Что такое нагрузочная вилка для АКБ и как ее сделать своими руками

Незаменимый компонент автомобиля – аккумуляторная батарея (АКБ): она питает бортовую электросеть, когда двигатель не работает, и нужна для его запуска. Ресурс её ограничен, со временем происходит снижение ёмкости. Нагрузочная вилка для аккумулятора позволяет диагностировать состояние батареи. Назначение устройства – определить исправность источника питания и примерно оценить остаточный ресурс. Исходя из области применения, существует несколько способов изготовления простого тестера своими руками.

Конструкция нагрузочной вилки

Устройство тестера обусловлено его назначением: для диагностики батареи необходимо создать электрическую цепь, по которой будет протекать ток большой силы. В общем случае нагрузочная вилка состоит из двух силовых контактов, нагрузочного сопротивления, вольтметра. Компоненты, а особенно резистор, помещают в корпус для защиты пользователя от ожога. Нагревается в тестере сопротивление, когда через него протекает ток. Подключение к порталам батареи осуществляют через силовые контакты, которые закреплены на корпусе либо на медном проводе большого сечения.

В вилке устанавливают один или два резистора номиналом 0,1 Ом. В первом случае прибор используют при диагностике аккумулятора ёмкостью до 100 А∙ч, во втором – до 240 А∙ч. Показания снимают на стрелочном или цифровом вольтметре. Механические приборы более надёжны, но считывать данные с них сложнее. Электронные вольтметры компактны, значение напряжения они выводят на небольшой экран.

Работа тестера

Принцип работы нагрузочной вилки основан на протекании через неё тока большого номинала. При подключении тестера происходит имитация запуска двигателя, когда стартер соединён с АКБ. Если ёмкость батареи достигла минимального значения, полностью заряженный источник питания не сможет выделить необходимое количество энергии. В этом случае вольтметр покажет критическое падение напряжения.

Работать вилка может в 2 режимах. В первую очередь проверяют напряжение на порталах батареи без подключенной нагрузки. На вольтметре должно высветиться значение 12,6-12,7 В, что свидетельствует о полном заряде. Если напряжение меньше 12,5 В, дальнейшее тестирование не проводят. Во втором режиме тестер подсоединяют с нагрузкой. На исправной батарее напряжение не должно опускаться ниже 9 В.

Типы вилок

Существует несколько видов тестеров, контролирующих состояние источников тока. Основное разделение – по типу батареи. Выделяют вилки для кислотных и щелочных аккумуляторов. Последние имеют меньший номинал тестирования. Кроме того, в конструкции тестеров для щелочных батарей может быть предусмотрена возможность ступенчатого регулирования нагрузки для высокой точности диагностики.

Кроме того, есть тестеры для диагностики отдельных «банок» аккумулятора. Они востребованы при ремонте источников питания путём замены вышедших из строя пластин на заведомо исправные. Для тестирования батарей большой ёмкости применяют вилки с дополнительной нагрузкой. Её подключают выключателем, расположенным на корпусе прибора.

Сфера применения

Тестер предназначен для проверки аккумулятора. Это актуально для элементов питания, которые находятся в эксплуатации более двух лет. Метод определения заряда под нагрузкой даёт более точные показания по сравнению с обычным замером напряжения. Простые измерения мультиметром не отобразят полные данные о состоянии АКБ, когда прибор показывает, что батарея полностью заряжена, но она неспособна провернуть стартер для запуска двигателя.

Если владелец автомобиля планирует не обслуживать батарею, а просто утилизировать её, когда она исчерпает ресурс, тестер ему может не понадобиться. Но, когда есть необходимость периодической проверки работоспособности, без нагрузочной вилки не обойтись. Кроме того, она понадобится автоэлектрикам, которые занимаются диагностикой и ремонтом электрооборудования автомобилей.

Изготовление нагрузочной вилки

Цена фабричных тестеров сопоставима со стоимостью новой аккумуляторной батареи, что делает покупку прибора для разового применения необоснованной. Однако сделать простое диагностическое оборудование можно самостоятельно из доступных комплектующих. При сборке прибора важно точно подобрать сопротивление нагрузки, чтобы получить корректные показания.

Необходимые материалы

Основной компонент тестера – резистор. Через него будет проходить ток большой величины, что нагреет его до высоких температур. Для самодельного изготовления нагрузки можно взять отрезок сопротивления для сварочных аппаратов. Внешне оно выглядит как спиральная пружина, выполненная из металлической полосы толщиной 2 и шириной 10 мм.

Для сборки прибора понадобится отрезок не больше 20 см. Более точно определить длину можно мультиметром, измеряя сопротивление на разных участках проводника. Когда параметр приблизится к значению 0,1 Ом, это будет означать, что щупы находятся на нужном расстоянии друг от друга. К обозначенной длине необходимо прибавить 2 см для формирования зажимов.

Величину напряжения показывает вольтметр. Его можно заменить мультиметром, но в этом случае вилка не станет полноценным тестером. Вольтметр можно использовать стрелочный или цифровой. Предел измерения напряжения должен быть не меньше 16 В. Слишком завышенный номинал также нежелателен: с увеличением шкалы растёт погрешность измерения.

Коммутацию выполняют через токоведущие наконечники. Это может быть силовой зажим типа «крокодил» или металлические заизолированные пластины. Удобно использовать прибор с гибким выводом. С одной стороны к проводу сечением 10-12 мм² крепят зажим соответствующего размера, другой конец закрепляют на сопротивлении. На свободном краю резистора размещают жёстко зафиксированный токоведущий наконечник. Кроме основных компонентов понадобятся:

1. Металлический корпус. Его можно взять от фабричного электроприбора подходящего размера или сделать самостоятельно из тонколистового металла.
2. Рукоятка. Её делают из любого материала, но лучше использовать негорючие.
3. Тонкие провода с зажимами для подключения вольтметра.
4. Крепёж.

Сборка вилки

Изготовление тестера подразумевает объединение его составляющих в единое целое:

1. К резистору крепят токоведущий наконечник, кабель. Место контакта должно быть плотным и зачищенным от следов коррозии. Большой ток и температура могут ослабить контакт, что повлияет на точность прибора и его долговечность.
2. В корпусе подготавливают отверстия для монтажа вольтметра, крепления ручки и резистора с наконечником. Места, отведённого под сопротивления, должно хватать для беспрепятственного отвода тепла.
3. Вольтметр соединяют тонким проводом с резистором в месте крепления кабеля и с небольшим зажимом, предназначенным для коммутации с АКБ.
4. Устанавливают все компоненты в корпус, проверяют, что провода не касаются друг друга и резистора.
5. Ко второму концу кабеля крепят силовой зажим.
6. Тестируют прибор. Если обнаружатся слабые контакты (металл в этих местах будет сильно нагреваться), их обжимают или усиливают.

Диагностика

Самодельная вилка, как и фабричная, позволяет проверить аккумулятор в двух режимах: под нагрузкой и без неё. В первом случае тестирование проводят для измерения напряжения на порталах батареи после её простоя. Полученное значение будет характеризовать уровень заряда источника питания. Проверить батарею нагрузкой необходимо для определения её ёмкости. Величина напряжения во время теста покажет работоспособность АКБ. Для получения корректных показаний вилки её и аккумулятор необходимо правильно подготовить к работе.

Подготовка батареи к диагностике

Перед тем как приступить к тестированию, АКБ необходимо полностью зарядить. Для этого необходимо ездить на автомобиле не менее 30 минут, чтобы генератор восполнил заряд. Можно оставить батарею на 12 часов заряжаться от сети с помощью соответствующего оборудования. Подготовленный источник питания оставляют в покое минимум на 10 часов без подключения нагрузки. Если АКБ стоит на автомобиле, с неё снимают обе клеммы. Перед тестированием проверяют плотность и уровень электролита, при необходимости доводят его до нормы, доливая дистиллированную воду.

Проверка без нагрузки

Первый этап тестирования – диагностика без приложения нагрузки. Проверку выполняют при температуре батареи 20-25 °C. Если аккумулятор находился на морозе, ему дают прогреться при комнатной температуре. Порядок тестирования:

1. Силовой зажим на гибком проводе крепят к плюсовому выводу АКБ.
2. Вывод с вольтметра закрепляют на минусовом портале.
3. Считывают показания прибора, сверяют их со сводной таблицей и оценивают состояние батареи.
4. Неудовлетворительные данные свидетельствуют о неисправности. В этом случае аккумулятор полностью «садят», затем заряжают малым током и тестируют снова.

С нагрузкой

После успешного первого испытания аккумулятор проверяют под нагрузкой. Последовательность тестирования:

1. Коммутацию вилки не меняют или подключают прибор согласно схеме испытания без нагрузки.
2. Токоведущим наконечником касаются минусового вывода батареи.
3. Через 5 секунд фиксируют показания вольтметра, сравнивают их с табличными значениями.
4. Дают аккумулятору 10 минут на восстановление, повторяют тест.
5. Падение напряжения на клеммах ниже 9 В свидетельствует о критическом состоянии АКБ.

Нагрузочной вилкой легко пользоваться, она имеет простую конструкцию. Её можно изготовить самостоятельно, чтобы она всегда была под рукой автовладельца для оперативной диагностики состояния аккумуляторной батареи.