Светодиодный автомобильный индикатор аккумулятора

Схема индикатора заряда аккумулятора на светодиодах

Зачем следить за состоянием аккумулятора?

Автомобильный аккумулятор состоит из шести последовательно соединённых аккумуляторных батарей с напряжением питания 2,1 — 2,16В. В норме АКБ должен выдавать 13 — 13,5В. Нельзя допускать значительного разряда аккумуляторной батареи, поскольку при этом падает плотность и, соответственно, повышается температура промерзания электролита.

Чем выше износ аккумулятора, тем меньшее время он удерживает заряд. В тёплое время года это не критично, а вот зимой забытые во включённом состоянии габаритные огни к моменту возвращения способны полностью «убить» аккумулятор, превратив содержимое в кусок льда.

В таблице можно увидеть температуру промерзания электролита, в зависимости от степени заряженности агрегата.

Зависимость температуры промерзания электролита от степени заряда аккумулятора
Плотность электролита, мг/см. куб.	Напряжение, В (без нагрузки)	Напряжение, В (с нагрузкой 100 А)	Степень заряда АКБ, %	Температура замерзания электролита, гр. Цельсия
1110	11,7	8,4	0,0	-7
1130	11,8	8,7	10,0	-9
1140	11,9	8,8	20,0	-11
1150	11,9	9,0	25,0	-13
1160	12,0	9,1	30,0	-14
1180	12,1	9,5	45,0	-18
1190	12,2	9,6	50,0	-24
1210	12,3	9,9	60,0	-32
1220	12,4	10,1	70,0	-37
1230	12,4	10,2	75,0	-42
1240	12,5	10,3	80,0	-46
1270	12,7	10,8	100,0	-60

Критическим считается падение уровня заряда ниже 70%. Все автомобильные электроприборы потребляют не напряжение, а ток. Без нагрузки даже сильно разряженный аккумулятор может показывать нормальное напряжение. Но при низком уровне, во время запуска двигателя, будет отмечаться сильная «просадка» напряжения, что является тревожным сигналом.

Своевременно заметить приближающуюся катастрофу возможно лишь в том случае, когда непосредственно в салоне установлен индикатор. Если во время работы автомобиля он постоянно сигнализирует о разрядке – пора ехать на СТО.

Какие существуют индикаторы

Многие АКБ, особенно необслуживаемые, имеют встроенный датчик (гигрометр), принцип работы которого основан на измерении плотности электролита.

Этот датчик контролирует состояние электролит и ценность его показателей относительна. Не очень удобно по несколько раз залазить под капот автомобиля, что бы проконтролировать состояние электролита в разных режимах работы.

Для контроля состояния АКБ значительно удобнее электронные приборы.

Виды индикаторов заряда аккумуляторной батареи

В автомагазинах продаётся множество таких устройств, различающихся дизайном и функционалом. Фабричные приборы условно делятся на нескольких типов.

По способу подключения:

• к разъёму прикуривателя;
• к бортовой сети.

По способу отображения сигнала:

Принцип работы у них одинаков, определение уровня заряда АКБ и отображение информации в наглядном виде.

Принципиальная схема индикатора

Как сделать индикатор заряда аккумулятора на светодиодах?

Существуют десятки разнообразных схем контроля, но результат они выдают идентичный. Подобное устройство возможно собрать самостоятельно из подручных материалов. Выбор схемы и комплектующих зависит исключительно от ваших возможностей, фантазии и ассортимента ближайшего магазина радиотоваров.

Вот схема для понимания как работает индикатор заряда аккумулятора на светодиодах. Такую портативную модель можно собрать «на коленке» за несколько минут.

Д809 – стабилитрон на 9В ограничивает напряжение на светодиодах, а на трёх резисторах собран сам дифференциатор. Такой светодиодный индикатор срабатывает на силу тока в цепи. При напряжении 14В и выше сила тока достаточно для свечения всех светодиодов, при напряжении 12-13,5В светятся VD2 и VD3, ниже 12В — VD1.

Более продвинутый вариант при минимуме деталей можно собрать на бюджетном индикаторе напряжения — микросхеме AN6884 (KA2284).

Схема led индикатора уровня заряда АКБ на компараторе напряжения

Схема работает по принципу компаратора. VD1 – стабилитрон на 7,6В, он служит в качестве эталонного источника напряжения. R1 – делитель напряжения. При первоначальной настройке он выставляется в такое положение, чтобы при напряжении 14В светились все светодиоды. Напряжение, поступающее на входы 8 и 9, сравнивается через компаратор, а результат дешифруется на 5 уровней, зажигая соответствующие светодиоды.

Контроллер зарядки АКБ

Что бы отслеживать состояние аккума во время работы зарядного устройства, делаем контроллер заряда АКБ. Схема устройства и используемые компоненты максимально доступны, в то же время обеспечивают полный контроль над процессом подзарядки батарей.

Принцип работы контроллера следующий: пока напряжение на аккумуляторе ниже напряжения заряда – горит зелёный светодиод. Как только напряжение сравняется, открывается транзистор, зажигая красный светодиод. Изменение резистора перед базой транзистора меняет уровень напряжения, необходимого для открытия транзистора.

Это универсальная схема контроля, которую можно использовать как для мощных автомобильных аккумуляторов, так и для миниатюрных литиевых батареек-аккумуляторов.

Источник

Индикатор аккумулятора на автомобиле и принцип работы АКБ датчика

Во всех автомобилях от современных производителей в качестве комплектующей детали идёт батарея с жидким электролитом в составе. Такие батареи включают в себя специальный индикатор, по расцветке которого можно узнать показатель зарядки батареи и общий уровень электролита внутри. Для установки состояния батареи можно рассмотреть индикатор в одной ячейке. Различают все индикаторы на аккумуляторе по цветам.

Описание устройства

Перед применением индикатора важно аккуратно постучать по нему любым твердым предметом. После такого воздействия пузырьки воздуха, которые могут помешать осмотру устройства, поднимаются к поверхности. В результате оттенок датчика можно будет рассмотреть более подробно.

Во время зарядки устройства показатель плотности электролита начинает возрастать возле самих электродов. Выше расположения электродов плотность начинает значительно увеличиваться из-за начала диффузии. Индикатор АКБ на такой процесс даёт реакцию, что в некоторых случаях может привести к неправильному результату. Несмотря на стопроцентный заряд батареи индикатор может сохраняться чёрного цвета.

Такой процесс можно объяснить тем, что электролит с большой плотностью не успевает полностью перемешаться с электролитом меньшей плотности.

Процесс смешивания электролитов посредством диффузии может продолжаться на протяжении нескольких дней. Окончательно оценить состояние батареи можно с помощью показателя измерения, сделанного специальным тестером.

Основные разновидности заряда

Аккумулятор играет главную роль во время пуска работы двигателя машины. Насколько этот пуск произойдёт успешно, во многом зависит от подзарядки аккумуляторной батареи. Но далеко не каждый водитель следит за уровнем зарядки АКБ. В этом случае в несколько раз возрастает шанс, что в один день машина просто не сможет завестись по причине выхода из строя аккумулятора. Сама проверка зарядки устройства считается довольно простой.

В этом случае нужно просто время от времени проверять показатель напряжения в аккумуляторе машины специальным диагностическим прибором — вольтметром либо мультиметром. Но намного проще и легче, если у пользователя будет в запасе специальный индикатор, который будет показывать общее состояние заряда устройства. Именно такие индикаторы на автомобильный аккумулятор пользуются широким спросом в настоящее время.

Современные технологии продолжают активно развиваться, в производственной сфере автомобилей пытаются всеми возможными способами сделать поездки на транспорте и его обслуживание более удобным. На современных машинах в бортовой компьютер, помимо различных функциональностей, включены показатели напряжения аккумуляторной батареи.

Но такие расширения представлены далеко не в каждой машине. На более старых моделях может находиться аналоговый вольтметр, по которому будет довольно не просто определить, в каком состоянии находится система. Для новичков в автомобильной сфере лучше всего предварительно будет изучить норму зарядки аккумулятора транспорта и лишь потом приступать к определению индикатора.

В последнее время на рынок стало поступать всё большее количество индикаторов для определения заряда батареи. Их стали производить для аккумуляторов, представляющих собой гидрометр, а также для дополнительных дисплеев в салоне машины.

Такие типы индикаторов производят многие страны. Их довольно просто разместить внутри салона транспорта и подключить к бортовому экрану. Помимо этого, в интернете представлено большое количество простых схем создания индикаторов заряда своими руками. Сложностей в этом процессе особо не возникает.

Встроенный индикатор

Встроенные модели индикаторов заряда устанавливаются преимущественно на необслуживаемые автомобильные аккумуляторы. Такой индикатор включает в себя специальный поплавок, который также называется гидрометром. Нужно более подробно рассмотреть его строение и принцип функционирования. В состав такого устройства входят следующие детали: глазок индикатора, световод, поплавок, ножка индикатора.

Принцип работы у многих моделей гидрометров схож между собой. Индикатор может принимать три разных значения в следующих случаях:

1. В процессе зарядки аккумуляторной батареи увеличивается показатель плотности электролита. В этом случае поплавок шарообразной формы окрашивается в зелёный оттенок, поднимается по отведённой трубе вверх, и его можно легко различить в глазок индикатора. Чаще всего шарик, окрашенный в зелёный цвет, всплывает на поверхность при заряженности устройства на 65 процентов и больше.
2. В том случае, если шарик тонет в электролите, то это указывает на низкую по норме плотность. Заряд в батарее в этом случае не достигает нужного параметра. В это время в глазок индикатора пользователь сможет увидеть трубку, окрашенную в чёрный цвет. Это указывает на недостаток зарядки устройства. В некоторых типах индикаторов специально устанавливается шарик красного цвета, который поднимается по трубе при сниженной плотности. В этом случае при просмотре цвет датчика будет красным.
3. Существует ещё один возможный случай снижения уровня электролита. Тут через глазок индикатора будет просматриваться поверхность электролита. Для улучшения ситуации нужно прибавить в устройство дистиллированной воды либо специального электролита. В случае необслуживаемого аккумулятора провести такую процедуру будет крайне сложно.

Факторы неточности

Такая встроенная система индикации на аккумуляторе автомобиля помогает заранее полноценно оценить разряженность автомобильной батареи. Но полностью рассчитывать на показания, которые предоставляет владельцу гидрометр не стоит. Если изучить большое количество отзывов клиентов о функционировании такого прибора, то можно выявить, что они довольно часто показывают неточные значения и быстро ломаются. К этому приводит несколько факторов:

1. Индикатор встроен лишь в одну из шести батарей аккумулятора автомобиля. Это означает, что показатели плотности и общей заряженности устройства будут считываться лишь по единственной банке. Так как сообщения между ними никакого не установлено, то о положении остальных банок можно будет лишь делать догадки. Например, в этом устройстве уровень электролита может быть нормальным, в остальных же он будет на недостаточном уровне. Процесс испарения воды из электролита по банкам довольно разный (в крайних такая процедура проводится в более ускоренных темпах).
2. Датчик создан из пластика либо стекла. Пластиковые части устройства могут потрескаться либо повредиться при воздействии высоких температур и резкого охлаждения. В результате этого владелец будет получать неточные данные.
3. Показатель плотности электролита напрямую зависит от температуры вокруг. Гидрометр никак не рассматривает этот факт при выведении результата. К примеру, на охлаждённом электролите он может указывать нормальную плотность, хотя на самом деле она будет значительно снижена.

Важно помнить, что для проведения проверки зарядки батареи по встроенному в автомобиль индикатору дня начала нужно открыть капот, потереть глазок и заглянуть в него. Многие владельцы автомобиля смотрят под капот крайне редко. Очень важно иметь специальное устройство прямо в салоне автомобиля, которое будет показывать показатель зарядки батареи. Такие устройства создаются самими производителями автомобилей и другими отличительными компаниями.

Сегодня в продажу поступают довольно интересные приборы для слежки за количеством зарядки аккумулятора по показателю напряжения в нём.

Индикатор DC-12 B

Такой прибор можно найти в магазине в виде конструктора. Именно его можно свободно использовать тем, кто хорошо разбирается в паянии и устройстве электротехники.

Индикатор DC-12 В даёт владельцу возможность регулярно сверять показатели заряда батареи аккумулятора и принцип функционирования самого реле. Индикатор можно приобрести в виде специальной детали для автомобиля, его сборка производится самостоятельно. Цена за такой индикатор уровня зарядки аккумуляторной батареи будет колебаться от 300 до 400 рублей. К главным отличительным чертам такого устройства можно отнести следующие:

• показатель напряжения, который колеблется от 2,5 до 18 вольт;
• максимальный показатель потребляемого тока до 20 мА;
• общий размер печатной платы 43*20 миллиметров.

ТМС панель устройства

Такой прибор лучше всего подойдёт тем владельцам, у которых в автомобиль встроен второй аккумулятор. Прибор выглядит как алюминиевая панель со специальным вольтметром и тумблером для переключения между АКБ. Местом производства считается Китай, стоимость доходит до 1500 рублей.

В магазинах можно найти автомобильные индикаторы батареи с уровнем зарядки 12 вольт от производителя Faria, расположенного в США. Но стоимость за такие устройства очень завышена и составляет от четырёх до пяти тысяч рублей. За такие деньги намного легче будет приобрести новый аккумулятор.

Создание своими руками

Также можно рассмотреть создание индикатора заряда батареи в домашних условиях своими руками. Такой прибор сможет контролировать работу автомобильной аккумуляторной батареи с показателем напряжения в сети от 6 до 14 вольт. Работа устройства схожа с индикатором DC-12 B, и это нормально, так как принцип функционирования таких устройств заложен одинаково.

Для конструирования индикаторной системы владельцу потребуется:

• печатная плата;
• специальные транзисторы BC 547 и DC 557;
• стабилитроны: один 9,1 воль и один 10 вольт;
• резисторы два 1 кОм, три по 220 Ом и один 2,2 кОм;
• специальные светодиоды разных расцветок (зелёный, синий и красный).

Все подготовленные комплектующие детали собираются по специально составленной схеме. Важно попробовать разместить все подготовленные детали на печатном плате так, чтобы они занимали как можно меньше свободного пространства. Перед пайкой светодиодов важно провести проверку их соответствия расцветки и контакта специальным тестером. Паять светодиоды важно не напрямую к плате, а выносить их на специальные провода, чтобы после было намного комфортнее помещать индикатор внутрь машинной панели приборов.

Такой индикатор батареи автомобиля, созданный своими руками, показывает количество зарядки главной батареи, не выводя при этом определённого показателя напряжения. Принцип работы устройства заключается в следующем:

• красный индикатор на аккумуляторе автомобиля начинает гореть при наличии напряжения от 6 до 11 вольт (это относят к критическому заряду);
• синий начинает загораться при следующих значения: 11−13 воль (в правильном режиме работы);
• зелёный начинает загораться при наличии напряжения выше отметки 13 вольт (аккумулятор батареи полностью заряжен).

Сконструированную своими усилиями плату крепят на внутренней стороне приборной панели, подключают к бортовой системе устройства, а светодиоды на проводах выводят на главную внешнюю сторону.

Если провести всю процедуру осторожно и правильно, то внешний вид салона автомобиля не станет хуже, но при этом у владельца будет шанс полностью контролировать показатель заряда аккумулятора машины.

Источник