Диагностика и проверка LiFePO₄ аккумуляторов

LiFePO₄ аккумуляторы считаются одними из самых надёжных и долговечных. Однако, как и любая батарея, они со временем теряют часть ёмкости или могут выходить из строя. Чтобы вовремя определить состояние батареи, применяют несколько методов диагностики: измерение напряжения, проверка ёмкости, замер внутреннего сопротивления и контроль через встроенные индикаторы или систему BMS.

Как проверить работоспособность LiFePO₄ аккумулятора

Измерение напряжения на клеммах.

• Номинальное напряжение ячейки — 3.2–3.3 В.
• Полностью заряженная — 3.65 В.
• Разряженная — около 2.5 В.

Если значения значительно отличаются от этих диапазонов, аккумулятор может быть неисправен.

Проверка под нагрузкой.

• Подключите нагрузку (например, лампу или резистор) и измерьте падение напряжения.
• Если батарея сильно «проседает» даже при небольшой нагрузке, это признак деградации или повышенного внутреннего сопротивления.

Контроль через BMS.

• Большинство LiFePO₄ аккумуляторов имеют встроенную систему управления (BMS), которая показывает уровень заряда, балансировку ячеек и защитные срабатывания.

Как замерить ёмкость мультиметром

Мультиметр напрямую не показывает ёмкость в ампер-часах, но можно провести тест:

• Полностью зарядите аккумулятор.
  До напряжения 3.65 В на ячейку (например, 14.6 В для 12В сборки).
• Подключите известную нагрузку.
  Например, лампу или резистор, который потребляет фиксированный ток.
• Измеряйте ток и время разряда.
• Ток измеряется мультиметром в режиме амперметра.

Время засеките с помощью таймера.

• Рассчитайте ёмкость.

Формула:
Ёмкость (Аcdotpч)=Ток (А)×Время (часы)

Например: если нагрузка потребляет 5 А и аккумулятор разряжался 2 часа, то фактическая ёмкость = 10 А·ч.

Если значение сильно меньше паспортного — аккумулятор деградировал.

Проверка внутреннего сопротивления

Внутреннее сопротивление показывает, насколько эффективно аккумулятор отдаёт ток.

Методы:

• Прямое измерение специальным прибором (ESR-метр, тестер аккумуляторов).
  Он сразу выдаёт значение сопротивления в миллиОмах.
• Косвенный способ мультиметром и нагрузкой.

Измерьте напряжение без нагрузки (U1).

Подключите нагрузку, измерьте напряжение под нагрузкой (U2) и ток (I).

Рассчитайте сопротивление:
R=U1−U2IR = frac{U1 - U2}{I}

• Чем выше сопротивление, тем хуже аккумулятор держит нагрузку.

Индикаторы заряда

LiFePO₄ аккумуляторы могут быть оснащены:

• Простыми светодиодными индикаторами (4 уровня: 25%, 50%, 75%, 100%).
• LCD-дисплеем с вольтметром и амперметром.
• BMS с Bluetooth-мониторингом, где можно через приложение видеть состояние ячеек, напряжение, токи и количество циклов.

По напряжению также можно примерно определить уровень заряда:

• 3.65 В/ячейку → 100%
• 3.4 В → ~70%
• 3.2 В → ~30%
• 2.8–2.9 В → почти разряжен

Вывод

Проверка LiFePO₄ аккумулятора включает:

• Замер напряжения для общей диагностики.
• Проверку фактической ёмкости через нагрузку.
• Измерение внутреннего сопротивления (лучше специальным прибором).
• Контроль состояния через индикаторы или BMS.
   

При правильной диагностике можно заранее выявить деградацию и вовремя заменить батарею или скорректировать режим её эксплуатации.