Меню

Клеммы с индикатором тока заряда

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.

Индикатор заряда автомобильного аккумулятора

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

Встроенный индикатор автомобильного аккумулятора

Индикатор снятый с аккумулятора

Индикатор снятый с аккумулятора

Схематично устройство встроенного индикатора АКБ можно представить следующим образом.

Схематическое устройство индикатора заряда АКБ

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.

АКБ заряжена

Аккумулятор требует зарядки

Аккумулятор требует зарядки

Требуется долив воды

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

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.

Читайте также:  Фильтр кондиционер переменного тока

Индикатор от TMC

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

Euro Black Style

Signature Gold 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

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

Схема индикатора заряда аккумулятора на светодиодах

Автомобильный аккумулятор

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

Встроенный индикатор зарядаМногие 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.

Как устроен встроенный индикатор заряда АКБ

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:

  • аналоговые;
  • цифровые.

Индикаторы заряда АКБ

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

Принцип работы индикатора заряда

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.

Схема простейшего индикатора заряда АКБ

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

Индикатор 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.

Принципиальная схема контроллера заряда АКБПринцип 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



Клеммы с датчиком определением состояния аккумуляторных батарей

Клеммы современных аккумуляторных батарей имеют встроенные микропроцессоры, способные измерять ток заряда-разряда, напряжение, температуру и остаточную емкость батареи. Эти данные передаются в центральный блок управления для решения отключения части незначимых потребителей, например подогрева сидений, в случае недостаточного зарядного тока генератора.

Для определения остаточной емкости используют микропроцессор с силовой цепью на основе MOSFET-транзистора, который раз в минуту «опрашивает» батарею импульсом тока силой в 100 А и длительностью 1 мс. За фиксированное во время этого импульса падение напряжения дает для вычислении информацию о внутреннем сопротивлении. Чтобы результаты прогно за оказались более точными, измеряется еще и окру жающая температура.

Чтобы предупредить владельца автомобиля на проводах АКБ ставится монитор, на котором отображается индикаци я разряда. Критическая степень разряда сопровождается звуковым сигналом — для этого предусмо трен встроенный зуммер.

Одной из таких разработок является система «Стоп энд гоу», когда в целях экономии топлива двигатель выключается на каждом светофоре. Сенсор IBS (Intelligent Battery Sensor), интегрированный в минусовую клемму, постоянно изменяет ток, напряжение и температуру, вычисляя реальное состояние батареи. Если батарея разряжена контроллер не дает команду глушить двигатель, чтобы не допускать не допустимой разрядки при последующем автоматическом пуске. Датчик работает в тандеме с преобразователем постоянного напряжения, устраняющим провалы в момент работы стартера, которые могут привести к сбоям в работе различной бортовой электроники, например навигатора.

Датчик состояния может отключать привод генератор в том случае, когда АКБ достаточно заряжена, что уменьшает расход топлива.

Клемма с датчиком определением состояния аккумуляторных батарей

Рис. Клемма с датчиком определением состояния аккумуляторных батарей

Источник

Клемма аккумулятора с цифровым вольтметром

В автомобилях выпуска прошлого века постоянно применялся прибор контроля напряжения аккумуляторной батареи и бортовой сети автомобиля, и это было обусловлено жизненной необходимостью, т.к. АКБ были не очень надёжны, а система управления зарядом аккумулятора была реализована на реле управления. Сейчас качественные аккумуляторные батареи работают от 5 лет и более, а зарядкой аккумулятора и обеспечением электроэнергией систем автомобиля заведует модуль управления двигателем (ECM), который управляет генератором с помощью цепи сигнала включения генератора. EMC имеет сложный алгоритм работы, который в свою очередь зависит от общего тока (обобщённая оценка) который потребляет автомобиль.

В принципе всё разумно и логично, но блок управления кузовным оборудованием (BCM) автомобиля проинформирует Вас о неисправности АКБ или генератора только когда обнаружит, что выходное напряжение генератора составляет менее 11 В или больше 16 В, или он определит, что напряжение в системе ниже 11 В или выше 16 В в течение более 30 секунд.

По сути, Вас ставят перед фактом о неисправности, при которой Вы не заведётесь или заглохнете через какое-то время (зависит от тока потребления авто). Также при такой системе информирования водителя, Вы не узнаете о том, что АКБ не дозаряжается или наоборот на него поступает повышенное напряжение (аккумулятор выкипает), что приводит к потере ёмкости аккумулятора.

Учитывая наши реалии: зима, холодный пуск двигателя, автомобиль и АКБ с пробегом, полезно знать в каком состоянии аккумуляторная батарея и каково напряжение в бортовой сети авто. Глазок контроля заряда аккумуляторной батареи показывают зарядку одной банки аккумулятора, но в АКБ их 6 штук и многие из нас сталкивались с проблемой: индикатор заряда АКБ показывает, что АКБ заряжен, а по факту АКБ уже не годна.

Самый простой и эффективный способ решения подобной проблемы – это инструментальный контроль, т.е. контроль напряжения вольтметром на клеммах аккумуляторной батареи.

Заряженный аккумулятор должен выдавать от 12,5 В и выше, причём это напряжение должно быть после ночной стоянки при отрицательных температурах.

При заведенном двигателе напряжение на клеммах АКБ должно быть от 13,5 до 15В. Как мы говорили выше этим напряжением управляет модуль управления двигателем (ECM), который в свою очередь управляет генератором и это напряжение, в основном, зависит от тока потребления авто и чем он выше, тем больше напряжение, но верхний предел 15В.

Если напряжение на клеммах АКБ меньше, аккумулятор будет недозаряжаться и тогда через какое то время произойдёт его полная сульфатация и потеря ёмкости, если больше, то будет перезаряжаться и выкипать. При забитой системе вентиляции АКБ и его перезаряде возможен взрыв АКБ, а также он может раздуться и стремиться к форме шара.

Во всех перечисленных проблемах, информация о напряжении бортовой сети автомобиля позволяет принять меры по устранению этих неисправностей. Причём в системе: кислотный аккумулятор – автомобиль, процесс деградации аккумуляторной батареи идёт в течении многих недель и контролируя бортовую сеть автомобиля хотя бы раз в месяц, к примеру при проверке масла, Вы обеспечите долгую жизнь аккумулятору и качественный холодный пуск двигателя.

Клемма аккумулятора с цифровым вольтметром – простое и эффективное решение вопроса контроля состояния АКБ и генератора.

ООО ПК «Озар» предлагает клемму аккумулятора с цифровым вольтметром и отдельно цифровые вольтметры реализованные на микроконтроллере.

Плюсовая свинцовая аккумуляторная клемма обеспечивает максимальное пятно контакта, не создаёт гальваническую пару и является оптимальной для применения на аккумуляторах со свинцовыми выводами. Позволяет подключать силовую нагрузку под гайку М8, пятно контакта обеспечивает прохождение тока до 750А.

Встроенный цифровой вольтметр с трёхсигментным дисплеем на микроконтроллере, с малым током потребления, дает возможность постоянно контролировать напряжение на клеммах аккумулятора и просматривать критические значения напряжений и их время в журнале событий. Также в цифровом вольтметре есть возможность программирования значений максимального и минимального напряжения, при значениях напряжений ниже минимального и выше максимального индикация начинает мигать.

Источник

Схема индикатора тока заряда

Если зарядное устройство (ЗУ) для автомобильных аккумуляторов не имеет амперметра, трудно гарантировать их надежную зарядку. Возможно ухудшение (пропадание) контакта на клеммах батареи, обнаружить которое достаточно трудно. Вместо амперметра предлагаю простой индикатор буквально из нескольких деталей. Он включается в разрыв «плюсового» провода от ЗУ к АБ.

Рис. 1. Индикатор тока заряда

Схема на рис.1 представляет собой транзисторный ключ VT1, включающий светодиод HL1, когда через R1 протекает заданный ток. В этом случае падения напряжения на резисторе R1 (более 0,6 В) достаточно для открывания транзистора VT1 и зажигания HL1. Для конкретного аккумулятора номинал R1 подбирается так, чтобы светодиод зажигался при требуемом зарядном токе. По яркости его свечения можно приблизительно оценить зарядный ток. Резистор R1 — проволочный, изготавливается из 6. 12 витков обмоточного провода диаметром 1 мм. Можно использовать проволоку с высоким удельным сопротивлением (нихром) или резистор промышленного изготовления, например, ПЭВР-10.

Рис. 2. Индикатор тока заряда на КР293КП4

На рис.2 показана аналогичная схема, но с применением оптоэлектронного ключа КР293КП4. Такие оптроны популярны сегодня среди радиолюбителей, они позволяют конструировать радиоэлектронные устройства с минимальным количеством элементов. Резистор, ограничивающий ток в цепи светодиода оптрона, не нужен, так как для уверенного срабатывания ключа необходимо напряжение на контактах 3,4 порядка 1,1. 1,5 В. Ток в этой цепи — 10. 15 мА. Особенность схемы — в подключении исполнительного устройства на оптронном ключе. Как видно из рисунка, вход оптрона (светодиод) включается у клеммы «+» ЗУ с одной стороны, и у соответствующей клеммы «+» АБ — с другой. Резистором, на котором падает напряжение, в данном случае является сам соединительный провод между ЗУ и АБ, имеющий длину 0,8. 1,5 м. При надежном контакте в клеммах, падения напряжения на нем достаточно для срабатывания оптронного ключа. Контакты 5, 6 VU1 замыкаются , в цепи HL1 течет ток, и светодиод горит.

При использовании этого индикатора в приборах с большим напряжением питания, например, для зарядки АБ грузовых автомобилей с напряжением бортовой сети 24 В, необходимо подобрать величину R1, чтобы ток через светодиод не превышал максимально допустимый.

Такие индикаторы тока можно применить и в других конструкциях, где необходим контроль тока нагрузки. Включаются они аналогичным способом — между нагрузкой и источником питания.

Кашкаров А. Опубликована: 2005 г. 0 1
Вознаградить Я собрал 0 0

Источник