Прибор индикации заряда аккумулятора

Индикатор заряда аккумулятора автомобиля

Индикатор на аккумуляторе – незаменимый прибор для владельцев машин. Актуальность его возрастает многократно, когда зимним холодным утром автомобиль вдруг отказывается заводиться. Некоторые начинают звонить друзьям, другие просят «прикурить» АКБ, третьи сомневаются в исправности батареи.

Для чего нужен индикатор заряда аккумулятора

Конструкция автомобильного аккумулятора состоит из шести батарей. Они соединены последовательно и выдают 13-13,5 В. Чем дольше используется АКБ, тем меньший срок он способен удерживать заряд.

Ситуация усугубляется в холодное время года, когда активно используется «печка». Даже оставленные включенными на ночь габаритные огни могут полностью «убить» батарею.

Увидев красный глазок, владелец машины сразу понимает, что требуется зарядка. Если глазок зеленого цвета, то с АКБ все в порядке и беспокоиться не стоит.

Принцип работы

Под глазком индикатора имеется встроенный аэрометр – устройство, определяющее плотность залитого электролита. В зависимости от измеренных параметров, прибор сообщает владельцу машины, что требуется срочная подзарядка.

Аэрометр представляет собой трубку, в конце которой размещается цветной шарообразный поплавок. При хорошей зарядке плотность электролита высока, шарик выталкивается наверх. Его наблюдает хозяин авто через глазок.

В некоторых аккумуляторных батареях в качестве индикатора дополнительно служит красный шарик. При снижении плотности он поднимается наверх, когда тонет зеленый.

Кроме малого заряда в АКБ может быть слишком низкий уровень электролита. В этом случае в глазке наблюдается поверхность жидкости, а индикатор зарядки автомобильного аккумулятора показывает белый цвет.

Схема индикатора

В электрической схеме контроля уровня заряженности аккумулятора на 12 Вольт не содержится ни стабилитронов, ни сложных микросхем, ни транзисторов. Она состоит из включенных последовательно резисторов и светодиодов.

Работа устройства основана на начальном напряжении загорания светодиода, представляющего собой полупроводник.

Предел напряжения открытия или загорания светодиода находится в диапазоне 1,8-2,6 В в зависимости от его модели. Каждый последующий элемент начинает гореть после включения предыдущего.

Какие существуют индикаторы

Большинство АКБ оснащены встроенным датчиком, работа которого основана на определении плотности залитого электролита. Погрешность его велика, пользоваться им неудобно.

Чтобы посмотреть, горит ли индикатор в различных режимах работы, приходится каждый раз поднимать капот автомобиля.

По способу подключения устройства:

• к бортовой сети;
• к прикуривателю.

По способу вывода сигнала:

• аналоговые;
• с цифровой индикацией заряда аккумулятора.

Все типы приборов имеют простой принцип работы – измерение заряда батареи и вывод информации в понятном для пользователя виде.

Обозначения цветов

Глазок аккумуляторов предполагает четыре варианта цветовой индикации. Каждый из них соответствует определенному уровню зарядки:

1. Зеленый. Этот цвет показывает, что батарея полностью заряжена, подзарядка в ближайшее время не нужна. Машиной можно пользоваться в обычном режиме.
2. Красный индикатор на автомобильном аккумуляторе – это тревожный сигнал, показывающий, что требуется срочная подзарядка.
3. Черный цвет сигнализирует о той же проблеме, что и красный. Он означает, что плотность электролита невысока, зелены шарик опустился на дно и в глазок видна лишь чернота трубки. Требуется срочная подзарядка.
4. Белый глазок указывает на низкий уровень электролита. Проблема устраняется самостоятельно – аккумулятор разбирается, в него добавляется дистиллированная вода.

Индикатор заряда аккумуляторной батареи своими руками

При наличии свободного времени индикатор зарядки можно сделать в домашних условиях. Прибор будет контролировать работу аккумулятора при вольтовых характеристиках сети от 6 до 14 В.

Принцип функционирования прибора такой же, как и у моделей, изготовленных на заводе и продающихся в автомагазинах.

Для изготовления устройства потребуются:

• печатная плата;
• транзисторы DC 557 и BC 547;
• два стабилизатора – на 9,1 и 10 В;
• резисторы – 2х1000 Ом, 3х220 Ом и один на 2200 Ом;
• светодиоды различных цветов – синий, красный и зеленый.

Подготовленные заранее элементы собираются по любой из схем, которые можно легко отыскать в справочниках или в сети.

Все детали нужно расположить на печатной плате таким образом, чтобы они занимали как можно меньшую площадь и объем. Перед спайкой светодиодные элементы следует проверить на соответствие цвета и контакта при помощи тестера.

Паять светодиоды нужно на специальные проводки, а не к плате напрямую. Это позволит компактно и удобно расположить индикаторное устройство внутри автомобильной приборной панели.

Самостоятельно собранную плату нужно прикрепить к внутренней поверхности приборной панели, подключить к прикуривателю либо к бортовой сети. Светодиоды, припаянные к проводкам, выводятся на наружную сторону панели.

Источник

Индикатор заряда аккумулятора

Электрические аккумуляторы повсеместно применяются в нашей жизни. Они используются как первичные электрохимические источники электропитания для переносных или передвижных электроприборов. К примеру, для телефонов, ноутбуков, автомобилей, шуруповёртов, квадрокоптеров, игрушек.

Аккумулятор представляет собой сложную конструкцию. Он при зарядке накапливает в себе электроэнергию за счёт физико-химических процессов (электролиза), при подключении нагрузки отдаёт энергию, то есть происходит разряд (разряжается).

При правильном обслуживании необходимо постоянно следить за основным параметром – уровнем зарядки. В этом владельцу поможет индикатор заряда аккумулятора. Он вовремя подскажет, какой параметр вышел из нормы (плотность, уровень электролита), и требуется ли вмешательство.

Применяются разнообразные индикаторы. По назначению они равные, по функциональным элементам – многообразные: от электромеханических до интеллектуальных.

Технические данные аккумуляторов

Основные применяемые типы аккумуляторов:

• Щелочные – Ni-Cd,
• Ni-MH – никель-металлогидридные,
• кислотные – аккумуляторы для автомобилей,
• Li-ion – литий-ионные,
• Li-po – литий-полимерные.

При эксплуатации аккумулятора необходимо учитывать его функциональные характеристики, такие как:

• значение ёмкости,
• выходное напряжение,
• размеры,
• сколько весит,
• допустимое минимальное напряжение,
• срок эксплуатации,
• коэффициент полезного действия,
• диапазон рабочей температуры,
• рабочий ток заряда и разряда.

К сведению. Все параметры указываются для 20 или 25 °С.

Аккумулятор для автомобиля (АКБ) состоит из 6 последовательно соединённых аккумуляторных секций с напряжением питания каждой 2,1-2,16 В, на хорошей батарее напряжение 13-13,5 В.

Важно! Не допускается снижение напряжения ниже 9 вольт, поскольку из-за особенностей процессов, происходящих в батареях, садится плотность, что повышает температуру промерзания электролита и ускоряет разрушение электродов. В свою очередь, уменьшается и срок службы аккумулятора.

Разновидности индикаторов заряда аккумулятора

Разделяют индикаторы по методу подключения и индикации сигнала. Зарядка – это сложный процесс, поэтому в основном индикаторы информируют только об окончании зарядки в аналоговом или цифровом виде.

Для каждого типа аккумулятора необходимы адекватные схемы и конструкции зарядки, электроизмерительные или электронные. Так, для телефонов и ноутбуков используются импульсные зарядки, которые должны обладать интеллектом, в них используют микропроцессоры. Электронный контроллер ШИМ Weswen применяется для зарядки аккумуляторных батарей для независимого электроснабжения домов.

Одним из простых является встроенный индикатор заряда батареи, который выполнен в виде глазка. Устанавливается в одну из банок автомобильного аккумулятора. Разновидность работы индикатора с двумя шариками показана на рис. ниже.

Индикатор представляет собой пластмассовый цилиндр с плавающими шариками зелёного и красного цветов. В работе индикатора используется принцип ареометра. Красный шарик реагирует только на уровень электролита, зелёный – на уровень и плотность электролита. Есть варианты и с одним зелёным шариком.

Используются ещё и электроизмерительные индикаторы в виде стрелочных вольтметров. Один из них показан на рис. ниже. Подключается параллельно, в цепи аккумулятора.

Устанавливается как на приборной панели, так и в удобном месте. При нормальном напряжении на аккумуляторе стрелка должна находиться в пределах последнего зелёного сектора. Если стрелка показывает ниже 75%, то требуется подзарядка. Нахождение стрелки в начале шкалы (красный сектор) говорит о том, что аккумулятор неисправен.

Опытные владельцы аккумуляторов могут использовать простые готовые цифровые индикаторы. Один из таких изображён на рис. ниже

Он просто показывает напряжение в данное время. Владельцу самому решать, что делать. При диагностике аккумулятора можно использовать стрелочный или цифровой тестер.

Радиолюбители могут использовать индикацию, сделанную своими руками. В основном изготавливают схемы разнообразных индикаторов для контроля заряда аккумулятора на световых индикаторах, двух или больше. Схемное решение устройств индикации зависит от сложности зарядки.

Важно! Чем проще зарядка, тем сложнее должна быть схема индикации.

На рис. ниже изображена схема проверки степени зарядки на 5 индикаторах.

На рисунке изображена одна из возможных эл.схем, собранная на компараторе Lm339 с термокомпенсацией. HL1 будет гореть при недозаряженном или плохом аккумуляторе. HL2 – это недозаряд, значит, требуется зарядка. HL3 – напряжение в норме. HL4 – небольшой перезаряд. HL5 – недопустимый перезаряд. Остановить зарядку необходимо при загорании HL4.

Нужно отметить! Во время работы будет гореть только один световой индикатор. Таких вспомогательных плат можно разработать столько, на сколько хватит знаний и необходимости.

В современных гаджетах, использующих питание от аккумуляторных батарей, зарядки делают более сложными, чтобы создать оптимальные условия работы батареи. Например, в зарядках для шуруповёртов используются импульсные блоки с применением запрограммированных контроллеров. В таких автоматических зарядках два состояния индикации: разряжен и заряжен. Для удобства в качестве световых индикаторов применяются и жидкокристаллические индикаторы.

В нынешних авто за состоянием аккумулятора следят главный модуль, модуль управления двигателем и датчик, который следит за параметрами батареи. Электронная система автомобиля сама следит за правильной эксплуатацией аккумулятора. Водителю остаётся только наблюдать за информацией на экране дисплея.

Развивается использование батарей при автономном электроснабжении домов. Ветрогенераторы и солнечные панели объединяются в общую электросеть, и аккумуляторы управляются с помощью ШИМ контроллера, например, от компании WESWEN.

Необходимо постоянно следить за работоспособностью аккумуляторных батарей. Для этого предназначены указатели заряда. Простые устройства – просто следят, а контроллеры контролируют и управляют подзарядкой аккумулятора.

Видео

Источник

Какие существуют индикаторы заряда автомобильного аккумулятора

Аккумулятор играет ключевую роль при запуске двигателя автомобиля. И насколько успешным будет этот запуск, во многом зависит от степени заряженности аккумуляторной батареи. А многие из нас контролируют уровень заряда АКБ? Называется, ответьте себе сами на этот вопрос. Поэтому высока вероятность того, что вы в один прекрасный день не заведёте автомобиль из-за дохлого аккумулятора. Собственно, сама проверка степени зарядки несложная. Нужно просто периодически измерять напряжение аккумулятора автомобиля мультиметром или вольтметром. Но было бы гораздо удобнее иметь простой индикатор, показывающий состояние заряда аккумулятора. О таких индикаторах пойдёт речь в этом материале.

Какие бывают индикаторы заряда автомобильного аккумулятора?

Технологии не стоят на месте и производители автомобильной техники изо всех сил стараются сделать поездки на автомобиле и его обслуживание максимально комфортным. Поэтому на современных автомобилях в бортовом компьютере, среди прочих функций, можно найти данные о напряжении аккумуляторной батареи. Но такие возможности есть далеко не на всех автомобилях. На старых авто может присутствовать аналоговый вольтметр, по которому достаточно сложно понять, в каком состоянии находится АКБ. Для новичков в автомобильном деле советуем ознакомиться с материалом о норме заряда аккумулятора автомобиля.

Такие индикаторы заряда выпускаются и сторонними производителями. Их достаточно легко разместить где-нибудь в салоне и подключить в бортовую сеть. Кроме того, в интернете есть несложные схемы изготовления индикаторов заряда своими руками.

Давайте, разберём все эти разновидности индикаторов для АКБ подробнее.
Вернуться к содержанию

Встроенный индикатор заряда на аккумуляторе

Встроенные индикаторы заряда можно встретить преимущественно на необслуживаемых автомобильных аккумуляторах. Это поплавковый индикатор, который ещё называют гидрометром. Давайте, посмотрим, из чего он состоит и как работает. На фотографии ниже можно посмотреть, как этот индикатор выглядит на корпусе аккумулятора.

Встроенный индикатор автомобильного аккумулятора

Индикатор снятый с аккумулятора

Схематично устройство встроенного индикатора АКБ можно представить следующим образом.

Схематическое устройство индикатора заряда АКБ

Принцип действия у большинства гидрометров следующий. Индикатор может показывать три различных положения в следующих ситуациях:

• По мере зарядки аккумулятора увеличивается плотность электролита. При этом поплавок в форме шарика зелёного цвета поднимается по трубке вверх и становится виден через световод в глазок индикатора. Обычно зелёный шарик всплывает при степени заряженности батареи от 65 процентов и выше;
• Если шарик тонет в электролите, то значит плотность ниже нормы и заряд батареи недостаточен. В этот момент в «глазок» индикатора будет видна трубка индикатора чёрного цвета. Это будет говорить о необходимости зарядки. В некоторых моделях добавляют шарик красного цвета, который поднимается по трубке при пониженной плотности. Тогда в «глазке» индикатора будет красный цвет;
• И ещё один вариант – это понижение уровня электролита. Тогда через «глазок» индикатора будет видно поверхность электролита. Это будет говорить о необходимости доливки дистиллированной воды. Правда, в случае необслуживаемого аккумулятора сделать это будет проблематично.

Аккумулятор требует зарядки

Требуется долив воды

• Индикатор установлен только в одной из шести банок аккумуляторной батареи. Это значит, что данные по плотности и степени заряженности у вас будут только по одной банке. Поскольку сообщения между ними нет, о ситуации в других банках остаётся только догадываться. К примеру, в этом элементе уровень электролита может быть нормальный, а в некоторых других уже недостаточный. Ведь испарение воды из электролита по банкам отличается (в крайних этот процесс идёт более интенсивно);
• Индикатор выполняется из стекла и пластика. Пластиковые детали могут покоробиться от нагрева или охлаждения. В результате вы будете видеть искажённые данные;
• Плотность электролита зависит его температуры. Гидрометр никак не учитывает это в своих показаниях. Например, на холодном электролите он может показать нормальную плотность, хотя она пониженная.

Следует отметить, что для проверки заряда аккумулятора по встроенному индикатору в АКБ, нужно открыть капот, протереть «глазок» и посмотреть. Большинство автолюбителей заглядывают под капот от случая к случаю. Поэтому хотелось бы иметь некий прибор, показывающий степень заряда АКБ прямо в салоне. И такие устройства были разработаны производителями автомобилей и сторонними компаниями.
Дополнительно рекомендуем прочитать статью про самостоятельное обслуживание аккумулятора.

Фабричные индикаторы заряда АКБ

Сегодня в продаже можно найти достаточно интересные устройства для контроля уровня зарядки аккумулятора по его напряжению. Давайте рассмотрим некоторые из них.

Индикатор уровня заряда аккумуляторной батареи DC-12 В

Это устройство продаётся в виде конструктора. Оно подойдёт для тех, кто дружит с электротехникой и паяльником.

Схема индикатора зарядки

Основные характеристики индикатора DC-12 В:

• Диапазон напряжений: 2,5─18 вольт;
• Максимальный потребляемый ток: до 20 мА;
• Габариты печатной платы: 43 на 20 миллиметров.

Панель с индикатором от TMC

Этот индикатор может заинтересовать тех, кто установил себе второй аккумулятор в машину.

Индикатор от TMC

Индикаторы Faria Euro Black Style и Signature Gold Style

В магазинах можно найти индикаторы уровня заряда аккумулятора 12В от фирмы Faria (США).

Euro Black Style

Signature Gold Style

Индикатор заряда аккумуляторной батареи своими руками

В завершение рассмотрим, как сделать индикатор заряда аккумулятора своими руками. В сети есть огромное количество всевозможных схем для создания подобных индикаторов. Была выбрана одна, наиболее распространённая схема, по сборке которой было достаточно много положительных отзывов.

Устройство предназначено для контроля работы автомобильной АКБ с напряжением в бортовой сети от 6 до 14 вольт. В принципе, оно похожа на вышеупомянутый набор DC-12 В, который продаётся в магазинах. Это и не удивительно, поскольку принцип действия тот же.

Для сборки индикатора потребуются:

• Транзисторы: по одному ВС547 и ВС557;
• Резисторы: два 1 кОм, три 220 Ом и один 2,2 кОм;
• Стабилитроны: по одному 9,1 и 10 вольт;
• Печатная плата;
• Набор светодиодов (красный, синий, зелёный).

Схема для сборки индикатора своими руками

Старайтесь скомпоновать комплектующие на печатной плате так, чтобы они занимали как можно меньше места. Перед пайкой светодиодов проверьте их тестером на соответствие цвета и контактов. Лучше паяйте светодиоды не напрямую к плате, а выносите их на проводах, чтобы потом было удобнее устанавливать индикатор на автомобильной панели приборов.

Этот самодельный индикатор демонстрирует определённый уровень зарядки АКБ, не выводя конкретного значения напряжения. Корректная работа:

• Красный светодиод загорается при напряжении 6─11 вольт (это критический разряд);
• Синий горит при 11─13 вольт (в штатном режиме работы);
• Зелёный включается при напряжении больше 13 вольт (полностью заряженная АКБ).

Источник