжаться еще на одну ночь.
Через 14 часов стрелка амперметра на зарядном начинает падать. И если замерить клещами, то мы видим, что сила тока уже достигла 1,8 ампера. Напряжение при этом возросло до 14,8 вольт.
В данном устройстве максимальное напряжение может достичь не более 15 вольт и при достижении напряжения около 14,7 вольт, ток начнет уменьшаться. Взглянем на реакцию в банках.
На защитной крышке видно, что электролиз достаточно активен и заметно, что первая банка пока не так сильно оставляет следы бурления как пять следующих. Но высота брызг, это не самый надежный показатель, на который можно опираться.
Посветив фонариком, видно, что достаточно хорошо реагируют все банки, и в таком режиме будем опираться только на показатель плотности.
Заряд не прекращаем, пока плотность во всех банках не достигнет значения 1,27. Закрываем банки крышкой и замеряем напряжение. На данном этапе пока напряжение составляет 14,083 вольта.
И пока набирается плотность вкратце расскажу, какова фактическая мощность ленты, если кто-то будет использовать такую схему освещения.
Сейчас немного сдвинем нашу батарею в сторону и на примере другого аккумулятора все наглядно покажу в видео. У меня, на одном из бесперебойников, используется такая вот батарея на 60 ампер часов номинальной емкости. Кто смотрел одно из предыдущих видео или читал статью «о бесперебойнике» я уже показывал, как подсоединил этот аккумулятор. Так вот достаточно долгое время эта батарея служила именно источником бесперебойного питания для ноутбука, нескольких зарядных для телефонов, и небольшой настольной лампы. Достаточно долго данный аккумулятор стоял в буферном режиме и было бы неплохо провести ему тренировочный цикл, но это уже немного другая тема.
Что касается диодной ленты, вы при покупке обращаете внимание именно на упаковку? В этом случае это RGB лента с контроллером и пультом управления. На упаковке указано рабочее напряжение – 12 вольт, а мощность самой ленты указано 14,4 ватта на один метр. Соответственно, 5 метров ленты это 14,4 умножаем на 5 метров и получаем мощность всей ленты в 72 ватта.
Не очень экономное освещение, если опираться на такой расчет. При такой мощности нагрузка на аккумулятор должна составлять 6 ампер.
Если к новому аккумулятору на 60 ампер часов подключить такую ленту, то он в теории проработает всего 10 часов. Но на самом деле это не так. Замерив клещами ток, потребляющий пятиметровый отрезок ленты, мы видим нагрузку только в 2 ампера.
То есть в теоретическом расчете: 14,4 ватт мы умножаем на 5 метров и получаем 72 ватта, которые мы делим на напряжение 12 вольт и получаем 6 ампер.
А по факту нагрузка 2 ампера. И в подключении только с одной стороны цепи, и учитывая ее длину, максимальная мощность ленты составляет 24 ватта. И потому продолжительность ее работы от аккумулятора 60-десятки будет составлять минимум 30 часов и даже гораздо дольше.
Такая лента может разрядить аккумулятор и до 7 вольт, но яркость света будет заметно меньше.
Пока мерили нагрузку ленты, наше зарядное устройство сигнализирует, что заряд по его мнению завершен. Индикатор подсказывает нам, что аккумулятор зарядился, но стрелка амперметра до сих пор находится на показателе 2 ампера.
То есть работа зарядного еще не прекратилась и в настоящий момент напряжение на клеммах составляет 14,85 вольт, а сила тока держится на 1,5 амперах.
В таком режиме еще можно долго заряжать и основным и единственным показателем завершения зарядного процесса будет достижение плотности электролита над пластинами 1,27 грамм на кубический сантиметр.
Поэтому сейчас делаем замер ареометром, начиная как ни странно с первой банки.
1 – 1,19.
2 – 1,20.
3 – 1,20.
4 – 1,20.
5 – 1,20.
И 6 – также 1,20.
Небольшое расхождение в конце заряда должно выровняться. Закрываем крышку и ждем дальше. Совсем небольшим током будет дозаряжаться батарея, поэтому оставляю на ночь и с утра посмотрю на результат.
Утро следующего дня. Прошло в таком режиме дозаряда еще 14 часов. Меряем напряжение – 14,96 вольт. По звуку уже слышно достаточно активное шипение. В настоящее время сила зарядного тока равна 0,6 ампер.
Если просветить фонариком корпус, достаточно активная реакция во всех банках. Амперметр зарядного устройства в принципе более или менее правильно показывает силу тока.
И сейчас основной показатель. Замерив плотность, установил, что все банки показали значение в 1,25 грамма. Поэтому следующий замер проведу в конце дня, чтобы батарея еще 8 часов дозарядилась.
Прошло чуть больше 8-ми часов. И думаю, уже будут результаты. Меряю плотность.
1 банка – 1,27 ровно.
2 – 1,27.
3 – также 1,27 и далее все банки равны. Как и следует, показали плотность 1,27 грамм.
Если сосчитать все время заряда, то на эту батарею достаточно немало времени потрачено, но, как видим, заряд прошел достаточно равномерно. Невысоким током и без режима кипячения. Из напряжения на клеммах всего в 3,2 вольта эта батарея прекрасно зарядилась без особого труда.
На данный момент напряжение на клеммах составляет 14,98 вольт. И так как плотность достигла необходимого значения, можно отключать зарядное устройство и дать отстояться аккумулятору 10 или 12 часов.
Потому что дальше хочется проверить, сколько фактической емкости осталось в этом аккумуляторе и можно ли будет пользоваться им в таких жестких условиях, и постоянных глубоких разрядах.
Прошло 12 часов и замеряем напряжение на клеммах. 13 вольт, неплохо.
Теперь снимем показатели тестера. Внутреннее сопротивление 5,19 миллиом. Пусковой ток 532 ампера. Это как вижу, еще очень хороший стартерный аккумулятор выходит. Но напряжение тестер намерял 13,015 вольт.
Ну и переходим к самому интересному тесту. Ставим аккумулятор на разряд и будем считать фактическую емкость.
Перед разрядом хочется напомнить, что этот аккумулятор разряжался и до 12, и до 11, и до 10 вольт достаточно много раз.
Рекорд нижнего предела напряжения он показал, как видели 3,2 вольта. После этого был полностью заряжен и сейчас снова будет целенаправленно разряжаться. Вот такая у него нелегкая судьба.
Подсоединяю к устройству НАНО-20. Напряжение завершения разряда ставлю 11,9 вольт. В этот раз не так глубоко будем разряжать, как он привык. Полученные данные следует расценивать как примерно 70% фактической емкости. Ток разряда 2 ампера ровно такой, каким его разряжала светодиодная лента. Процесс пошел. Далее наблюдаем и периодически буду посматривать на напряжение.
На всякий случай включу таймер, чтобы четко понимать, сколько времени будет разряжаться батарея до заданного напряжения. Сейчас 9 утра и таймер запущен.
Прогнозировать, конечно, довольно тяжело, но и состояние пластин и показатели тестера, и плотность после заряда указывают на то, что батарея довольно неплохо себя чувствует.
И хочется подчеркнуть, что это аккумулятор стартерный. Большинство не верит, что эти батареи пригодны для бесперебойного питания.
Сейчас напряжение на клеммах составляет 12,5 вольт. Разрядный процесс длится не более 3-х часов и за это время слито с аккумулятора 6,3 ампер часа.
Напряжение уменьшается постепенно и медленно, никаких провалов и скачков нет.
Напряжение на клеммах 12,3 вольта и продолжительность разряда уже 8 часов. За это время аккумулятор отдал 16 ампер часов. Очень хороший показатель.
Через час напряжение пока не изменилось. 12,3 вольта держится. 18 ампер часов слито с аккумулятора.
9 часов уже длится разряд и, похоже, процесс завершится не скоро, так как аккумулятор даже не собирается сдаваться.
Утро следующего дня, и я действительно удивился, когда увидел, что разряд продолжается. На часах 7:40 утра и таймер указывает продолжительность разрядного процесса 22 часа и 43 минуты. Напряжение на клеммах 11,9 вольт и слито с аккумулятора 45,3 ампер часа. Вот это результат!
Удалось зафиксировать момент прекращения разряда, когда напряжение только коснулось показателя 11,8 вольт. Зарядное (или в данном случае разрядное устройство) сигнализирует, что процесс завершен и произошло это только через 22 часа и 47 минут.
Очень хороший результат! 45,4 ампер часа до напряжения в 11,9 вольт.
То есть если примерно сосчитать, то в этом аккумуляторе, условно, разрядив его до 10,5 вольт, фактической емкости будет около 65 ампер часов не меньше.
И становится понятно, что этот аккумулятор может с легкостью использоваться еще как стартерный для автомобиля, причем его ресурс иссякнет точно не спустя один год.
А если он будет использоваться в качестве источника энергии для освещения, то, думаю, не на один год эксплуатации его хватит.
Вот такие показатели имеет обычный старый аккумулятор RACING Force после года использования его с диодной лентой, частых и глубоких разрядов, но длинных и полноценных зарядов не высокими токами.
Вот и появляются вопросы, возможно ли использование такого аккумулятора в качестве источника бесперебойного питания и от чего теряется емкость аккумуляторной батареи: от частых циклов; глубоких разрядов; или высоких токов и использование не полностью заряженных батарей.
Выводы делайте самостоятельно!
А я тем временем поставлю этот аккумулятор на заряд таким же способом, как он привык. Напряжение не выше 14,9 вольт и ток заряда не больше 2,5 ампер. И только когда плотность наберется до значения в 1,27 в каждой банке… Только тогда отдам его владельцу, чтобы снова подсоединить светодиодную ленту и снова разряжать этот аккумулятор.
Спасибо за просмотр этого видео, за прочитанную статью, и надеюсь, информация была полезна. (Автор: Александр Пецух. АКБ Крамниця. Житомир) (Редактор: Денис Тополь. TOPMAX AVTO. Киев)