차량 배터리의 상태를 유지하는 것은 모든 전자 장치가 원활하게 작동하도록 보장하는 중요한 부분입니다. 배터리는 엔진 시동을 보장할 뿐만 아니라 자동차 네트워크의 전압을 안정화하고, 엔진이 꺼졌을 때 전기 장비의 작동을 유지하며, 켜짐 설정의 안전을 보장하는 등 다양한 기능을 수행합니다. 보드 컴퓨터, 멀티미디어 시스템, 시계, 기후 시스템 및 기타 첨단 장치.

분명히 모든 작업을 완료하려면 배터리 충전을 유지하고 소진될 때까지 적시에 재충전해야 합니다. 다양한 지표는 매개변수를 지속적으로 모니터링하는 데 도움이 됩니다.

내장 표시기

액체 전해질을 사용하는 최신 배터리에는 일반적으로 배터리 충전량을 표시하는 플로트 표시기가 내장되어 있습니다. 배터리의 전해질 수준과 충전 상태를 비교적 정확하게 나타낼 수 있습니다.

전원을 충전하면 전해질의 밀도가 증가하고 플로트(보통 녹색)가 액체 레벨 위로 올라가 창을 통해 보입니다(충전량은 65% 이상). 액체에 가라앉으면 충전 수준이 불충분하고 플로트의 밀도가 액체 혼합물의 밀도보다 낮습니다. 세 번째 옵션은 배터리의 전해질 양을 줄이는 것입니다. 이 경우 액체처럼 표시기(플로트)가 창에 전혀 보이지 않지만 검은색 튜브가 보입니다. 따라서 표시기의 색상(녹색, 검정색 또는 노란색/무색)에 따라 충전 정도와 액체 전해질의 양을 상당히 안정적으로 확인할 수 있습니다.

이 내장 배터리 표시기는 정확도가 높지는 않지만 편리하며 전원 성능의 중요한 측면을 결정하는 데 도움이 됩니다. 필요한 경우 특수 장치를 사용하여 이를 명확히 할 수 있습니다. 그런데 내장된 인디케이터를 보기 전에 가볍게 두드리는 것이 좋습니다. 따라서 자동차가 움직일 때 플로트를 표면에 지지할 수 있는 플로트와 함께 튜브 내에 기포가 형성될 수 있으며, 두드리면 공기 풍선일어나서 실제 표시기를 보는 것을 방해하지 마십시오.

캐빈 표시기

현대 자동차에는 자동차 네트워크에 연결된 수많은 전기 제품이 포함되어 있습니다. 배터리는 엔진이 꺼진 상태에서도 작동을 보장할 뿐만 아니라 장치의 모든 설정 및 설정도 지원합니다. 분명히 배터리에 대한 이러한 부하는 충전 수준을 점차적으로 "먹습니다". 많은 자동차 모델의 실내에 기본 배터리 충전 수준 표시기가 장착되어 있지 않다는 것은 역설적입니다. 따라서 수동으로 확인해야 하는데, 특히 겨울에는 그다지 편리하지 않습니다.

자신의 손으로 간단하게 조립할 수 있는 간단한 표시기는 어떤 방식으로든 문제를 해결하는 데 도움이 될 것입니다. 이 디자인의 또 다른 확실한 장점은 저렴한 가격입니다. 값싼 중국 사본과 비교할 때 조립 품질은 장인의 기술과 정확성에만 달려 있습니다. 일반적으로 최소한의 기본 기술이 있다면 손으로 배터리 충전량을 확인하기 위한 훌륭한 표시기를 구성하는 것이 어렵지 않습니다.

장치 다이어그램은 매우 간단합니다.

배터리 충전 수준은 컬러 LED로 표시됩니다. 색상 조합을 선택할 수 있습니다. 제시된 다이어그램에서 다이오드는 다음 전하에 해당합니다.

• 녹색 – 13V 이상;
• 파란색 - 11-13V;
• 빨간색 – 6–11V.

표시기를 조립하려면 다음 요소가 필요합니다.

• 저항기(2개 1KOhm, 3 – 220Ω, 1 – 2Kohm);
• 트랜지스터(ВС547 및 ВС557);
• 서로 다른 색상의 세 가지 RGB LED;
• 2개의 제너 다이오드(9.1 및 10V).

보드의 모든 요소를 ​​시도한 후에는 해당 조각을 잘라내야 합니다. LED를 보드에 직접 납땜하는 것보다 전선으로 출력하는 것이 대시보드 아래에 편리하게 설치할 수 있는 것이 좋습니다. 분명히 자동차에 즉시 장소를 제공하고 조립을 완료한 후보다 와이어 길이를 결정하기 위해 이 위치에서 진행하는 것이 좋습니다.

LED 배터리 표시기를 직접 손으로 조립할 수 있는 제시된 회로를 사용하면 전원 상태를 수동으로 확인하고 모니터링할 필요가 없습니다. 신뢰할 수 있고 정확한 판독값은 패널의 선택한 위치에 직접 표시되며 자동차 소유자에게 배터리 재충전 필요성을 알려줍니다.

배터리 충전 표시기를 손으로 조립하는 회로는 전압 조정 기능이 있는 전원 공급 장치를 사용하여 테스트되었습니다. 유일하게 눈에 띄는 결함은 파란색과 빨간색 다이오드의 느린 전환으로 간주될 수 있습니다. 오히려 이는 테스터가 급격한 전압 변화에 반응하지 않았기 때문입니다. 동시에 배터리 단자의 전압이 부드럽게 감소하면 장치가 상당히 안정적으로 작동하고 손으로 조립할 수 있으며 충전이 완료될 때까지 배터리를 재충전할 수 있습니다.

자동차 배터리 충전 표시기는 무엇입니까?

배터리는 자동차 엔진 시동에 중요한 역할을 합니다. 그리고 이번 출시의 성공 여부는 배터리 충전 상태에 따라 크게 달라집니다. 우리 중 얼마나 많은 사람들이 배터리 충전 수준을 모니터링합니까? 이 질문에 스스로 답해 보세요. 따라서 어느 날 배터리가 방전되어 자동차의 시동을 걸지 못할 가능성이 높습니다. 사실 충전상태를 확인하는 것 자체는 어렵지 않습니다. 멀티미터나 전압계로 주기적으로 측정하면 됩니다. 하지만 배터리 충전 상태를 간단하게 표시해 주는 것이 훨씬 더 편리할 것입니다. 이 자료에서는 이러한 지표에 대해 논의합니다.

기술은 멈추지 않고 자동차 제조업체는 자동차 여행과 유지 관리를 최대한 편안하게 만들기 위해 최선을 다하고 있습니다. 따라서 최신 자동차, 온보드 컴퓨터 등의 기능 중에서 배터리 전압에 대한 데이터를 찾을 수 있습니다. 하지만 모든 자동차에 이런 기능이 있는 것은 아닙니다. 오래된 자동차에는 아날로그 전압계가 있어서 배터리 상태를 이해하기가 매우 어려울 수 있습니다. 자동차 사업의 초보자라면 관련 자료를 읽어 보시기 바랍니다.

따라서 모든 종류의 배터리 충전 표시기가 나타나기 시작했습니다. 그들은 비중계 형태의 배터리와 자동차의 추가 정보 표시로 만들어지기 시작했습니다.

이러한 충전 표시기는 타사 제조업체에서도 생산됩니다. 기내 어딘가에 배치하고 온보드 네트워크에 연결하는 것은 매우 쉽습니다. 또한 인터넷에는 직접 충전 표시기를 만드는 간단한 방법이 있습니다.

내장 배터리 충전 표시기

내장 충전 표시기는 주로에서 찾을 수 있습니다. 이것은 비중계라고도 불리는 플로트 표시기입니다. 그것이 무엇으로 구성되어 있고 어떻게 작동하는지 봅시다. 아래 사진에서 이 표시기가 배터리 케이스에 어떻게 보이는지 확인할 수 있습니다.

그리고 배터리에서 꺼내면 이런 모습입니다.

내장 배터리 표시기의 구조는 개략적으로 다음과 같이 나타낼 수 있다.

대부분의 비중계의 작동 원리는 다음과 같습니다. 표시기는 다음 상황에서 세 가지 다른 위치를 표시할 수 있습니다.

• 배터리가 충전됨에 따라 전해질의 밀도가 증가합니다. 이 경우 플로트는 공 모양입니다. 녹색튜브 위로 올라가 광 가이드를 통해 표시 눈으로 보입니다. 일반적으로 배터리 충전 수준이 65% 이상이면 녹색 공이 떠오릅니다.
• 볼이 전해질에 가라앉으면 밀도가 정상보다 낮고 배터리 충전량이 부족하다는 의미입니다. 이 순간 표시기의 "눈"을 통해 검은색 표시기 튜브가 보입니다. 이는 충전이 필요함을 나타냅니다. 일부 모델에는 감소된 밀도로 튜브 위로 올라가는 빨간 공이 추가되어 있습니다. 그러면 표시기의 "눈"이 빨간색이 됩니다.
• 또 다른 옵션은 전해질 수준을 낮추는 것입니다. 그러면 표시기의 "눈"을 통해 전해질 표면이 보입니다. 이는 증류수를 추가해야 함을 나타냅니다. 그러나 유지보수가 필요 없는 배터리의 경우 이는 문제가 됩니다.

이 내장 표시기를 사용하면 배터리 충전 수준을 사전 평가할 수 있습니다. 비중계 판독값에 전적으로 의존해서는 안 됩니다. 이러한 장치의 작동에 대한 수많은 리뷰를 읽으면 종종 부정확한 데이터가 표시되고 빠르게 실패한다는 것이 분명해집니다. 여기에는 몇 가지 이유가 있습니다.

• 표시기는 6개의 배터리 셀 중 하나에만 설치됩니다. 이는 단지 하나의 병에 대한 밀도 및 충전 정도에 대한 데이터를 갖게 된다는 것을 의미합니다. 그들 사이에는 의사소통이 없기 때문에 다른 은행의 상황만 추측할 수 있습니다. 예를 들어, 이 셀에서는 전해질 수준이 정상일 수 있지만 다른 셀에서는 전해질 수준이 충분하지 않을 수 있습니다. 결국, 전해질에서 물의 증발은 뱅크마다 다릅니다(극단적인 뱅크에서는 이 과정이 더 강렬합니다).
• 표시기는 유리와 플라스틱으로 만들어졌습니다. 플라스틱 부품은 가열하거나 냉각하면 휘어질 수 있습니다. 결과적으로 왜곡된 데이터가 표시됩니다.
• 전해질의 밀도는 온도에 따라 달라집니다. 비중계는 판독값에 이를 고려하지 않습니다. 예를 들어, 차가운 전해질에서는 감소하기는 하지만 정상 밀도를 나타낼 수 있습니다.

공장 배터리 충전 표시기

현재 판매 중에는 전압별로 배터리 충전 수준을 모니터링하는 매우 흥미로운 장치를 찾을 수 있습니다. 그 중 일부를 살펴보겠습니다.

배터리 충전량 표시기 DC-12V

이 장치는 구성 키트로 판매됩니다. 전기공학과 납땜 인두에 익숙한 분들에게 적합합니다.

DC-12V 표시기를 사용하면 자동차 배터리 충전 상태와 릴레이 조절기의 기능을 확인할 수 있습니다. 표시기는 예비 부품 세트로 판매되며 독립적으로 조립할 수 있습니다. DC-12V 장치의 비용은 300-400 루블입니다.

DC-12V 표시기의 주요 특성:

• 전압 범위: 2.5~18V;
• 최대 전류 소비: 최대 20mA;
• 인쇄 회로 기판 크기: 43 x 20mm.

2개의 LED가 있는 DIY 배터리 충전 표시기- 배터리를 적절하게 관리하면 건강에 좋습니다. 유지 관리에는 특히 배터리 전압을 정기적으로 모니터링하는 작업이 포함됩니다. 그림 1에 표시된 회로는 대부분의 배터리 유형에 적합합니다. 여기에는 다음에서 작동하는 참조 LED LED REF가 포함되어 있습니다. DC 1mA이며 배터리 전압과 관계없이 일정한 강도의 기준 광속을 제공합니다.

이 불변성은 LED와 직렬로 연결된 저항 R1에 의해 보장됩니다. 따라서 완전히 충전된 배터리의 전압이 완전히 방전될 때까지 떨어지더라도 이를 통과하는 전류는 10%만 변경됩니다. 따라서 완전 충전 상태에서 완전 방전 상태로의 전환에 해당하는 배터리 전압 범위에서 방사 강도가 일정하게 유지된다고 가정할 수 있습니다.

LED VAR 측정 LED의 광속은 배터리 전압의 변화에 ​​따라 변화합니다. LED를 서로 가까이 배치하면 빛의 밝기를 쉽게 비교하여 배터리 상태를 확인할 수 있습니다. 투명한 렌즈를 사용하는 장치는 눈에 자극을 주므로 확산-확산 렌즈가 장착된 LED를 사용하십시오. 한 LED의 빛이 다른 LED의 렌즈에 비치지 않도록 LED 사이에 충분한 광학 절연을 제공하십시오.

LED 동작 측정

측정 LED는 배터리가 완전히 충전되었을 때 10mA부터 배터리가 완전히 방전되었을 때 1mA 미만까지 다양한 전류에서 작동합니다. 전류가 배터리 전압에 급격히 의존하도록 직렬 저항 R 2가 있는 제너 다이오드 D z가 필요합니다. 제너 전압과 LED의 전압 강하의 합은 최저 배터리 전압보다 약간 낮아야 합니다. 이 전압은 저항 R2 전체에서 떨어집니다. 배터리 전압의 변화는 저항기 R 2 의 전류에 큰 변화를 일으킵니다. 전압이 약 1V인 경우 LED VAR은 10mA의 전류를 전달하며 LED REF보다 훨씬 밝습니다. 전압이 0.1V 미만이면 LED VAR var의 강도는 LED REF의 강도보다 낮습니다. 배터리가 부족하다는 것을 나타냅니다.

DIY 배터리 충전 표시기— 배터리를 충전한 직후 배터리의 전압이 13V를 초과합니다. 전류가 10mA로 제한되므로 회로에 안전합니다. LED가 밝으면 손상을 방지하기 위해 S 1 1 버튼을 빠르게 놓습니다.(그림 2) 그림 2의 예에서는 충전 표시기가 12V 납산 배터리에 연결되어 있지만 이를 쉽게 조정할 수 있습니다. 회로를 다른 배터리 유형에 연결합니다. 전압을 모니터링하는 데에도 사용할 수 있습니다.

배터리 충전량이 60%를 초과하면 두 개의 녹색 LED가 상태를 유도합니다. 빨간색 LED 세트는 배터리 충전량이 20% 미만으로 떨어졌음을 나타냅니다. LED REFG와 LED REFR은 저항이 10kOhm인 저항 R 1 및 R 2를 통해 연결됩니다. 밝기가 다양한 순차 측정 LED에는 저항이 100Ω인 제너 다이오드와 저항 R 3 및 R 4가 포함됩니다. 다이오드 D 1, D 2 및 D 3은 필요한 클램핑 전압을 설정합니다. 배터리 상태에 따른 LED 밝기의 의존성은 표 1에 나와 있습니다.

녹색 측정 LED의 강도를 계산하려면 다음 식을 사용할 수 있습니다.

V BATT = 10G 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.

1mA의 순방향 전류에서 사용되는 LED의 전압 강하는 1.85V입니다. LED의 특성이 다른 경우 저항 저항을 다시 계산해야 합니다. 이 전압에서는 LED가 균일하게 빛나며 이는 배터리 충전량이 60%에 해당합니다. 납산 배터리에 대한 설명은에서 찾을 수 있습니다. 빨간색 측정 LED의 강도를 계산하려면 다음 식을 사용할 수 있습니다.

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

녹색 LED 전류 1mA 포함

V BATT =10 -3 x 100 +0.6 + 1.85 + 9.1 =11.65V.

두 개의 빨간색 LED가 모두 이 전압에서 동일하게 켜지므로 이는 배터리가 20% 충전되었음을 의미합니다. LED VARAG varg가 켜지지 않습니다. 그림 3에서는 두 측정 LED가 기준 LED보다 밝게 빛나며 배터리가 100% 충전되었음을 나타냅니다.

모든 임계값이 전위차계를 사용하여 설정되는 일반 또는 충전식 배터리의 충전 수준을 나타내는 LED 표시기는 이 자료에 제공된 다이어그램에 따라 조립할 수 있습니다. 큰 장점은 3~28V의 배터리로 작동한다는 것입니다.

배터리 부족 표시 회로

발광 다이오드 표시기 자체는 다양한 유형과 색상으로 제공되며 권장되는 표시기는 다이어그램 자체에 표시됩니다. 순방향 전압 강하의 차이로 인해 최상의 성능과 글로우 균일성을 달성하려면 전류 제한 저항기를 조정해야 합니다. 회로에 따르면 R18-R22는 동일한 저항으로 제안됩니다. 이 저항은 결국 동일할 필요가 없습니다. 그러나 모두 동일한 색상인 경우 하나의 저항 값으로 충분합니다.

LED 색상 - 충전 수준

• 빨간색: 0~25%
• 주황색 : 25 - 50%
• 노란색 : 50 - 75%
• 녹색 : 75 - 100%
• 파란색: >100% 전압

여기서 LM317은 간단한 1.25V 레퍼런스 역할을 하며 최소 입력 전압은 출력 전압보다 몇 볼트 높아야 합니다. 최소 입력 전압 = 1.25V + 1.75V = 3V. LM317의 데이터시트 최소 로드는 5mA이지만 3.8mA에서 작동하지 않는 인스턴스는 발견되지 않았습니다. 최소 부하를 제공하는 것은 저항 R5(330Ω)입니다.

테스트 중에 4.5V 배터리의 충전 수준이 평가되었으며 이를 위해 다이어그램에 전압이 제공되었습니다. 설정은 다음과 같습니다. 먼저 각 비교기의 응답 전압은 배터리 방전 수준에 따라 결정되어야 하며, 그런 다음 전압을 전압 분배기의 분할 계수로 나누어야 합니다. 따라서 4.5V 배터리의 경우 다음과 같습니다.

임계 전압

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

배터리 상태 표시기 작동

LM317 U3 칩은 1.25V 기준 전압 소스입니다. 저항 R5와 R6은 전압 분배기를 형성하여 배터리 전압을 기준 전압에 가까운 수준으로 낮춥니다. 요소 U2A는 증폭기이므로 이 노드가 소비하는 전류의 양에 관계없이 전압은 안정적으로 유지됩니다. 저항 R8 - R11은 비교기 입력에 높은 저항을 제공합니다. U1은 전위차계의 기준 전압과 배터리 전압을 비교하는 4개의 비교기로 구성됩니다. 연산 증폭기 LM358 U2B는 하위 LED를 제어하는 ​​일종의 비교기로도 작동합니다.

경계 전압 값에서는 LED가 선명하게 빛나지 않을 수 있으며 일반적으로 인접한 두 LED 사이에서 깜박임이 발생합니다. 이를 방지하기 위해 R14~R17에 소량의 양의 피드백 전압이 추가됩니다.

표시기 테스트

배터리에서 직접 테스트를 수행하는 경우 역극성 보호 기능이 제공되지 않습니다. 처음에는 100Ω 저항을 통해 전원 회로를 연결하여 제한하는 것이 좋습니다. 가능한 오작동. 그리고 극성이 올바른지 확인한 후 이 저항기를 제거할 수 있습니다.

표시기의 단순화된 버전

더 간단한 장치인 U2 칩을 구축하려는 경우 모든 다이오드 및 일부 저항기를 제거할 수 있습니다. 이 버전으로 시작한 다음 제대로 작동하는지 확인한 후 풀 버전배터리 부족 표시기. 다들 런칭 잘 하시길 바랍니다!

성공적인 출시 자동차 엔진배터리 충전 상태에 따라 크게 달라집니다. 멀티미터로 단자의 전압을 정기적으로 확인하는 것은 불편합니다. 대시보드 옆에 있는 디지털 또는 아날로그 표시기를 사용하는 것이 훨씬 더 실용적입니다. 5개의 LED가 배터리의 점진적인 방전 또는 충전을 추적하는 데 도움이 되는 가장 간단한 배터리 충전 표시기를 직접 만들 수 있습니다.

개략도

존경받는 회로도충전 수준 표시기는 12V 배터리의 충전 수준을 표시하는 간단한 장치입니다. 핵심 요소는 동일한 유형의 4개의 연산 증폭기(비교기)가 하우징에 조립되어 있는 LM339 마이크로 회로입니다. LM339의 일반적인 모습과 핀 할당이 그림에 나와 있습니다. 비교기의 직접 및 역 입력은 저항 분배기를 통해 연결됩니다. 5mm 표시 LED가 부하로 사용됩니다.

다이오드 VD1은 우발적인 극성 변화로부터 마이크로 회로를 보호하는 역할을 합니다. 제너 다이오드 VD2는 향후 측정의 표준이 되는 기준 전압을 설정합니다. 저항 R1-R4는 LED를 통한 전류를 제한합니다.

작동 원리

LED 배터리 충전 표시기 회로는 다음과 같이 작동합니다. 저항 R7과 제너 다이오드 VD2를 사용하여 안정화된 6.2V의 전압이 R8-R12로 조립된 저항 분배기에 공급됩니다. 다이어그램에서 볼 수 있듯이 비교기의 직접 입력에 공급되는 각 저항 쌍 사이에는 서로 다른 레벨의 기준 전압이 형성됩니다. 차례로 역 입력은 저항 R5 및 R6을 통해 배터리 단자에 상호 연결되고 연결됩니다.

배터리를 충전(방전)하는 동안 역 입력의 전압이 점차적으로 변경되어 비교기가 교대로 전환됩니다. 최대 배터리 충전 수준을 표시하는 연산 증폭기 OP1의 작동을 고려해 보겠습니다. 조건을 설정해 보겠습니다. 충전된 배터리의 전압이 13.5V이면 마지막 LED가 켜지기 시작합니다. 이 LED가 켜지는 직접 입력의 임계 전압은 다음 공식을 사용하여 계산됩니다.
U OP1+ = U ST VD2 – U R8,
U ST VD2 =U R8 + U R9 + U R10 + U R11 + U R12 = I*(R8+R9+R10+R11+R12)
I= U ST VD2 /(R8+R9+R10+R11+R12) = 6.2/(5100+1000+1000+1000+10000) = 0.34mA,
U R8 = I*R8=0.34mA*5.1kΩ=1.7V
유 OP1+ = 6.2-1.7 = 4.5V

즉, 역 입력이 4.5V 이상의 전위에 도달하면 비교기 OP1이 전환되고 출력에 낮은 전압 레벨이 나타나고 LED가 켜집니다. 이 공식을 사용하면 각 연산 증폭기의 직접 입력에서 전위를 계산할 수 있습니다. 역 입력의 전위는 등식에서 구합니다: U OP1- = I*R5 = U BAT – I*R6.

인쇄회로기판 및 조립부품

인쇄 회로 기판은 40 x 37mm 크기의 단면 호일 PCB로 만들어졌으며 다운로드할 수 있습니다. 다음 유형의 DIP 요소를 장착하도록 설계되었습니다.

• 정확도가 최소 5%인 MLT-0.125W 저항기(E24 시리즈)
  R1, R2, R3, R4, R7, R9, R10, R11–1kΩ,
  R5, R8 – 5.1kΩ,
  R6, R12 – 10kΩ;
• 역전압이 30V 이상인 저전력 다이오드 VD1(예: 1N4148);
• 제너 다이오드 VD2는 안정화 전압이 6.2V인 저전력입니다. 예를 들어 KS162A, BZX55C6V2;
• LED LED1-LED5 – 표시 유형