Menjaga kesehatan aki mobil merupakan komponen penting untuk memastikan kelancaran pengoperasian semua elektronik. Baterai tidak hanya menyediakan start mesin, tetapi juga melakukan sejumlah fungsi lain: menstabilkan tegangan di jaringan mobil, menjaga kinerja peralatan listrik saat mesin dimatikan, memastikan keamanan pengaturan mesin. komputer terpasang, sistem multimedia, jam, sistem iklim, dan perangkat berteknologi tinggi lainnya.

Jelas, untuk melakukan semua tugas, perlu untuk menjaga daya baterai dan mengisi ulang tepat waktu sebelum berakhir. Berbagai indikator membantu memantau parameter secara konstan.

Indikator bawaan

Baterai modern yang menggunakan elektrolit cair, biasanya, dilengkapi dengan indikator pelampung bawaan dari pengisian daya baterai. Ia mampu secara relatif akurat menunjukkan level elektrolit dan status pengisian baterai.

Saat mengisi daya sumber daya, kerapatan elektrolit di dalamnya meningkat, pelampung (biasanya hijau) naik di atas permukaan cairan dan terlihat melalui jendela (muatannya lebih dari 65%). Jika tenggelam dalam cairan, maka tingkat muatannya tidak mencukupi dan kepadatan pelampung lebih kecil dari campuran cairan. Opsi ketiga adalah mengurangi jumlah elektrolit dalam baterai. Dalam hal ini, indikator (mengambang) tidak terlihat sama sekali di jendela, seperti cairan, tetapi tabung hitam terlihat. Jadi, tergantung pada warna indikator (hijau, hitam atau kuning / tidak berwarna), Anda dapat menentukan tingkat muatan dan jumlah elektrolit cair dengan andal.

Indikator baterai bawaan seperti itu tidak terlalu akurat, namun nyaman dan membantu menentukan poin penting dalam kesehatan sumber daya. Anda dapat memperbaikinya, jika perlu, dengan bantuan perangkat khusus. Ngomong-ngomong, sebelum mempertimbangkan indikator bawaan, disarankan untuk mengetuknya dengan ringan. Jadi, ketika mobil bergerak di dalam tabung dengan pelampung, dapat terbentuk gelembung yang dapat menopang pelampung di permukaan, dan dengan mengetuk balon naik dan tidak mengganggu melihat indikator sebenarnya.

Indikator kabin

Mobil modern berisi sejumlah besar peralatan listrik yang terhubung ke jaringan mobil. Baterai tidak hanya memastikan kinerjanya saat mesin dimatikan, tetapi juga mempertahankan semua pengaturan dan pengaturan instrumen. Jelas, beban seperti itu pada baterai secara bertahap "memakan" tingkat muatannya. Pada saat yang sama, adalah paradoks bahwa banyak model mobil tidak dilengkapi dengan indikator dasar tingkat pengisian daya baterai di kabin. Karena itu, harus diperiksa secara manual, yang sangat tidak nyaman, terutama di musim dingin.

Indikator sederhana yang dapat Anda rakit dengan tangan Anda sendiri akan membantu menyelesaikan masalah dengan cara tertentu. Keuntungan lain yang tidak diragukan dari desain ini adalah harganya yang murah. Dibandingkan dengan salinan Cina yang murah, kualitas pembuatan hanya akan bergantung pada keterampilan dan akurasi master. Secara umum, jika Anda memiliki keterampilan dasar minimum, maka tidak akan sulit untuk merakit indikator yang sangat baik untuk memeriksa daya baterai dengan tangan Anda sendiri.

Skema perangkat ini cukup sederhana.

Tingkat pengisian baterai akan ditunjukkan oleh LED berwarna. Anda dapat memilih kombinasi warna apa pun. Dalam diagram yang disajikan, dioda sesuai dengan muatan berikut:

• hijau - 13 V ke atas;
• biru - 11-13 V;
• merah - 6-11 V.

Untuk merakit indikator, Anda membutuhkan barang-barang berikut:

• Resistor (2 buah. 1KΩ, 3 - 220 , 1 - 2KΩ);
• Transistor (VS547 dan VS557);
• Tiga LED RGB dengan warna berbeda;
• Dua dioda zener (untuk 9.1 dan 10 v).

Setelah mencoba semua elemen ke papan, Anda perlu memotong fragmen yang sesuai. Lebih baik untuk mengeluarkan LED pada kabel, dan tidak menyoldernya langsung ke papan, sehingga Anda dapat dengan mudah memasangnya di bawah dasbor. Jelas, lebih baik segera menyediakan tempat di mobil untuk itu dan melanjutkan dari lokasi ini untuk menentukan panjang kabel daripada setelah perakitan selesai.

Skema yang disajikan, yang memungkinkan Anda untuk merakit indikator baterai LED dengan tangan Anda sendiri, menghilangkan kebutuhan untuk memeriksa dan memantau status sumber daya secara manual. Pembacaan yang andal dan akurat akan ditampilkan langsung di tempat yang dipilih pada panel dan memberi tahu pemilik mobil tentang perlunya mengisi ulang baterai.

Sirkuit untuk merakit indikator pengisian daya baterai dengan tangan Anda sendiri diuji menggunakan catu daya dengan kemampuan untuk menyesuaikan tegangan. Satu-satunya kegagalan yang diamati dapat dianggap sebagai peralihan lambat dari dioda biru dan merah. Sebaliknya, ini disebabkan oleh fakta bahwa penguji tidak menanggapi perubahan tegangan yang cepat. Pada saat yang sama, penurunan tegangan yang mulus pada terminal baterai akan memastikan pengoperasian perangkat do-it-yourself yang cukup stabil, yang memungkinkan Anda untuk mengisi ulang baterai hingga pengisian selesai.

Apa itu indikator baterai mobil?

Baterai memainkan peran kunci dalam menghidupkan mesin mobil. Dan seberapa sukses peluncuran ini akan sangat tergantung pada tingkat pengisian baterai. Dan berapa banyak dari kita yang mengontrol tingkat pengisian baterai? Disebut, jawab sendiri pertanyaan ini. Oleh karena itu, ada kemungkinan besar bahwa suatu hari Anda tidak akan menghidupkan mobil karena baterai mati. Sebenarnya, pemeriksaan tingkat muatan itu sederhana. Anda hanya perlu mengukur secara berkala dengan multimeter atau voltmeter. Tetapi akan jauh lebih nyaman untuk memiliki indikator sederhana yang menunjukkan status pengisian baterai. Indikator-indikator ini akan dibahas dalam artikel ini.

Teknologi tidak tinggal diam, dan produsen otomotif berusaha sebaik mungkin untuk membuat perjalanan mobil dan perawatannya senyaman mungkin. Oleh karena itu, pada mobil modern di komputer terpasang, di antara fungsi-fungsi lainnya, Anda dapat menemukan data tentang tegangan baterai. Tetapi peluang seperti itu tidak tersedia di semua mobil. Pada mobil yang lebih tua, mungkin ada voltmeter analog, yang membuatnya sulit untuk memahami kondisi baterai. Untuk pemula dalam bisnis otomotif, kami menyarankan Anda untuk membiasakan diri dengan materi di.

Oleh karena itu, segala macam indikator pengisian daya baterai mulai muncul. Mereka mulai dibuat, baik pada baterai dalam bentuk hidrometer, dan tampilan informasi tambahan pada mobil.

Indikator pengisian daya tersebut juga tersedia dari produsen pihak ketiga. Mereka cukup mudah untuk ditempatkan di suatu tempat di kabin dan terhubung ke jaringan on-board. Selain itu, di Internet ada skema sederhana untuk membuat indikator pengisian daya dengan tangan Anda sendiri.

Indikator pengisian daya baterai bawaan

Indikator pengisian daya bawaan dapat ditemukan terutama pada. Ini adalah indikator pelampung, yang juga disebut hidrometer. Mari kita lihat terdiri dari apa dan bagaimana cara kerjanya. Pada foto di bawah ini Anda dapat melihat bagaimana indikator ini terlihat pada wadah baterai.

Dan inilah tampilannya ketika Anda mengeluarkannya dari baterai.

Secara skematis, perangkat indikator baterai internal dapat direpresentasikan sebagai berikut.

Prinsip pengoperasian sebagian besar hidrometer adalah sebagai berikut. Indikator dapat menunjukkan tiga posisi berbeda dalam situasi berikut:

• Saat baterai diisi, kerapatan elektrolit meningkat. Dalam hal ini, pelampung dalam bentuk bola hijau naik ke atas tabung dan menjadi terlihat melalui pemandu cahaya ke mata indikator. Biasanya, bola hijau muncul saat baterai terisi 65 persen atau lebih;
• Jika bola tenggelam dalam elektrolit, maka kerapatannya di bawah normal dan daya baterai tidak mencukupi. Pada saat ini, tabung indikator hitam akan terlihat di "lubang intip" indikator. Ini akan menunjukkan perlunya pengisian daya. Dalam beberapa model, bola merah ditambahkan, yang naik melalui tabung dengan kepadatan yang berkurang. Kemudian "mata" indikator akan berwarna merah;
• Dan pilihan lainnya adalah menurunkan level elektrolit. Kemudian, melalui "lubang intip" indikator, permukaan elektrolit akan terlihat. Ini akan menunjukkan kebutuhan untuk mengisi ulang dengan air suling. Benar, dalam kasus baterai bebas perawatan, ini akan menjadi masalah.

Indikator bawaan semacam itu memungkinkan Anda untuk membuat penilaian awal tentang tingkat pengisian baterai. Sepenuhnya mengandalkan pembacaan hidrometer tidak seharusnya. Jika Anda membaca banyak ulasan tentang pengoperasian perangkat ini, menjadi jelas bahwa mereka sering menampilkan data yang tidak akurat dan dengan cepat gagal. Dan ada beberapa alasan untuk ini:

• Indikator dipasang hanya di salah satu dari enam sel baterai. Ini berarti Anda akan memiliki data tentang kepadatan dan tingkat biaya hanya untuk satu bank. Karena tidak ada komunikasi di antara mereka, orang hanya bisa menebak situasi di bank lain. Misalnya, dalam elemen ini, level elektrolit mungkin normal, dan di beberapa elemen lainnya sudah tidak mencukupi. Bagaimanapun, penguapan air dari elektrolit di tepian berbeda (dalam ekstrem, proses ini lebih intens);
• Indikator terbuat dari kaca dan plastik. Bagian plastik mungkin melengkung karena pemanasan atau pendinginan. Akibatnya, Anda akan melihat data yang terdistorsi;
• Massa jenis suatu elektrolit bergantung pada suhunya. Hidrometer tidak memperhitungkan hal ini dalam pembacaannya. Misalnya, pada elektrolit dingin, dapat menunjukkan kerapatan normal, meskipun berkurang.

Indikator baterai pabrik

Hari ini dijual, Anda dapat menemukan perangkat yang cukup menarik untuk memantau tingkat pengisian baterai berdasarkan voltasenya. Mari kita lihat beberapa di antaranya.

Indikator Level Baterai DC-12V

Perangkat ini dijual sebagai kit. Sangat cocok untuk mereka yang berteman dengan teknik elektro dan besi solder.

Indikator DC-12 V memungkinkan Anda untuk memeriksa pengisian aki mobil dan fungsi regulator relai. Indikator dijual sebagai kit suku cadang dan dirakit secara independen. Biaya perangkat DC-12 V adalah 300-400 rubel.

Karakteristik utama dari indikator DC-12V:

• Rentang tegangan: 2,5-18 volt;
• Konsumsi arus maksimum: hingga 20 mA;
• Dimensi PCB: 43 kali 20 milimeter.

Indikator pengisian daya baterai do-it-yourself pada dua LED- Baterai yang dirawat dengan baik akan bekerja dengan baik untuk Anda dan berbagi. Pemeliharaan meliputi, khususnya, pemantauan tegangan baterai secara teratur. Sirkuit yang ditunjukkan pada Gambar 1 cocok untuk sebagian besar jenis baterai. Ini berisi referensi LED REF , yang beroperasi pada arus konstan 1 mA dan memberikan output cahaya referensi dengan intensitas konstan, tidak tergantung pada tegangan baterai.

Keteguhan ini disediakan oleh resistor R1 yang dihubungkan secara seri dengan LED. Oleh karena itu, bahkan jika tegangan baterai yang terisi penuh turun hingga debit penuh, arus yang melaluinya hanya akan berubah 10%. Dengan demikian, kita dapat mengasumsikan bahwa intensitas radiasi tetap konstan dalam rentang tegangan baterai yang sesuai dengan transisi dari keadaan pengisian penuh ke pelepasan penuh.

Fluks bercahaya dari pengukuran LED VAR berubah sesuai dengan perubahan tegangan baterai. Dengan menempatkan LED berdekatan satu sama lain, Anda dapat dengan mudah membandingkan kecerahan cahayanya, dan dengan demikian menentukan status baterai. Gunakan LED lensa yang tersebar karena perlengkapan lensa bening mengiritasi mata Anda. Sediakan isolasi optik yang cukup untuk LED sehingga cahaya dari satu LED tidak mengenai lensa yang lain.

Mengukur operasi LED

Meteran LED beroperasi pada arus mulai dari 10mA dengan baterai yang terisi penuh hingga kurang dari 1mA dengan baterai yang terisi penuh. Dioda zener D z dengan resistor seri R 2 diperlukan agar arus memiliki ketergantungan yang tajam pada tegangan baterai. Jumlah tegangan zener dan penurunan tegangan pada LED harus sedikit lebih kecil dari tegangan baterai terendah. Tegangan ini turun melintasi resistor R 2 . Perubahan tegangan baterai menyebabkan perubahan besar pada arus resistor R 2 . Jika tegangannya sekitar 1V, arus 10mA mengalir melalui LED VAR dan bersinar jauh lebih terang daripada LED REF. Jika tegangan lebih rendah dari 0,1 V, intensitas LED VAR var akan lebih kecil daripada LED REF . menunjukkan bahwa baterai rendah.

Indikator pengisian daya baterai DIY- segera setelah baterai diisi, tegangan di atasnya melebihi 13 V. Ini aman untuk sirkuit, karena arus dibatasi hingga 10 mA. Jika LED terang, lepaskan tombol S 1 1 dengan cepat (untuk mencegah kerusakan pada mereka (Gambar 2). Meskipun pada contoh pada Gambar 2 indikator pengisian daya terhubung ke baterai timbal-asam 12 volt, Anda dapat dengan mudah menyesuaikan sirkuit ini untuk jenis baterai lainnya. Juga, Anda dapat menggunakannya untuk memantau tegangan.

Dua LED hijau menginduksi keadaan saat daya baterai melebihi 60%. Satu set LED merah menunjukkan bahwa baterai telah turun di bawah 20%. LED REFG dan LED REFR dihubungkan melalui resistor R 1 dan R 2 dengan hambatan 10 kOhm. LED pengukur yang konsisten, yang kecerahannya berubah, termasuk dioda zener dan resistor R 3 dan R 4 dengan resistansi 100 ohm. Dioda D 1 , D 2 dan D 3 mengatur tegangan penjepit yang diperlukan. Ketergantungan kecerahan LED pada keadaan baterai ditunjukkan pada Tabel 1.

Ekspresi berikut dapat digunakan untuk menghitung intensitas LED pengukuran hijau:

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=1225V.

Penurunan tegangan pada LED yang digunakan pada arus maju 1 mA adalah 1,85 V. Jika karakteristik LED berbeda, resistansi resistor harus dihitung ulang. Pada tegangan ini, LED menyala sama, yang sesuai dengan daya baterai 60%. Deskripsi baterai timbal-asam dapat ditemukan di. Ekspresi berikut dapat digunakan untuk menghitung intensitas cahaya LED pengukur merah:

V BATT = I R x IOO + V D3 + V LED + V ZD2

Pada arus LED hijau 1 mA

V BATT \u003d 10 -3 x 100 +0,6 + 1,85 + 9,1 \u003d 11,65 V.

Karena kedua LED merah menyala sama pada tegangan ini, itu berarti baterai terisi 20%. Varg VARG LED mati. Gambar 3 menunjukkan bahwa kedua LED pengukuran lebih terang daripada LED referensi, menunjukkan bahwa baterai terisi 100%.

Indikator LED tingkat pengisian baterai konvensional atau yang dapat diisi ulang, di mana semua ambang batas diatur menggunakan potensiometer, dapat dipasang sesuai dengan diagram yang diberikan dalam bahan ini. Nilai tambah yang besar adalah ia bekerja dengan baterai dari 3 hingga 28 V.

Sirkuit indikator baterai rendah

Indikator dioda pemancar cahaya sendiri datang dalam berbagai jenis dan warna, yang direkomendasikan ditunjukkan pada diagram itu sendiri. Karena perbedaan penurunan tegangan maju, resistor pembatas arus harus disesuaikan untuk kinerja dan keseragaman terbaik. Dalam skema R18-R22, resistansi yang sama ditawarkan - perhatikan bahwa resistor ini tidak harus sama pada akhirnya. Namun, jika warnanya sama, satu nilai resistor sudah cukup.

Warna LED - tingkat pengisian daya

• Merah: 0 sampai 25%
• Oranye : 25 - 50%
• Kuning : 50 - 75%
• Hijau : 75 - 100%
• Biru: >100% tegangan

Di sini LM317 bertindak sebagai referensi sederhana 1,25 V. Tegangan input minimum harus melebihi tegangan output beberapa volt. Tegangan input minimum = 1,25V + 1,75V = 3V Meskipun LM317 memiliki beban lembar data minimum 5mA, tidak ada satu pun instance yang tidak berfungsi pada 3,8mA. Ini adalah resistor R5 (330 ohm) yang memberikan beban minimum.

Selama pengujian, tingkat pengisian baterai 4,5 V diperkirakan, untuk itulah tegangan pada diagram diberikan. Pengaturannya adalah sebagai berikut: pertama, tegangan respons masing-masing komparator harus ditentukan sesuai dengan tingkat pengosongan baterai, kemudian tegangan harus dibagi sesuai dengan faktor pembagian pembagi tegangan. Jadi, untuk baterai 4,5 V, tampilannya seperti ini:

Ambang tegangan

• 4.8V 1.12V
• 4.5V 1.05V
• 4.2 0.98V
• 3.9V 0.91V

Pengoperasian indikator status baterai

Chip LM317 U3 adalah referensi tegangan 1,25 volt. Resistor R5 dan R6 membentuk pembagi tegangan, yang mengurangi tegangan baterai ke tingkat yang dekat dengan tegangan referensi. Elemen U2A adalah penguat, jadi tidak peduli berapa banyak arus yang ditarik simpul ini, tegangannya tetap stabil. Resistor R8 - R11 memberikan resistansi tinggi terhadap input komparator. U1 terdiri dari empat pembanding yang membandingkan tegangan referensi potensiometer dengan tegangan baterai. Op-amp LM358 U2B - juga berfungsi sebagai semacam komparator yang mengontrol LED orde rendah.

Pada nilai tegangan yang membatasi, LED mungkin tidak bersinar dengan jelas, sebagai aturan, kedipan terjadi di antara dua LED yang berdekatan. Untuk mencegah hal ini, sejumlah kecil tegangan umpan balik positif ditambahkan pada R14 - R17.

Pengujian indikator

Jika pengujian dilakukan langsung dari baterai, harap dicatat bahwa perlindungan polaritas terbalik tidak disediakan. Lebih baik untuk awalnya menghubungkan sirkuit daya melalui resistor 100 ohm untuk membatasi kemungkinan kegagalan fungsi. Dan setelah menentukan bahwa polaritasnya benar, resistor ini dapat dilepas.

Versi indikator yang disederhanakan

Bagi mereka yang ingin membangun perangkat yang lebih sederhana, chip U2, semua dioda dan beberapa resistor dapat dihilangkan. Kami menyarankan Anda untuk memulai dengan versi ini, dan kemudian, setelah memastikan bahwa itu berfungsi normal, kumpulkan versi lengkap dari indikator pengosongan baterai. Semoga sukses dengan peluncuran Anda!

Keberhasilan awal mesin mobil sangat tergantung pada status pengisian baterai. Memeriksa tegangan di terminal secara teratur dengan multimeter tidak nyaman. Jauh lebih praktis menggunakan indikator digital atau analog yang terletak di sebelah dashboard. Indikator pengisian daya baterai yang paling sederhana dapat dibuat dengan tangan, di mana lima LED membantu melacak pengosongan atau pengisian daya baterai secara bertahap.

diagram sirkuit

Diagram sirkuit yang dipertimbangkan dari indikator level pengisian adalah perangkat paling sederhana yang menampilkan level pengisian baterai (baterai) pada 12 volt. Elemen kuncinya adalah chip LM339, di mana 4 penguat operasional (komparator) dari jenis yang sama dirakit. Tampilan umum LM339 dan penetapan pin ditunjukkan pada gambar. Input langsung dan terbalik dari komparator dihubungkan melalui pembagi resistif. LED indikator 5 mm digunakan sebagai beban.

Diode VD1 berfungsi sebagai perlindungan untuk sirkuit mikro dari pembalikan polaritas yang tidak disengaja. Dioda Zener VD2 menetapkan tegangan referensi, yang merupakan standar untuk pengukuran di masa mendatang. Resistor R1-R4 membatasi arus melalui LED.

Prinsip operasi

Rangkaian indikator baterai LED bekerja sebagai berikut. Tegangan 6,2 volt distabilkan dengan bantuan resistor R7 dan dioda zener VD2 diumpankan ke pembagi resistif yang dirakit dari R8-R12. Seperti dapat dilihat dari diagram, tegangan referensi dari level yang berbeda terbentuk antara setiap pasangan resistor ini, yang diumpankan ke input langsung dari komparator. Pada gilirannya, input terbalik saling berhubungan dan terhubung ke terminal baterai melalui resistor R5 dan R6.

Dalam proses pengisian (pengosongan) baterai, tegangan pada input terbalik secara bertahap berubah, yang mengarah pada pergantian komparator secara bergantian. Pertimbangkan pengoperasian penguat operasional OP1, yang bertanggung jawab untuk menunjukkan tingkat pengisian baterai maksimum. Mari kita atur kondisinya, jika baterai yang terisi memiliki tegangan 13,5 V, maka LED terakhir mulai menyala. Tegangan ambang pada input langsungnya, di mana LED ini akan menyala, dihitung dengan rumus:
U OP1+ \u003d U ST VD2 - U R8,
U ST VD2 \u003d U R8 + U R9 + U R10 + U R11 + U R12 \u003d I * (R8 + R9 + R10 + R11 + R12)
Saya \u003d U ST VD2 / (R8 + R9 + R10 + R11 + R12) \u003d 6.2 / (5100 + 1000 + 1000 + 1000 + 10000) \u003d 0,34 mA,
U R8 \u003d I * R8 \u003d 0,34 mA * 5,1 kOhm \u003d 1,7 V
U OP1+ = 6,2-1,7 = 4,5 V

Ini berarti bahwa ketika nilai potensial lebih dari 4,5 volt tercapai pada input terbalik, komparator OP1 akan beralih dan level tegangan rendah akan muncul pada outputnya, dan LED akan menyala. Dengan menggunakan rumus ini, Anda dapat menghitung potensi pada input langsung dari setiap penguat operasional. Potensi pada input terbalik ditemukan dari persamaan: U OP1- = I*R5 = U BAT - I*R6.

PCB dan Bagian Perakitan

Papan sirkuit tercetak terbuat dari textolite foil satu sisi berukuran 40 kali 37 mm, yang dapat diunduh. Ini dirancang untuk memasang elemen DIP dari jenis berikut:

• Resistor MLT-0,125 W dengan akurasi minimal 5% (seri E24)
  R1, R2, R3, R4, R7, R9, R10, R11 - 1 kOhm,
  R5, R8 - 5,1 kOhm,
  R6, R12 - 10 kOhm;
• dioda daya rendah apa pun VD1 dengan tegangan balik setidaknya 30 V, misalnya, 1N4148;
• dioda zener VD2 berdaya rendah dengan tegangan stabilisasi 6,2 V. Misalnya, KS162A, BZX55C6V2;
• LED LED1-LED5 - jenis indikator