Tingkat charge Aki : Tools & Pengetesan

source : http://www.schumacherproducts.com/applications/?id=0007
Terjemahan bebas :

Tingkat charge aki- Hydrometers

Apakah aki sudah rusak ? atau hanya setrum habis ? Untuk memastikan, kita perlu untuk mengukur "Spesific Grafity / Berat Jenis" dari cairan elektrolit pada masing-masing cell aki (ada 6 cell). Test ini akan menunjukkan tingkat charge aki.

Bersamaan dengan aki berkurang setrumnya (discharge), cairan elektrolit semakin banyak mengandung air dan menjadi kurang asam (acid). Karena air lebih ringan dari asam (acid), berat dari elektrolit akan berkurang bersamaan dengan setrum berkurang (discharge).

Bersamaan dengan aki di-setrum (charge), kandungan asam (acid) pada cairan elektrolit akan bertambah. Elektrolit pada aki yang setrumnya banyak akan lebih berat daripada elektrolit pada aki yang setrumnya habis.

gambar 1 - hydrometer

Kita dapat menggunakan hydrometer untuk mengukur "Specific Gravity / Berat Jenis" dan Tingkat Charge Aki dengan melepas tutup aki. Caranya :

• Lepas penutup aki (tutup pengisian air). Cek ketinggian cairan. Pastikan semua cell terendam tetapi tidak terlalu banyak.
• Masukkan hydrometer pada masing-masing cell untuk menyedot cairan elektrolit ke tabung gelas dengan menekan karet penghisap. Sedot cairan secukupnya untuk membuat pengukur terapung. Tahan hydrometer tegak untuk setiap contoh yang diambil. Perhatikan permukaan cairan yang bersinggungan dengan skala ukuran yang mengapung dan catat.
• Ulang untuk setiap cell aki yang ada. Catat setiap skala yang terbaca untuk semua cell. Bandingkan hasil pencatatan dengan tabel yang ada di halama ini untuk menentukan Tingkat Charge Aki.
• Jika aki di bawah 75% Tingkat charge-nya, charge dulu sebelum pengetesan.

Koreksi Temperatur

• Jika temperatur cairan elektrolit di bawah 80*F (26.67 *C), kurangi dengan 0.004 (4 poin) dari pembacaan untuk setiap perubahan 10*F (5.56 *C).
• Tambahkan 4 poin setiap perubahan 10*F (5.56*C) bila di atas 80*F (26.67 *C).

Sebagai contoh, jika pembacaan Specific Gravity / Berat jenis adalah 1.265, tetapi temperatur cairan elektrolit hanya 30*F ( -1.1 *C ) maka Specific Gravity / Berat Jenis yang benar adalah 1.245 ( didapat dari 1.265 - ( 4 x 0.004 ) = 1.265 - 0.020 = 1.245).

Mengapa ? Karena Berat Jenis 1.265 dibaca pada 30 *F adalah karena meningkatnya kerapatan dari cairan elektrolit yang lebih dingin dan bukannya karena konsentrasi asam (acid) yang lebih banyak.

gambar 2

Tingkat Charge Aki - Refractometers

Refractometers adalah alat ukur yang presisi yang juga dapat unutk mengukur specific gravity / Berat Jenis dari aki. (Refractometers juga mengukur cairan anti beku pada radiator coolant ethylene glycol dan propylene glycol )

Menggunakan Refractometer :

• Angkat cover window transparan dan teteskan cairan aki dari satu cell pada cover.
• Tutup cover window
• Lihat melalui lubang intik seperti melihat melalui teleskop
• Tentukan ara gelap dan terang pada layar pengukuran yang bersinggungan dengan skala pada specific gravity / berat jenis
• Catat pembacaan dan lap bersih window sebelum melakukan test berikutnya. Ulangi pengetesan untuk cell berikutnya.

Apa arti dari Specific Gravity / Berat Jenis yang rendah ?

Specific Gravity / Berat Jenis yang rendah pada ke-enam cell menunjukkan bahwa elektrolit pada cell lebih banyak air dibandingkan asam (acid), sebuah indikasi bahwa aki pada Tingkat Charge yang rendah. Jika pembacaan rendah semua, dimungkinkan aki mungkin baik-baik saja bila dicharge/disetrum.

Ini ada beberapa petunjuk untuk mengartikan pembacaan Specific Gravity / Berat Jenis :

• Maximum perbedaan antara bacaan tertinggi dan terendah adalah 50 poin, baik diukur dengan hydrometer maupun refractometer. Jika selisih antara bacaan tertinggi dan terendah lebih dari 50 poin, ganti aki.
• Specific Gravity / Berat Jenis yang terlalu tinggi (lebih dari 1.270) mengindikasikan kelebihan asam (acid), kemungkinan disebabkan adanya penambahan asam (acid / air zuur) ketimbang air (air aki/demineral water) pada aki.
• Specific Gravity / Berat Jenis tidak dapat digunakan untuk mengindikasikan aki cellnya putus atau konslet.

Test Tingkat Charge pada aki tersegel (sealed).Pengetesan Open Circuit Voltage (Voltase circuit terbuka / tanpa beban).

Jika bagian atas aki tersegel (sealed), kita tidak dapat melakukan pengetesan Specific Gravity / Berat Jenis untuk menentukan tingkat charge pada aki karena tidak ada jalan untuk mengambil cairan eletrolitnya.

Untuk menentukan tingkat charge aki pada aki sealed, kita harus melakukan tes Open Circuit Voltage melalui terminal aki menggunakan voltmeter digital yang akurat; voltmeter analog kurang akurat untuk melakukan test ini. Open Circuit Voltage (OCV) mengacu pada pengukuran voltase antara terminal positif dan negatif aki tanpa beban elektronik dinyalakan.

Setel Voltmeter digital pada 20 atau 40 volt dan pasang pengukurnya pada terminal aki.

Baca voltase dan bandingkan dengan gambar 3. Gambar 3 menggabungkan Specific Gravity / Berat Jenis dengan standard OCV test.

Di sana terdapat hubungan langsung antara Specific Gravity / Berat Jenis dengan OCV yang diukur dari terminal aki. Setrum Aki di bawah 75% harus di charge dulu sampai penuh sebelum melakukan sebuah test beban.

gambar 3

Apa yang Tingkat charge aki dapat tunjukkan ke kita

Tingkat charge aki menunjukkan bahwa aki cukup ter-charge untuk melakukan test beban (load test). Tingkat charge aki tidak memberitahu kita bahwa aki dapat memberikan voltase dan arus (ampere) secara bersamaan. Untuk itulah test beban dilakukan. Bila sudah pasti bahwa tingkat charge aki adalah 75% atay lebih, maka test beban akan mengukur kemampuan aki untuk menyediakan energi (Power). Tenaga diukur dalam Watt, atau Voltase kali Ampere.

Dengan bertambahnya usia aki, penurunan kualitas materil atau jatuh dan plat aki menjadi kurang powerful. Sebuah aki yang lolos test Specific Gravity / Berat Jenis atau test OCV mungkin masih sulit untuk menjaga voltasenya tetap stabil ketika beban elektronik membutuhkan energi listrik yang besar.

Hal ini menjadi penting, jadi kita ulang lagi : Aki harus menyediakan energi. Aki harus cukup menyediakan arus listrik untuk mengoperasikan semua beban di kendaraan dan tetap menjaga voltase yang tepat.

Original text :

Battery State of Charge: Tools & Testing

Battery State of Charge - Hydrometers

Is the battery bad? Or is it simply discharged? To be sure, we need to measure the Specific Gravity of the electrolyte in each of its six cells. This test tells us the battery’s State of Charge.

As a battery discharges, the electrolyte contains more and more water and less acid. Since water is lighter than acid, the weight of electrolyte decreases as the battery discharges.

As the battery charges, the acid content of the electrolyte increases. Electrolyte in a charged battery weighs more by volume than electrolyte in a discharged battery.

We can use a hydrometer to test Specific Gravity and State of Charge in batteries with removable caps. Here’s how:

    * Remove the battery caps. Check the electrolyte level. Make sure all cells are covered but not overfilled.
    * Insert the hydrometer into each cell and draw electrolyte into the glass cylinder with the squeeze ball. Draw just enough acid into the cylinder to make the float rise. Hold the hydrometer vertical as each sample is drawn. Note the exact level at which the fluid level intersects the measurement scale on the float and record it.
    * Repeat the test at each of the remaining cells. Record the reading for each cell. Compare readings to the chart on this page to determine state of charge.
    * If the battery is below 75 percent state of charge, recharge it before load testing.

Temperature Correction

    * If the temperature of the electrolyte is below 80 degrees F, subtract .004 (4 points) from the actual reading for each 10 degree change.
    * Add 4 points for each 10 degree change above 80 degrees F.

For example, if the actual specific gravity reading is 1.265, but the electrolyte temperature is only 30 degrees F, then the true, corrected specific gravity is 1.245 (1.265-.020 = 1.245).

Why? Because the higher 1.265 specific gravity reading at 30 degrees F is the result of the increased density of colder electrolyte, not because the sample contains a higher concentration of acid.


Battery State of Charge – Refractometers

Refractometers are precision instruments that also measure the specific gravity of battery acid. (They can also measure antifreeze freeze protection for both ethylene glycol and propylene glycol antifreeze.)

Refractometer use is simple:

    * Lift the clear sample window cover and place a drop of battery acid from one cell on the sample window.
    * Close the sample window cover.
    * Look through the eyepiece as you would look through a telescope.
    * The point at which the light and dark areas of the measurement screen intersect the scale indicates the specific gravity of the sample.
    * Record the reading and wipe the sample window clean before testing the next cell. Repeat the test for each of the remaining cells.

What Do Low Specific Gravity Readings Indicate?

Low specific gravity readings in all six cells tell us that the electrolyte in the cells is more water than acid, an indication that the battery is at a low state of charge. If the readings are uniformly low, however, there’s a reasonable chance that the battery may be all right once it is recharged.

Here are a few rules of thumb for interpreting specific gravity readings:

    * The maximum allowable difference between the highest and lowest specific gravity reading is 50 points, whether you measure it with a hydrometer or refractometer. If the range between high and low readings is greater than 50 points, replace the battery.
    * Abnormally high specific gravity readings (greater than 1.270) may indicate excess acid, possibly caused by someone adding acid, instead of water, to the battery.
    * Specific gravity tests won’t identify a battery with an open or shorted cell.

Testing State of Charge in Sealed Batteries

The Open Circuit Voltage Test

If the battery has a sealed top, you cannot perform a specific gravity test to determine the battery state of charge since there is no way to take samples of the electrolyte.

To determine battery state of charge in sealed-top batteries, you must perform an Open Circuit Voltage test across the battery posts using an accurate digital voltmeter; analog voltmeters are not accurate enough for this test. Open Circuit Voltage (OCV) refers to voltage measured across the battery posts with no electrical loads turned on.

Adjust your digital multimeter to the 20 or 40 Volt SC scale and place the meter leads across the battery posts.

Take the voltage reading and compare it to the chart to the right. The chart combines specific gravity and OCV test standards.

There is a direct relationship between specific gravity and open-circuit voltage measured across the battery posts. Batteries below 75% of full charge must be recharged before performing a load test.

What State of Charge Can Tell Us

State of Charge tells us if the battery is sufficiently charged to undergo load testing. It does not tell us if the battery can deliver both voltage and current at the same time. That’s what the load test is for. Once it is determined that the battery state of charge is 75% or greater, the load test measures the battery’s ability to provide POWER. Power is measured as wattage, or volts multiplied by amps.

As batteries age and deteriorate, call material degrades or falls off and plates become less powerful.  A battery that passes the specific gravity or open-circuit voltage tests may still have a hard time maintaining its voltage when electrical loads consume large amounts of current.

This is very important, so we will repeat it:  Batteries must provide power.  They must provide enough electrical current to operate all vehicle loads and still maintain the correct voltage.