Еще одно замечательное исследование производительности аккумуляторов и аккумуляторов? - Остерегайтесь 7 смертных грехов, совершенных тестировщиками. Когда тест является надежным/ценным? Ознакомьтесь с нашей шпаргалкой.

На мой взгляд, указанная проблема не является прямым следствием «спонсирования» тестов или попыток повлиять на их результаты. В большинстве случаев виноваты оплошности и ошибки, допущенные тестировщиками и рецензентами.

Мы указываем на регулярно повторяющиеся ошибки, которые могут легко подорвать надежность большинства тестов, найденных в интернете.

1. Высокослучайные условия тестирования → недостаточная воспроизводимость результатов

Сопоставимые, воспроизводимые условия испытаний являются, пожалуй, самой важной отправной точкой для любого сравнительного исследования. К сожалению, самая распространенная ошибка, которую допускают тестировщики, имеет свое происхождение в этом корне.

Например, типичный тестер щелочных батареек AA/AAA LR6/LR03 часто имеет продвинутую «машину» - точную электронную нагрузку, где можно с высокой точностью задать ток разряда/мощность разряда, или смоделировать любое сопротивление нагрузки. Тестируемые батареи помещаются в корзину, корзина подключается к грузу и проводится измерение.

И здесь возникает неочевидная проблема – типовые батарейные корзины/держатели рассчитаны на очень низкие нагрузки. После приложения нагрузок типа 300 мА и выше, перепады напряжения на пружинах, зажимах, наконец на тонких измерительных проводах настолько велики (иногда достигают десятых долей вольта), что процентные различия в получаемом времени работы/измеряемой емкости могут достигать двузначных значений. В таких конфигурациях даже получить одинаковые результаты при последующих повторениях теста одного и того же аккумулятора очень сложно. При погрешности измерений 10% и выше сравнение результатов теряет всякий смысл.

Решение этой проблемы заключается в использовании сильноточной корзины/держателя и проведении четырех измерительных проводов (отдельных трактов для измерения напряжения и тока), где точка измерения напряжения расположена как можно ближе к полюсам тестируемой батареи. Сколько раз вы видели, чтобы это делалось в такой конфигурации, с 4 тестовыми проводами? Так же, как и я – наверное, редко, а может и вовсе не любить.

В типичном популярном тесте даже самая лучшая, самая точная электронная нагрузка не поможет, если мы не обеспечим надежное измерение напряжения непосредственно от аккумулятора. В типичном сценарии испытаний элементов типа АА/ААА недорогое фирменное зарядное устройство с функцией измерения разряда и емкости обеспечит более воспроизводимые условия испытаний.

4. Нет информации о возрасте тестируемых аккумуляторных батарей

К сожалению, тестировщикам часто не хватает базовых знаний о продуктах, которые они тестируют.

Даже самый качественный специалист, инженер-электронщик, имеющий соответствующее оборудование для проведения испытаний, умеющий позаботиться о минимально возможной погрешности измерений, не проведет испытание должным образом, если не позаботится о изделиях, изготовленных в аналогичный период.

Допустимая постоянная деградация новых, неиспользованных никель-металлгидридных аккумуляторов может достигать 30% уже через 12 месяцев после первоначальной полной зарядки. Конечно, ни одна из фирменных аккумуляторов не стареет так быстро, но особенно самые емкие аккумуляторы явно стареют со временем, как бы интенсивно они ни использовались.

То же самое касается и щелочных батареек, где, в зависимости от условий хранения, они могут терять от 3 до 10% своей емкости в год, а их вольт-характеристики ухудшаются (такие элементы достигают более низкого напряжения и отдают меньше энергии).

6. Процедура испытания – а точнее ее отсутствие

Просматривая большинство тестов, можно создать впечатление, что автор решил, что у него есть идеальное оборудование для тестирования батареек/аккумуляторов и ничто не мешает провести такой тест.

Результатом многих таких испытаний является, например, отсутствие какой-либо процедуры формирования никель-металлгидридных аккумуляторов, или использование неподходящего зарядного устройства и т.д.

Ni-MH аккумуляторы, в зависимости от их возраста, емкости, производителя, могут потребовать нескольких циклов полной зарядки и разрядки для того, чтобы правильно сформироваться.

Целевая характеристика, уровень напряжения при разряде развивается постепенно с течением времени на никель-металлгидридных аккумуляторах – поэтому представляется необходимым провести хотя бы несколько перезарядов аккумулятора, чтобы иметь какое-либо сравнительное значение.

Для новых аккумуляторных батарей (не шезлонгов) стандарты позволяют проводить измерения в течение первых 5 циклов.

В некоторых популярных тестах аккумуляторные батареи заряжаются только один или два раза. Заряжаются они на оборудовании, что мало что говорит о правильной зарядке установленных в нем аккумуляторов.

Процесс правильной зарядки никель-металлгидридных аккумуляторов имеет решающее значение для дальнейших испытаний, даже в типичном тесте коммунальных услуг, где у данного проверяющего/тестировщика есть только одно автоматическое зарядное устройство. К сожалению, мы очень не уверены, все ли аккумуляторные батареи одинаково обрабатываются и правильно ли они заряжены. Особенно, когда процесс не повторяется несколько раз.

При отсутствии достаточно хорошего зарядного устройства, в случае с Ni-MH элементами, справедливым решением является «ручная» зарядка аккумуляторов в соответствии со стандартом PN/EN/IEC 61951:2, где аккумулятор, разряженный несколько раз до 1,0 В, заряжается в течение 16 часов постоянным током в 10% от его емкости.

Процесс тестирования, например, щелочных батареек LR6/LR03 как минимум теоретически проще – хотя и там мы обычно видим тесты с нагрузками 300 мА-500 мА, в дополнение к корзинам сомнительного качества, о которых мы писали в пункте 1. Это условия, в которых у такого аккумулятора нет шансов выйти на свою номинальную емкость – результаты всегда будут значительно ниже, порой непредсказуемы. Такой тест не даст четкой информации о качестве того или иного аккумулятора. К сожалению, тестов с нагрузкой, например, 30-50 мА гораздо меньше, а жаль.

Процесс тестирования литий-ионных аккумуляторов 3,6/3,7 В также следует начинать с хорошего зарядного устройства, которое обеспечит каждой батарее идентичные условия тестирования, желательно такой, где максимальное зарядное напряжение находится в диапазоне 4,18-4,22 В.

При разрядке таких батарей стоит проводить испытания с более высокими значениями тока, такими как 3А/5А/10А, а в случае сильноточных батарей даже 20А – здесь еще важнее иметь очень надежное соединение между батареей и нагрузкой и непрерывное измерение напряжения как можно ближе к контактам ячейки.

7. Измерение емкости – единственно верный показатель аккумулятора или его производительности?

Подавляющее большинство тестов, с которыми мы имеем дело, основаны на измерении синтетической емкости. Здесь мы пропустим ситуации, когда предположения таких измерений выбраны неправильно, или где сравниваются значения зарядной емкости (о правильном измерении емкости мы пишем в другом посте) – к сожалению, даже там, где проводился весь тест, казалось бы, правильно, есть место для большой ошибки