Тестер аккумуляторов Foxwell BT100Pro

Тестер аккумуляторов Foxwell BT100Pro — игрушка, или мастхэв-девайс, который сэкономит вам деньги и время?
Сейчас разберемся. Под катом обзор с 80 цветными иллюстрациями.





Вот так эта штука выглядит в блистере. Блистер не запаян со всех сторон, а заклеен этикеткой с надписью Open.



Я люблю такие упаковки, можно пощупать вещь, а потом привести все в исходное состояние, как из магазина. Вскрываем.



Сам прибор и пара довольно мощных крокодилов. Выглядит аккуратно и добротно.

На обороте краткое описание возможностей:

— Используется для разных транспортных средств: от легковых автомобилей до малотоннажных грузовиков.
— Тестирует аккумуляторы от 6 до 12 вольт, с пусковым током от 100 до 1100 ампер холодной прокрутки.
— Тестирует разные типы батарей — кислотные залитые, абсорбционные с плоскими и спиральными пластинами, гелевые.
— Тестирует в различных стандартах: CCA, BCI, CA, MCA, JIS, DIN, IEC, EN, SAE.
— Тестирует батареи прямо в автомобиле — нет необходимости в их извлечении.
— Определяет неисправные элементы.
— Быстрые и точные результаты тестирования показываются уже через 3 секунды.
— Не выделяет свет, тепло и искры, не разряжает батарею, применение безопасно для всех пользователей.
— Автоматическая температурная компенсация, тестирование пульсирующим напряжением для простой и интуитивно-понятной проверки на ошибки.
— Очень простое использование, большой экран с подсветкой и меню.
— Многоязычное меню и результаты тестирования: английский, французский, немецкий, итальянский, польский, португальский, русский и испанский.

Далее дается справочная табличка напряжений, степени заряда и плотности электролита в аккумуляторе.
12,6 В 100% 1,265 кг/м3
12,4 В 75% 1,225 кг/м3
12,2 В 50% 1,190 кг/м3
12,0 В 25% 1,155 кг/м3

Обратимся к самому прибору:



На обратной стороне этикетка с предельными режимами работы:
Напряжение 6-18 вольт постоянного тока.
Рабочий диапазон температур: -20С — 60С
Диапазон температур хранения: -20С — 70С

Далее серийный номер, что намекает на то, что производитель внимательно относится к своему делу и у вас в руках серьезный прибор.

Крокодилы.



Они отштампованы из довольно толстого листа цветного металла, вероятно какого-то сплава меди, либо омедненные. Они магнитятся. От каждого зажима идет два провода. Один непосредственно от зажима, другой от небольшой пластинки с зубчиками, которая к нему приклепана через изоляционную прокладку. От первого питается сам прибор, другой служит для исследования аккумулятора. Позже посмотрим, куда они приходят.

К прибору прилагается книжка-мануал, большая часть которой посвящена описанию техники безопасности и всякой чепухе.



Она начинается с раздела «как читать данное руководство». Ох, и люблю я такие мануалы! Сразу понимаешь, что имеешь дело с серьезными людьми.



Инструкция вся на английском, но разобраться в ней несложно. Разобраться несложно и вовсе без нее.





Кстати, меню в мануале немного не совпадает с реальным. На картинках изображен экран со всеми результатами измерений, в то время как прибор выдает результаты на двух экранах. Но отличаются выдаваемые результаты только одним параметром: ко всему прочему, настоящий прибор показывает внутреннее сопротивление батареи. Плюс, добавлена пара языков интерфейса. Да, мой прибор называется BT100PRO, в то время как на странице товара просто BT100, без PRO. Но присылают Pro.

Для тестов у меня нашлось целых три аккумулятора:



Первый в машине, середняк по цене и качеству, трудится уж год с хвостиком. Второй — старый, ни жив ни мертв, позапрошлую зиму не пережил, с тех пор отправлен на пенсию и работает на подхвате. Изображать жертву будет третий аккумулятор, доставшийся мне когда-то с машиной. Судя по состоянию, он прожил бурную жизнь, видел глубокие разряды и в конце был залит крепкой кислотой.

Начнем как раз с него.



При подключении к аккумулятору прибор автоматически включается. У него нет собственного источника питания, и пожалуй это хорошо. Не окажешься без нужной батарейки в самый неподходящий момент. При подсоединении клемм к аккумулятору прибор включается и пишет на экране свое название. Следом появляется значение напряжения на аккумуляторе. Показания до второго знака после запятой согласуются с измерениями тестером, а кто врет в сотых долях вольта — вопрос, практического смысла не имеющий.



Основное меню прибора появляется по нажатии правой кнопки.
Пункты:
— тестирование батареи
— просмотр результатов последнего измерения
— язык интерфейса
— версия прошивки

Правая кнопка выбирает пункт меню, левая возвращает на предыдущий шаг, верхняя и нижняя позволяют переходить по пунктам. Выбираем первый пункт — тестирование батареи. Здесь и далее я буду использовать английский интерфейс, он мне привычнее. Прибор спрашивает нас о нахождении аккумулятора — в машине или нет. Далее тип батареи. Выбираем обычную. Затем стандарт, по которому определяется пусковой ток. Для большинства наших аккумуляторов это EN. Наконец, нужно найти на наклейках аккумулятора значение пускового тока. На моем написано 420 ампер. Все, тянутся томительные три секунды тестирования.



Итак, что мы имеем.
Самая верхняя строчка — вердикт прибора. В данном случае «замените батарею». Ниже подробности.
Напряжение — 12,39 вольта
Измеренный пусковой ток — 131 Ампер по стандарту EN
Заявленный пусковой ток — 420 Ампер, по тому же стандарту (сами же и задавали, но спасибо что напомнил)
Уровень здоровья батареи — 26%
Уровень заряда батареи — 74%
Внутреннее сопротивление — 20.70 мОм. (это «MR» должно трактоваться именно так, имхо)

Для начала неплохо. Повторив измерения несколько раз, я получил очень близкие результаты. То есть, во всяком случае можно утверждать, что замеры не противоречат ожиданиям и не являются случайной величиной. Оба аккумулятора осенью были заряжены и отправлены на балкон, так что падение заряда вполне естественное.

Подключаем прибор ко второму аккумулятору. Это Катод XT II, емкостью 62 Ач и заявленным током 520А.



Напряжение — 12,30 вольта
Измеренный пусковой ток — 311А
Заявленный пусковой ток — 520А
Уровень здоровья батареи — 50%
Уровень заряда батареи — 63%
Внутреннее сопротивление — 9.01 мОм

Ну что ж, правдоподобно. Интересно посмотреть, какова плотность электролита. Это вполне объективный показатель, который даже важнее эдс. Для определения плотности я когда-то использовал ареометр, но потом приобрел рефрактометр. С ним и быстрее, и удобнее. Вот как выглядит этот прибор:



В первом аккумуляторе плотность оказалась выше всех разумных пределов, а вот во втором ее значения более-менее совпали с предсказанными нашим прибором:
Средняя плотность по банкам 1,21, что по таблице на упаковке прибора эквивалентно 66% заряда. Да, я не поленился и высчитал пропорцию. Удивительно, что прибор, не залезая пипеткой в банки, довольно точно оценил заряд, показав 63%. А вот здоровье аккумулятора оценить сложнее. Для этого сперва зарядим оба.



Для зарядки я использую рабоче-крестьянский блок питания и юсб-тестер для учета полученных ампер-часов. В Feon влезло 24 ампер-часа. Сразу после зарядки прибор показал ток прокрутки 177 ампер. Уровень заряда предсказуемо поднялся до 100%, а вот здоровье батареи выросло до 36% при сопротивлении 15,47мОм.



После небольшого отстоя, чтобы снизилось напряжение (12,89В), прибор показал соответственно 183А, 37% и 15,02мОм. Стало ясно, что прибор не считает пусковой ток, механически деля эдс на сопротивление. Разумеется, при тестировании по другим стандартам результаты меняются. Последующие события показали, что эта была последняя зарядка многострадального Феона, но об этом не сейчас.



«Катод» принял 4 Ач и его показатели изменились следующим образом: Напряжение выросло до 13,18 вольт, оценка пускового тока осталась прежней — 311А, как и два остальных параметра: уровень здоровья и сопротивление. Прибор признал только изменение уровня заряда. Это очень позитивный момент: прибор не стал переоценивать состояние аккумулятора после подзаряда, дав понять, что ресурса осталось 50% и никаким зарядом это уже не поправишь. Все как в жизни.



Теперь я отправился проверить, как поживает мой рабочий аккумулятор из машины. Это Black Horse из Сербии, 62Ач, 510А EN.



12,45 вольта. Подсел, бедняга — 4 дня без подзарядки. Оценка тока 389А, здоровья 64%, сопротивление 7,27 мОм. После небольшой поездки прибор определил поверхностный заряд. Отказавшись тестировать аккумулятор как есть, прибор предложил включить фары. Включили. Прибор, чуть погодя, сказал — «все, выключи». Выключил. Измеряем. 411А, 68%, 6,90мОм. Ну что ж, очень хорошо соответствует.

Мне захотелось посмотреть как себя показывают новые аккумуляторы. И я пошел в ближайший супермаркет, где можно пощупать аккумуляторы на полке.
Вот подходящий кандидат: Volt 55Ач, 460А.



Уже в магазине он не вытягивает заявленного тока. По факту 358А, 65% ресурса и 7,87мОм. Прямо скажем, не впечатляет.

Его чуть более емкий собрат: Volt 60Ач, 480А.



Еще хуже первого: 356А, 62% и 7,91мОм. А стоит он больше. Если бы я пришел для покупки аккумулятора, прибор уже бы себе оправдал. Аккумуляторы явно сделаны на одном заводе и по одной технологии. Но несколько испытаний неизменно показывали преимущества младшей модели.

Еще один тест: Uno 62Ач, 520А.



По прибору выжимает 413А, что соответствует 67% ресурса и сопротивлению 6,85мОм.

Наконец, пафосный Бош. 56Ач, 480А.



Прибор показал 430А, 75% ресурса и рекордное сопротивление 6,61мОм.
Чуда не произошло: ноунейм остался малопредсказуемой лотереей. Bosch показал себя лучше более емких аккумуляторов других марок (правда, и менее дорогих).
А заявленных ампер не выдал никто.

Далее я решил попробовать самому измерить сопротивление аккумулятора. В теории все казалось просто: измерить эдс. Потом по канонической формулировке закона Ома для полной цепи:
I = E/(r+R)
Где:
I — ток
Е — э.д.с. источника тока
R — сопротивление нагрузки
r — внутреннее сопротивление источника тока.



Итак, берем Ома и смотрим ток на нагрузке. Упс. Напряжение резко проседает даже при небольшом токе. Сопротивление получается конским. Так я еще раз уткнулся носом в суровую реальность. Жизнь — она сложнее закона Ома. У нас тут, в реальном мире, аккумулятор — это не только аккумулятор, а еще и немножечко конденсатор. Тогда я решил измерять два тока и два напряжения — с одной горящей лапочкой и с двумя. Вот что у меня получилось:

С двумя лампочками: 3,32А 12,08В.
С одной лампочкой: 1,74А 12,16В



Тут простая пропорция, даже не так важна точность тестера. Внутреннее сопротивление аккумулятора будет равно отношению разницы напряжений на разницу токов. Считаем:

(12,16-12,08)/(3,32-1,74) = 0,051 Ом = 51 мОм.

Аналогичная процедура для совсем полудохлого Феона показала:



(12,18-12,08)/(3,34-1,75) = 0,063 Ом = 63 мОм.

И это, товарищи, много. Можно попытаться свалить разницу на нелинейность разрядной характеристики, погрешность измерений постоянно меняющихся величин. За этим я и полез в интернет. Там выяснилось, что никакой Америки своими двумя лампочками я не открыл, такой способ проверки внутреннего сопротивления имеет право на существование и даже закреплен ГОСТом (ГОСТ Р МЭК 60896-2-99 Свинцово-кислотные стационарные батареи. Общие требования и методы испытаний. Часть 2. Закрытые типы).
Разница лишь в том, что там предписывается тестировать намного большими токами. Сперва током в 4-6 раз больше тока десятичасового разряда аккумулятора. В нашем случае это 5*6,2 = 31А. Потом током в 20-40 раз больше. Это уже 186 А. И измерения делать строго на 20-й секунде первое и на 5-й секунде второе. Между измерениями обождать 2-5 минут, аккумулятор при этом не заряжать и не нагружать. Тогда получим те самые вольты и амперы, отношения которых и сложится в искомую величину сопротивления.

Нагрузки в 186*12 = 2 с хвостиком киловатта у меня под рукой не оказалось. И измерения виделись хлопотными и небезопасными для аккумулятора и его пытливого исследователя. Наконец, это гост для стационарных батарей, а в госте для стартерных автотранспортных таких тестов вообще не предусмотрено.

И тут я вспомнил, что у меня есть зарядное устройство, которое умеет определять внутреннее сопротивление «без шума и пыли», т.е. без искр и расплавленных проводов. Это SkyRC Imax B6 mini. Подключаем:



Заслуженный Катод: 26 мОм.
Многострадальный Feon: 45 мОм.

Я посмотрел, как зарядка тестирует сопротивление. Она выдает один импульс довольно высокой амплитуды, и по нему как-то определяет сопротивление.



Feon уже подавал первые признаки умирания. На самом деле к тому моменту он уже был совсем труп, но я еще этого не знал. Так что будем рассматривать только данные Катода. Наш исследуемый прибор утверждал, что его сопротивление 9 мОм, зарядник аймакс — 26 мОм, а мой кустарный метод и вовсе 51 мОм.

Откуда такой разброс? Cамое время разобраться, как же определяет параметры батареи наш прибор. Для начала посмотрим, что у него внутри.



Корпус скреплен двумя саморезами. Люблю саморезы, не люблю защелки. И совсем не люблю, когда клей. Но тут все хорошо — саморезы. Вскрываем.
Легко опознать два диода — защита от неправильного подключения клемм. Пятиваттный резистор на 10 Ом. Шта? Это используется вместо моих лампочек и претендует на такую точность?! (на самом деле нет) На плате контроллер MKE02Z64VLH4 (ARM 32-Bit 40MHz 64KB), пара транзисторов, немного рассыпухи, шина подключения экрана и колодка, вероятнее всего для перепрошивки — обозначена земля, питание tx и rx. На обратной стороне платы только дисплей. Больше тут смотреть нечего, закрываем.

Интересно, как вся эта машинерия вангует о состоянии аккумулятора? Я взял осциллограф и попытался отследить «опрос» аккумулятора устройством.



Буквально на границе чувствительности осциллограф показал периодический сигнал частотой 100 Гц и амплитудой около 15 мВ. Колебания два-три раза перемежались прямоугольным импульсом той же амплитуды и увеличенной длительности. После этого прибор демонстрировал результаты измерений.

Вот что я выяснил: Кроме определения внутреннего сопротивления аккумулятора по двум точкам на его разрядной кривой, существует еще один способ — метод переменного тока. На эту тему много всякой литературы, и есть даже гост. Но гост касается всех типов аккумуляторов, кроме кислотных. Т.е. тестировать так щелочные, литиевые, никель-металл гидридные — пожалуйста. А кислотные — только постоянным током. Однако, наш прибор похоже о запрете не знает и использует именно метод переменного тока.

Вот как он описан в ГОСТе:



То есть методика измерения данного прибора — никакое не шаманство, а вполне научный и применяемый метод тестирования аккумуляторов. Он закреплен ГОСТом, по нему есть куча литературы, на вскидку вот публикация: rusnauka.com/15_NPN_2013/Tecnic/6_134404.doc.htm

И тут сразу возникает вопрос: почему требуется 1 КГц, а прибор испытывает током 100 Гц? Ответа на него я так и не нашел. Как и на вопрос, как прибор вычисляет остаточную емкость батареи — вот этот самый state of health — «состояние здоровья». Явно это не простое механическое отношение заявленного тока к его оценке прибором.

Возможно, оценка состояния здоровья совпадает остаточной емкостью? Для этого я решил разрядить аккумуляторы в ноль и снова зарядить их, отслеживая, какой ток они примут и отдадут.

И если роль зарядника исполнял аймакс, то для разрядки он не годился: слишком малая мощность нагрузки. Более подходили автомобильные лампочки. А для точного определения полного разряда и отключения нагрузки я прикрутил релюшку с ардуиной, отслеживающей напряжение. При 10,7В нагрузка автоматически отключалась. Ампер-часы подсчитывал тестер usb.



Вот так выглядел процесс:



Феон первым пошел на испытания и тут же выбыл: его емкость стала меньше батарейки ААА. Приняв 600 мАч, он достиг предела по напряжению, отдав примерно столько же, он полностью разрядился. С чем и отбыл в страну вечного заряда, электролитных рек и свинцовых берегов. RIP.

Будучи полностью разряженным, аккумулятор Катод был протестирован прибором и вот что прибор выдал:



ЭДС — 12В, ток по стандарту EN — 139А, ресурс — 23%, заряд — 25%, внутреннее сопротивление — 19,65 мОм. По последнему пункту зарядка Imax с прибором не согласилась. Она выдала сопротивление 81мОм.

Катод после полного заряда отдал 22,9 Ач, после чего принял 23,3 Ач.



Его емкость составила 23/62 = 0,37 от заявленного производителем значения. Что конечно не 50%, но тоже ничего.

Снова протестировал прибором:



Показатели даже немного выросли. Это объясняется тем, что измерял я почти сразу после окончания зарядки.

Можно свести измерения прибора для аккумулятора Катод в небольшую таблицу:



Ладно, я вас утомил длинным текстом, пора переходить к итогам.

Я попытался доступными способами проверить выдаваемые прибором показания. Измерял плотность электролита, напряжение, внутреннее сопротивление и емкость. Не все измерения совпали с показаниями прибора. Но скорее всего дело в моих кустарных методах. Можно со всей определенностью сказать, что три доступных мне аккумулятора прибор безошибочно ранжировал по ресурсу. Показания прибора повторяются с хорошей точностью и слабо зависят от побочных факторов — переходного сопротивления клемм, температуры аккумулятора и т.п.

Что до конкретного значения ампер и ом — на этот счет у меня есть вот какие соображения. Абстрактные амперы, которые выжимает батарея на синтетических испытаниях по некоему госту не говорят напрямую о том, заведется ваша машина в мороз -20 или нет. Все машины разные, разные двигатели и масла, разные простои между запусками и климат. Даже манера запускать двигатель может повлиять на успех. Поэтому на практике интересны не амперы как таковые, а динамика их изменения. Типа, «прошлой осенью было 430, зимой запускался не очень уверенно. А этой осенью стало 280, зиму аккумулятор не переживет.» При этом фактический ток не так и важен, а он и всякий раз будет разный. Полезно проверять аккумулятор после долгих простоев, особенно зимой. Современные кальциевые очень плохо переносят разрядку «в ноль». Иногда лучше даже не пытаться запускать мотор. К успеху это все равно не приведет, но исчерпает последний заряд и никакие восстановительные циклы потом не вернут батарее ресурс.

И в магазине приборчик пригодится. Даже среди одинаковых аккумуляторов бывают удачные и не очень. И для выбора меду разными марками этот прибор может дать обоснованный совет. Потенциально это может сэкономить кучу денег.

Ах да, чуть не забыл: два слова о более навороченных моделях. В них, очевидно, применяется тот же алгоритм, но есть пара сервисных функции. Первая: прибор показывает амперы при прокрутке двигателя стартером. Вторая: прибор тестирует режим зарядки бортовым генератором — уровень напряжения и целостность диодов выпрямительного моста генератора. В принципе, особо больше и не придумать параметров, которые можно отследить, просто подключившись к клеммам аккумулятора в автомобиле.

Кратко, итоги:

Плюсы:
+ прибор безошибочно определяет качественные характеристики аккумулятора.
+ измерения почти не расходуют ресурс аккумулятора, как, например, это делают нагрузочные вилки.
+ прибор легок и компактен, свободно поместится в бардачок.
+ прибор пригодится вам на любой машине: на нынешней, и на той, которая у вас будет через 10 лет. Лишь бы аккумулятор был кислотный.
+ прибор может окупиться при первой же покупке аккумулятора.
+ он не требует батареек.
+ во его внутренней памяти сохраняются результаты последнего тестирования.

Минусы:
— точные количественные показания можно только воспринимать на веру.
— не такой полный функционал, как в более дорогих моделях.

Мое мнение — если вы автомобилист и не падаете в обморок при открытии капота — то этот прибор вам пригодится. И понравится.