Не всички автомобили имат индикатор, показващ нивото на заряд на батерията. Автомобилният ентусиаст трябва самостоятелно да наблюдава този индикатор, като периодично го проверява с волтметър, като преди това е изключил батерията от електрическата мрежа на автомобила. Едно просто електронно устройство обаче ще ви позволи да получите приблизителни стойности, без да напускате салона.
Избор на верига и аксесоари
Завършено строителство
Структурно, самостоятелно изработеният индикатор за контрол на зареждането на батерията се състои от електронен блок, на корпуса на който има три светодиода: червен, син и зелен. Изборът на цвят може да бъде различен - важно е при активиране на един от тях получената информация да се интерпретира правилно.
Поради малкия размер на устройството, можете да използвате обикновена дъска. Оптималното оформление на устройството е предварително избрано. Могат да се намерят няколко модела, но най-често срещаната и следователно работеща версия на индикатора за зареждане на батерията е показана на фигурата.
Схема на платката и нейните компоненти
Преди да инсталирате компонентите, е необходимо да ги подредите върху печатната платка според схемата. Едва след това можете да го изрежете до желания размер. Важно е индикаторът да е възможно най-малък. Ако планирате да го инсталирате в кутията, трябва да вземете предвид вътрешните му размери.
Тази схема е предназначена за наблюдение на работата на акумулатор на автомобил с мрежово напрежение от 6 до 14 V. За други стойности на този параметър трябва да промените характеристиките на компонентите. Техният списък е показан в таблицата.
Успешното стартиране на автомобилния двигател е силно зависимо от състоянието на зареждане на акумулатора. Редовната проверка на напрежението на клемите с мултицет е неудобна. Много по-практично е да използвате цифров или аналогов индикатор, разположен до таблото. Най-простият индикатор за батерията може да бъде направен на ръка, в който пет светодиода помагат за проследяване на постепенното разреждане или зареждане на батерията.
Схематична диаграма
Разгледаната схематична диаграма на индикатора за нивото на зареждане е просто устройство, което показва нивото на зареждане на 12 волтова батерия (акумулатор). Неговият ключов елемент е микросхемата LM339, в чийто случай са сглобени 4 операционни усилвателя (компаратора) от същия тип. Общият изглед на LM339 и разпределението на щифтовете са показани на фигурата. 
Директните и инверсните входове на компараторите са свързани чрез резистивни делители. Като товар се използват индикаторни светодиоди 5 мм.
Диодът VD1 служи за защита на микросхемата от случайно обръщане на полярността. Ценеров диод VD2 задава еталонното напрежение, което е еталон за бъдещи измервания. Резисторите R1-R4 ограничават тока през светодиодите.
Принцип на действие
Веригата за LED индикатор за зареждане на батерията работи по следния начин. Стабилизирано от резистор R7 и ценеров диод VD2, напрежение от 6,2 волта се подава към резистивен делител, сглобен от R8-R12. Както се вижда от диаграмата, между всяка двойка от тези резистори се формират референтни напрежения с различни нива, които се подават към директните входове на компараторите. От своя страна обратните входове се комбинират един с друг и чрез резисторите R5 и R6 се свързват към клемите на акумулаторната батерия (AKB).
В процеса на зареждане (разреждане) на батерията напрежението на обратните входове постепенно се променя, което води до алтернативно превключване на компараторите. Помислете за работата на операционния усилвател OP1, който е отговорен за индикацията на максималното ниво на зареждане на батерията. Нека зададем условието, ако заредената батерия има напрежение 13,5 V, тогава последният светодиод започва да свети. Праговото напрежение на неговия директен вход, при което този светодиод ще светне, се изчислява по формулата:
U OP1 + = U СТ VD2 - U R8,
U ST VD2 = U R8 + U R9 + U R10 + U R11 + U R12 = I * (R8 + R9 + R10 + R11 + R12)
I = U CT VD2 / (R8 + R9 + R10 + R11 + R12) = 6,2 / (5100 + 1000 + 1000 + 1000 + 10000) = 0,34 mA,
U R8 = I * R8 = 0,34 mA * 5,1 kΩ = 1,7 V
U OP1 + = 6,2-1,7 = 4,5V
Това означава, че когато потенциалът на обратния вход достигне повече от 4,5 волта, компараторът OP1 ще се превключи и на изхода му ще се появи ниско ниво на напрежение и светодиодът ще светне. Използвайки тези формули, можете да изчислите потенциала на директните входове на всеки операционен усилвател. Потенциалът на обратните входове се намира от равенството: U OP1- = I * R5 = U BAT - I * R6.
PCB и монтажни части
Печатната платка е изработена от едностранна платка с фолио, с размер 40 х 37 мм, която може да бъде изтеглена. Предназначен е за монтаж на DIP елементи от следния тип:
- резистори MLT-0,125 W с точност най-малко 5% (серия E24)
R1, R2, R3, R4, R7, R9, R10, R11 - 1 kOhm,
R5, R8 - 5,1 kOhm,
R6, R12 - 10 kOhm; - всеки диод с ниска мощност VD1 с обратно напрежение най-малко 30 V, например 1N4148;
- ценеров диод с ниска мощност VD2 със стабилизиращо напрежение 6,2 V. Например, KS162A, BZX55C6V2;
- LED1-LED5 светодиоди - тип индикатор
Индикаторът за зареждане на батерията е задължителен за всеки шофьор. Уместността на такова устройство се увеличава многократно, когато по някаква причина колата отказва да стартира в студена зимна сутрин. В тази ситуация си струва да решите дали да се обадите на приятел, така че той да дойде и да помогне за стартиране на батерията си, или батерията е наредена да живее дълго време, като се разрежда под критично ниво.
Защо да следите здравето на батерията?
Автомобилната батерия се състои от шест батерии, свързани последователно със захранващо напрежение 2.1 - 2.16V. Обикновено батерията трябва да произвежда 13-13.5V. Не трябва да се допуска значително разреждане на батерията, тъй като това намалява плътността и съответно температурата на замръзване на електролита се повишава.
Колкото повече батерията е износена, толкова по-малко време ще задържи заряд. През топлия сезон това не е критично, но през зимата светлините за паркиране, забравени във включено състояние, докато се върнат, могат напълно да "убият" батерията, превръщайки съдържанието в парче лед.
В таблицата можете да видите температурата на замръзване на електролита, в зависимост от състоянието на зареждане на уреда.
| Зависимост на температурата на замръзване на електролита от степента на зареждане на акумулатора | ||||
|---|---|---|---|---|
| Плътност на електролита, mg / cm малки | Напрежение, V (без натоварване) | Напрежение, V (при товар 100 A) | Ниво на заряд на батерията,% | Точка на замръзване на електролита, гр. Целзий |
| 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 |
Спад в нивото на заряда под 70% се счита за критичен. Всички автомобилни електроуреди не консумират напрежение, а ток. Без натоварване дори силно разредена батерия може да покаже нормално напрежение. Но при ниско ниво, по време на стартиране на двигателя, ще има силно „пропадане“ на напрежението, което е алармен сигнал.
Възможно е навреме да забележите предстоящото бедствие само ако индикаторът е инсталиран директно в кабината. Ако, докато колата работи, тя постоянно сигнализира за разреждане, е време да отидете в сервиза.
Какви са показателите
Много батерии, особено тези, които не се нуждаят от поддръжка, имат вграден сензор (хигрометър), чийто принцип се основава на измерване на плътността на електролита.
Този сензор следи състоянието на електролита и стойността на неговите показатели е относителна. Не е много удобно да се качите няколко пъти под капака на колата, за да проверите състоянието на електролита в различни режими на работа.
Електронните устройства са много по-удобни за наблюдение на състоянието на батерията.
Видове индикатори за зареждане на батерията
Много такива устройства се продават в автокъщите, които се различават по дизайн и функционалност. Фабричните устройства са условно разделени на няколко вида.
По метод на свързване:
- към гнездото на запалката;
- към бордовата мрежа.
Между другото, сигналът се показва:
- аналогов;
- дигитален.
Принципът на работа е един и същ за тях, като се определя нивото на заряд на батерията и се показва информация във визуална форма.
Схематична диаграмаиндикатор Как да направите индикатор за зареждане на батерията на светодиоди?
Има десетки различни схеми за контрол, но резултатите са идентични. Такова устройство може да бъде сглобено независимо от скрап. Изборът на схемата и компонентите зависи единствено от вашите възможности, въображение и обхвата на най-близкия радиомагазин.
Ето диаграма за разбиране как работи LED индикаторът на батерията. Такъв преносим модел може да бъде сглобен „на коляно“ за няколко минути.
D809- 9V ценеров диод ограничава напрежението в светодиодите, а самият диференциатор е сглобен на три резистора. Такава Лед индикаторзадейства се от тока във веригата. При напрежение 14V и повече силата на тока е достатъчна за светенето на всички светодиоди, при напрежение 12-13,5V те светят VD2и VD3, под 12V - VD1.
По-усъвършенствана версия с минимум части може да бъде сглобена на индикатор за бюджетно напрежение - чип AN6884 (KA2284).
Верига на светодиоден индикатор за нивото на зареждане на батерията на компаратор на напрежение
Схемата работи на принципа на компаратор. VD1- 7.6V ценеров диод, служи като източник на еталонно напрежение. R1- делител на напрежението. По време на първоначалната настройка той е настроен в такава позиция, че всички светодиоди да светят при напрежение 14V. Напрежението, подавано към входове 8 и 9, се сравнява чрез компаратор и резултатът се декодира на 5 нива чрез запалване на съответните светодиоди.
Контролер за зареждане на батерията
За да наблюдаваме състоянието на батерията по време на работа на зарядното устройство, правим контролер за зареждане на батерията. Веригата на устройството и използваните компоненти са максимално достъпни, като в същото време осигуряват пълен контрол върху процеса на презареждане на батериите.
Принципът на работа на контролера е следният: докато напрежението на батерията е по-ниско от напрежението на зареждане, зеленият светодиод свети. Веднага след като напрежението се изравни, транзисторът се отваря, като светва червения светодиод. Смяната на резистора пред основата на транзистора променя нивото на напрежение, необходимо за отваряне на транзистора.
Това е универсална управляваща верига, която може да се използва както за акумулатори с висока мощност на автомобили, така и за миниатюрни литиеви батерии.
Направи си сам индикатор за батерията на два светодиода- правилно поддържаните батерии ще работят добре за вас. Поддръжката включва редовно наблюдение на напрежението на акумулатора. Диаграмата, показана на фигура 1, е подходяща за повечето видове батерии. Той съдържа референтен светодиод REF, който работи при постоянен ток 1 mA и осигурява референтен светлинен поток с постоянен интензитет, независим от напрежението на батерията.
Това постоянство се осигурява от резистор R1 последователно със светодиода. Следователно, дори ако напрежението на напълно заредена батерия спадне до пълно разреждане, токът през нея ще се промени само с 10%. По този начин можем да приемем, че интензитетът на излъчване остава постоянен в диапазона на напреженията на батерията, съответстващи на прехода от състояние на пълен заряд към пълно разреждане.
Светлинният поток на измервателния LED VAR се променя в зависимост от промените в напрежението на акумулатора. Като поставите светодиодите близо един до друг, ще можете лесно да сравните тяхната яркост и по този начин да определите състоянието на батерията. Използвайте светодиоди с дифузно разсейваща леща, тъй като устройствата с прозрачни лещи дразнят очите ви. Осигурете достатъчна оптична изолация на светодиодите, така че светлината от един светодиод да не удря лещата на друг.
Измерване на LED работа
Светодиодът за измерване работи при ток в диапазона от 10 mA при напълно заредена батерия до по-малко от 1 mA при пълно разреждане. Ценеров диод D z със сериен резистор R 2 са необходими, за да може токът да има рязка зависимост от напрежението на акумулатора. Сумата от напрежението на Zener и спада на напрежението на светодиода трябва да бъде малко по-малко от най-ниското напрежение на батерията. Това напрежение пада върху резистора R 2. Промените в напрежението на батерията причиняват големи промени в тока на резистора R 2. Ако напрежението е приблизително 1 V, ток от 10 mA протича през LED VAR и е много по-ярък от LED REF. Ако напрежението е по-ниско от 0,1 V, интензитетът на LED VAR var ще бъде по-малък от този на LED REF. което показва, че батерията е разредена.
Направи си сам индикатор за батерията- веднага след края на зареждането на батерията, напрежението върху нея надвишава 13 V. За веригата това е безопасно, тъй като токът е ограничен до 10 mA. Ако светодиодите светят, бързо освободете бутона S 1 1 (за да не ги повредите (Фигура 2). Въпреки че в примера на Фигура 2 индикаторът за зареждане е свързан към 12-волтова оловно-киселинна батерия, можете лесно да се адаптирате тази верига към други типове батерии и можете също да я използвате за наблюдение на напрежението.
Два зелени светодиода предизвикват състояние, когато зарядът на батерията надвиши 60%. Набор от червени светодиоди показва, че батерията е паднала под 20%. Светодиодите REFG и LED REFR са свързани чрез 10 kΩ резистори R 1 и R 2. Последователните измервателни светодиоди, чиято яркост се променя, включват ценерови диоди и резистори R 3 и R 4 със съпротивление 100 ома. Диодите D 1, D 2 и D 3 задават необходимото напрежение на изрязване. Зависимостта на яркостта на светодиодите от състоянието на батерията е показана в Таблица 1.
Следният израз може да се използва за изчисляване на интензитета на светлината на зеления светодиод за измерване:
V BATT = 10 G x 100 + V D1 + V D2 + V LEDG + V DZ1
V BATT = 10 3 x 100 + 0,6 + 0,6 + 1,85 + 9,1 = 1225B.
Спадът на напрежението върху светодиодите, използвани с преден ток от 1 mA, е 1,85 V. Ако характеристиките на светодиодите се различават, съпротивленията на резисторите трябва да бъдат преизчислени. При това напрежение светодиодите светват по същия начин, което съответства на заряд на батерията от 60%. Описание на оловно-киселинните батерии можете да намерите в. Следният израз може да се използва за изчисляване на интензитета на светене на червения измервателен светодиод:
V BATT = I R x IOO + V D3 + V LEDR + V ZD2
Със зелен LED ток от 1 mA
V BATT = 10 -3 x 100 +0,6 + 1,85 + 9,1 = 11,65 V.
Тъй като и двата червени светодиода светят еднакво при това напрежение, това означава, че батерията е заредена на 20%. LED LED VARG varg е изключен. Фигура 3 показва, че и двата индикатора на измервателния уред са по-ярки от референтните светодиоди, което показва, че батерията е 100% заредена.
При разреден акумулатор стартирането на автомобила е доста проблематично. За да избегнете такава неприятна "изненада", достатъчно е просто да използвате волтметър от време на време. Въпреки това, не всички автомобилисти и не винаги правят това, защото е много по-удобно да имате някакво устройство, показващо колко дълго ще продължи зареждането на батерията.
Какви са показателите
Акумулаторната батерия (или акционерната банка) се състои от шест взаимосвързани елемента, напрежението във всеки обикновено трябва да бъде около 2,15 волта, тоест общото напрежение на батерията е подходящо за 13,5 волта. Ако зарядът падне под критичните стойности (около 9,5 волта), това може да доведе до дълбоко разреждане на батерията и в резултат на нейната пълна повреда.
Съвременните технологии "срещат" шофьорите и улесняват живота им максимално. Например, много автомобили вече имат бордови компютри, които също следят нивото на зареждане на батерията.
Въпреки че такава опция не е достъпна за всички, трябва да се използват други видове индикатори на този важен индикатор. Така че, можете да намерите отделни кристални дисплеи на арматурното табло, има индикатори за хигрометър, можете също (ако имате съответните умения) сами да направите индикатор за зареждане на батерията. Много сигнални устройства от този тип трябва да бъдат свързани към бордовата мрежа на автомобила, за да могат да следят нивото на зареждане на батерията.
Вграден индикатор за зареждане
Най-често срещаният тип индикатор на батериите, които не се нуждаят от поддръжка, е ареометърът. Състои се от око, световод, крак и плувка (поради това се нарича плувка). Вътре в акумулатора се намира кракът със светловода, към крака е прикрепен поплавък, с помощта на който се определя нивото на електролита в батерията. На корпуса на батерията има шпионка, която показва трите основни състояния на батерията:
- през шпионката свети зелена поплавъчна топка, което означава, че батерията е повече от наполовина заредена;
- шпионката остава черна (индикаторната тръба свети), това е сигнал, че поплавъкът е напълно потопен в електролитната течност, следователно плътността му е намалена и батерията трябва да се зареди;
Допълнителна информация.Някои модели ареометри имат червен поплавък, който може да се види в "прозорчето", когато зарядът и плътността на електролита намаляват.
- ако в "окото" се вижда само повърхността на течността вътре в батерията, това означава, че тя "иска да пие" - нивото на електролита е критично, спешно е необходимо да се допълни с дестилирана вода (и това е доста трудно за да направите това, тъй като такива батерии не изискват поддръжка).
Забележка!Въпреки че вграденият индикатор на батерията от този тип ви позволява незабавно да определите съществуващия проблем (или липсата на такъв), съдейки по някои потребителски отзиви, показанията на такива устройства често са фалшиви и самите те бързо се разпадат.
По правило това се дължи на следните причини:
- данните идват само от една акумулаторна клетка от шест и нивото на течността в тях може да варира значително;
- индикаторни части, изработени от пластмаса, не издържат температурен режимживот на батерията, така че данните са неверни;
- поплавъчните индикатори по никакъв начин не определят температурата на електролитната течност, а плътността също зависи от нея, следователно електролитът с понижена температура ще покаже нормално ниво на плътност, докато също ще бъде ниско.
Фабрични индикатори под формата на панели
В специализирани магазини можете да намерите много различни устройства за управление на батерията, всеки собственик на автомобил може да избере дизайна и функциите за себе си. Индикаторите се различават и по начина на свързване: към запалката или към бордовата мрежа на автомобила. Основната задача за всички устройства обаче е една и съща - да определят колко е заредена батерията и да сигнализират за това.
Има индикатори, които трябва да сглобите сами, като конструктор. Като пример - DC-12 V. Той дава възможност да се контролира зареждането на батерията, както и работата на регулиращото реле.
Такова малко устройство за управление работи в диапазона от 2,5 до 18 волта, консумира много малко електричество - до 20 милиампера, размерът на прозореца на индикатора е 4,3 на 2 см.
Ако поставите втора батерия в колата, можете да използвате индикатора от TMC - това е малък панел от индустриален алуминий върху светодиоди с вграден волтметър и превключвател между съседни батерии.
От скъпите модели (и неоправдано скъпи, на цената на нова батерия) могат да се разграничат контролери за напрежение на американската компания "Faria Euro Black Style". Цветът на корпуса обикновено е черен, диаметърът на прозореца на индикатора е 5,3 см, екранът е с подсветка в бяло. Захранването изисква 12 волта.
Как сами да сглобите индикатор за зареждане
Ако собственикът на колата е приятел с поялник, той може да сглоби анализатора със собствените си ръце, можете да намерите много схеми за сглобяване. С помощта на един, най-простият, можете да сглобите индикатор за зареждане, който прилича на гореописания DC-12 V. Той работи на същите принципи: свързан е към бордовата мрежа и определя напрежението на батерията в рамките на 6 -14 волта.
За да сглобите устройството, ще ви трябват транзистори, резистори, ценерови диоди, печатна платка и един червен, син и един зелен светодиод. След монтажа, според диаграмата, таблото се поставя в арматурното табло, а краищата на светодиодите се държат на място, удобно за гледане. В този случай ще се покаже напълно заредена батерия в зелено, синьо - при нормално зареждане (11 до 13 волта), а ако батерията е близо до разреждане, червеният светодиод ще светне.
Неприятно е, когато колата не може да запали просто защото батерията се разрежда в най-неподходящия момент. Индикатор за напрежение, закупен в магазин или запоен самостоятелно, ще ви помогне да избегнете неприятни "изненади" и ще ви предупреди предварително, че батерията се нуждае от презареждане.
Видео