Menținerea sănătății bateriei auto este o componentă importantă a asigurării funcționării fără probleme a tuturor componentelor electronice. Bateria asigură nu numai pornirea motorului, ci îndeplinește și o serie de alte funcții: stabilizează tensiunea din rețeaua mașinii, menține performanța echipamentului electric atunci când motorul este oprit, asigură siguranța setărilor. computer de bord, sistem multimedia, ceas, sistem de climatizare și alte dispozitive de înaltă tehnologie.

Evident, pentru a îndeplini toate sarcinile, este necesar să mențineți încărcarea bateriei și să o reîncărcați în timp util înainte de a se termina. O varietate de indicatori ajută la monitorizarea constantă a parametrului.

Indicator încorporat

Bateriile moderne care folosesc electrolit lichid, de regulă, sunt echipate cu un indicator flotant încorporat al încărcării bateriei. Este capabil să indice relativ exact nivelul electrolitului și starea de încărcare a bateriei.

La încărcarea sursei de alimentare, densitatea electrolitului din aceasta crește, plutitorul (de obicei verde) se ridică deasupra nivelului lichidului și este vizibil prin fereastră (încărcarea este mai mare de 65%). Dacă se scufundă în lichid, atunci nivelul de încărcare este insuficient și densitatea plutitorului este mai mică decât cea a amestecului lichid. A treia opțiune este reducerea cantității de electrolit din baterie. În acest caz, indicatorul (plutitorul) nu este vizibil deloc în fereastră, ca lichidul, dar este vizibil un tub negru. Deci, în funcție de culoarea indicatorului (verde, negru sau galben / incolor), este posibil să se determine în mod fiabil gradul de încărcare și cantitatea de electrolit lichid.

Un astfel de indicator al bateriei încorporat nu este foarte precis, cu toate acestea, este convenabil și ajută la determinarea punctelor importante în starea de sănătate a sursei de alimentare. Le puteți rafina, dacă este necesar, cu ajutorul unor dispozitive speciale. Apropo, înainte de a lua în considerare indicatorul încorporat, se recomandă să apăsați ușor pe el. Deci, atunci când o mașină se mișcă într-un tub cu un plutitor, se pot forma bule care pot susține plutitorul la suprafață și, prin atingere, baloanele se ridică și nu interferează cu vederea indicatorului real.

Indicator de cabină

Mașinile moderne conțin un număr mare de aparate electrice care sunt conectate la rețeaua mașinii. Bateria nu numai că asigură performanța acestora în timp ce motorul este oprit, dar menține și toate setările și setările instrumentului. Evident, o astfel de încărcare a bateriei „mâncă” treptat gradul de încărcare a acesteia. În același timp, este paradoxal că multe modele de mașini nu sunt echipate cu un indicator elementar al nivelului de încărcare a bateriei din cabină. Prin urmare, trebuie verificat manual, ceea ce nu este foarte convenabil, mai ales iarna.

Un indicator simplu pe care îl puteți asambla pur și simplu cu propriile mâini va ajuta la rezolvarea problemei într-un fel. Un alt avantaj incontestabil al acestui design este prețul scăzut. În comparație cu copiile chinezești ieftine, calitatea construcției va depinde doar de priceperea și acuratețea maestrului. În general, dacă aveți abilitățile minime de bază, atunci nu va fi dificil să asamblați un indicator excelent pentru verificarea încărcării bateriei cu propriile mâini.

Schema dispozitivului este destul de simplă.

Nivelul de încărcare a bateriei va fi afișat prin LED-uri colorate. Puteți alege orice combinație de culori. În diagrama prezentată, diodele corespund următoarei sarcini:

• verde - 13 V și mai sus;
• albastru - 11-13 V;
• roșu - 6-11 V.

Pentru a asambla indicatorul, veți avea nevoie de următoarele elemente:

• Rezistoare (2 buc. 1KΩ, 3 - 220 Ω, 1 - 2KΩ);
• Tranzistoare (VS547 și VS557);
• Trei LED-uri RGB de culori diferite;
• Două diode zener (pentru 9.1 și 10 v).

După ce ați încercat toate elementele de pe placă, trebuie să decupați fragmentul corespunzător. Este mai bine să scoateți LED-uri pe fire și să nu le lipiți direct pe placă, astfel încât apoi să le puteți instala convenabil sub tabloul de bord. Evident, este mai bine să oferiți imediat un loc în mașină pentru aceasta și să continuați din această locație pentru a determina lungimea firelor decât după finalizarea ansamblului.

Schema prezentată, care vă permite să asamblați un indicator LED al bateriei cu propriile mâini, va elimina necesitatea de a verifica și monitoriza manual starea sursei de alimentare. Citirile fiabile și precise vor fi afișate direct în locul selectat de pe panou și vor informa proprietarul mașinii despre necesitatea reîncărcării bateriei.

Circuitul pentru asamblarea unui indicator de încărcare a bateriei cu propriile mâini a fost testat folosind o sursă de alimentare cu capacitatea de a regla tensiunea. Singura defecțiune observată poate fi considerată o trecere lentă de la diodele albastre și roșii. Mai degrabă, acest lucru se datorează faptului că testerul nu a răspuns la schimbarea rapidă a tensiunii. În același timp, o scădere lină a tensiunii la bornele bateriei va asigura o funcționare destul de stabilă a dispozitivului de bricolaj, ceea ce vă permite să reîncărcați bateria până la finalizarea încărcării.

Ce sunt indicatoarele bateriei auto

Bateria joacă un rol cheie în pornirea unui motor de mașină. Și cât de reușită va avea această lansare depinde în mare măsură de gradul de încărcare al bateriei. Și câți dintre noi controlăm nivelul de încărcare a bateriei? Se numește, răspundeți la această întrebare. Prin urmare, există o mare probabilitate ca într-o zi să nu porniți mașina din cauza unei baterii descărcate. De fapt, chiar verificarea gradului de încărcare este simplă. Trebuie doar să măsurați periodic cu un multimetru sau un voltmetru. Dar ar fi mult mai convenabil să existe un indicator simplu care să arate starea de încărcare a bateriei. Acești indicatori vor fi discutați în acest articol.

Tehnologia nu stă pe loc, iar producătorii de automobile fac tot posibilul pentru a face călătoriile cu mașina și întreținerea acesteia cât mai confortabile. Prin urmare, pe mașinile moderne din computerul de bord, printre alte funcții, puteți găsi date despre tensiunea bateriei. Dar astfel de oportunități nu sunt disponibile pe toate mașinile. La mașinile mai vechi, poate exista un voltmetru analogic, ceea ce face dificilă înțelegerea în ce stare se află bateria. Pentru începătorii în industria de automobile, vă recomandăm să vă familiarizați cu materialul de pe.

Prin urmare, au început să apară tot felul de indicatori de încărcare a bateriei. Au început să fie realizate, atât pe baterii sub formă de hidrometre, cât și pe afișaje de informații suplimentare pe mașină.

Astfel de indicatori de încărcare sunt disponibili și de la producători terți. Sunt destul de ușor de plasat undeva în cabină și de conectat la rețeaua de bord. În plus, pe Internet există scheme simple pentru a face indicatori de încărcare cu propriile mâini.

Indicator de încărcare a bateriei încorporat

Indicatorii de încărcare încorporați pot fi găsiți în principal pe. Acesta este un indicator plutitor, care se mai numește și hidrometru. Să vedem în ce constă și cum funcționează. În fotografia de mai jos puteți vedea cum arată acest indicator pe carcasa bateriei.

Și așa arată când îl scoți din baterie.

Schematic, dispozitivul indicatorului de baterie încorporat poate fi reprezentat după cum urmează.

Principiul de funcționare al majorității hidrometrelor este următorul. Indicatorul poate arăta trei poziții diferite în următoarele situații:

• Pe măsură ce bateria se încarcă, densitatea electrolitului crește. În acest caz, plutitorul sub forma unei bile verzi se ridică pe tub și devine vizibil prin ghidajul de lumină în ochiul indicator. De obicei, o bilă verde apare când bateria este încărcată la 65% sau mai mult;
• Dacă mingea se scufundă în electrolit, atunci densitatea este sub normal și încărcarea bateriei este insuficientă. În acest moment, un tub indicator negru va fi vizibil în „vizorul” indicatorului. Acest lucru va indica necesitatea încărcării. La unele modele se adaugă o minge roșie, care se ridică prin tub la o densitate redusă. Apoi „ochiul” indicatorului va fi roșu;
• Și o altă opțiune este scăderea nivelului de electrolit. Apoi, prin „vizorul” indicatorului, suprafața electrolitului va fi vizibilă. Acest lucru va indica necesitatea completarii cu apă distilată. Adevărat, în cazul unei baterii fără întreținere, acest lucru va fi problematic.

Un astfel de indicator încorporat vă permite să faceți o evaluare preliminară a gradului de încărcare a bateriei. Bazați-vă pe deplin pe citirile densimetrului nu ar trebui să fie. Dacă citiți numeroase recenzii despre funcționarea acestor dispozitive, devine clar că acestea arată adesea date inexacte și eșuează rapid. Și există mai multe motive pentru aceasta:

• Indicatorul este instalat doar în una dintre cele șase celule ale bateriei. Aceasta înseamnă că veți avea date privind densitatea și gradul de taxare pentru o singură bancă. Întrucât nu există comunicare între ei, se poate doar ghici despre situația din alte bănci. De exemplu, în acest element, nivelul electroliților poate fi normal, iar în unele altele este deja insuficient. La urma urmei, evaporarea apei din electrolit din maluri este diferită (în extrem, acest proces este mai intens);
• Indicatorul este realizat din sticlă și plastic. Piesele din plastic se pot deforma din cauza încălzirii sau răcirii. Ca rezultat, veți vedea date distorsionate;
• Densitatea unui electrolit depinde de temperatura acestuia. Hidrometrul nu ține cont de acest lucru în citirile sale. De exemplu, pe un electrolit rece, poate prezenta densitate normală, deși este redusă.

Indicatoare de baterie din fabrică

Astăzi la vânzare puteți găsi dispozitive destul de interesante pentru monitorizarea nivelului de încărcare a bateriei după tensiunea acesteia. Să ne uităm la unele dintre ele.

Indicator de nivel al bateriei DC-12V

Acest dispozitiv este vândut ca kit. Este potrivit pentru cei care sunt prieteni cu inginerie electrică și un fier de lipit.

Indicatorul DC-12 V vă permite să verificați încărcarea bateriei auto și funcționarea releului-regulator. Indicatorul este vândut ca set de piese de schimb și asamblat independent. Costul dispozitivului DC-12 V este de 300-400 de ruble.

Principalele caracteristici ale indicatorului DC-12V:

• Gama de tensiune: 2,5-18 volți;
• Consum maxim de curent: până la 20 mA;
• Dimensiuni PCB: 43 pe 20 milimetri.

Indicator de încărcare a bateriei pe două LED-uri- Bateriile întreținute corespunzător vor funcționa bine pentru dvs. și vor fi distribuite. Întreținerea include, în special, monitorizarea regulată a tensiunii bateriei. Circuitul prezentat în figura 1 este potrivit pentru majoritatea tipurilor de baterii. Conține un LED de referință REF, care funcționează la un curent constant de 1 mA și oferă o ieșire de lumină de referință de intensitate constantă, independent de tensiunea bateriei.

Această constanță este asigurată de un rezistor R1 conectat în serie cu LED-ul. Prin urmare, chiar dacă tensiunea unei baterii încărcate complet scade până la o descărcare completă, curentul prin aceasta se va schimba cu doar 10%. Astfel, putem presupune că intensitatea radiației rămâne constantă în domeniul de tensiune a bateriei corespunzător trecerii de la starea de încărcare completă la starea de descărcare completă.

Fluxul luminos al LED-ului de măsurare VAR se modifică în funcție de modificările tensiunii bateriei. Prin plasarea LED-urilor unul lângă celălalt, puteți compara cu ușurință luminozitatea strălucirii lor și, astfel, puteți determina starea bateriei. Utilizați LED-uri cu lentile difuze, deoarece dispozitivele de fixare pentru lentile transparente vă irită ochii. Asigurați o izolare optică suficientă pentru LED-uri, astfel încât lumina de la un LED să nu lovească lentila altuia.

Măsurarea funcționării LED-ului

LED-ul contorului funcționează la un curent care variază de la 10 mA cu o baterie complet încărcată la mai puțin de 1 mA cu o baterie complet descărcată. Este necesară o diodă Zener D z cu un rezistor serie R2, astfel încât curentul să aibă o dependență puternică de tensiunea bateriei. Suma tensiunii Zener și a căderii de tensiune pe LED ar trebui să fie puțin mai mică decât cea mai mică tensiune a bateriei. Această tensiune scade pe rezistorul R2. Modificările tensiunii bateriei provoacă modificări mari ale curentului rezistorului R2. Dacă tensiunea este de aproximativ 1 V, 10 mA de curent circulă prin LED-ul VAR și luminează mult mai puternic decât LED-ul REF. Dacă tensiunea este mai mică de 0,1 V, intensitatea LED-ului VAR var va fi mai mică decât a LED-ului REF . indicând că bateria este descărcată.

Indicator de încărcare a bateriei DIY- imediat după încărcarea bateriei, tensiunea de pe aceasta depășește 13 V. Acest lucru este sigur pentru circuit, deoarece curentul este limitat la 10 mA. Dacă LED-urile sunt luminoase, eliberați rapid butonul S 1 1 (pentru a preveni deteriorarea acestora (Figura 2). Deși în exemplul din Figura 2 indicatorul de încărcare este conectat la o baterie plumb-acid de 12 volți, puteți adapta cu ușurință acest circuit la alte tipuri de baterii. De asemenea, îl puteți folosi pentru a monitoriza tensiunea.

Două LED-uri verzi induc starea când încărcarea bateriei depășește 60%. Un set de LED-uri roșii indică faptul că bateria a scăzut sub 20%. LED-urile REFG și LED-urile REFR sunt conectate prin rezistențele R 1 și R 2 cu o rezistență de 10 kOhm. LED-urile de măsurare consistente, a căror luminozitate se modifică, includ diode zener și rezistențele R 3 și R 4 cu o rezistență de 100 ohmi. Diodele D 1 , D 2 și D 3 stabilesc tensiunea de strângere necesară. Dependența luminozității LED-urilor de starea bateriei este prezentată în Tabelul 1.

Următoarea expresie poate fi utilizată pentru a calcula intensitatea LED-ului verde de măsurare:

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.

Căderea de tensiune pe LED-urile utilizate la un curent direct de 1 mA este de 1,85 V. Dacă caracteristicile LED-urilor diferă, rezistențele rezistențelor trebuie recalculate. La această tensiune, LED-urile luminează la fel, ceea ce corespunde unei încărcări a bateriei de 60%. O descriere a bateriilor plumb-acid poate fi găsită la. Următoarea expresie poate fi utilizată pentru a calcula intensitatea luminii LED-ului roșu de măsurare:

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

La 1 mA curent LED verde

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

Deoarece ambele LED-uri roșii luminează la fel la această tensiune, înseamnă că bateria este încărcată cu 20%. LED-ul VARG varg este stins. Figura 3 arată că ambele LED-uri de măsurare sunt mai luminoase decât LED-urile de referință, ceea ce indică faptul că bateria este încărcată 100%.

Un indicator LED al nivelului de încărcare al unei baterii convenționale sau reîncărcabile, unde toate pragurile sunt setate cu ajutorul potențiometrelor, poate fi asamblat conform diagramei din acest material. Un mare plus este că funcționează cu baterii de la 3 la 28 V.

Circuit indicator de baterie descărcată

Indicatoarele cu diode emițătoare de lumină în sine vin în diverse tipuri și culori, cele recomandate sunt prezentate pe diagramă în sine. Datorită diferențelor de scădere a tensiunii directe, rezistențele de limitare a curentului trebuie ajustate pentru performanță și uniformitate optime. În schema R18-R22, este oferită aceeași rezistență - rețineți că aceste rezistențe nu trebuie să fie egale în final. Cu toate acestea, dacă toate sunt de aceeași culoare, o valoare a rezistenței va fi suficientă.

Culoare LED - nivel de încărcare

• roșu: 0 până la 25%
• Portocale : 25 - 50%
• Galben : 50 - 75%
• Verde : 75 - 100%
• Albastru: >100% tensiune

Aici LM317 acționează ca o simplă referință de 1,25 V. Tensiunea minimă de intrare trebuie să depășească tensiunea de ieșire cu câțiva volți. Tensiune de intrare minimă = 1,25 V + 1,75 V = 3 V. Deși LM317 are o sarcină minimă a foii de date de 5 mA, nu a fost găsită nicio instanță care să nu funcționeze la 3,8 mA. Rezistorul R5 (330 ohmi) este cel care asigură sarcina minimă.

În timpul testelor s-a estimat nivelul de încărcare de 4,5 V al bateriei, tocmai pentru aceasta sunt date tensiunile de pe diagramă. Setarea este următoarea: mai întâi, tensiunile de răspuns ale fiecărui comparator trebuie determinate în conformitate cu nivelul de descărcare a bateriei, apoi tensiunea trebuie împărțită în funcție de factorul de divizare al divizorului de tensiune. Deci, pentru o baterie de 4,5 V, arată astfel:

Tensiune de prag

• 4,8 V 1,12 V
• 4,5 V 1,05 V
• 4,2 0,98 V
• 3,9 V 0,91 V

Funcționarea indicatorului de stare a bateriei

Cipul LM317 U3 este o referință de tensiune de 1,25 volți. Rezistoarele R5 și R6 formează un divizor de tensiune, care reduce tensiunea bateriei la un nivel apropiat de tensiunea de referință. Elementul U2A este un amplificator, așa că indiferent de cât de mult curent consumă acest nod, tensiunea rămâne stabilă. Rezistoarele R8 - R11 oferă o rezistență ridicată la intrările comparatorului. U1 este format din patru comparatoare care compară tensiunea de referință a potențiometrelor cu tensiunea bateriei. Op-amp LM358 U2B - funcționează și ca un fel de comparator care controlează LED-ul de ordin inferior.

La valorile limită ale tensiunii, este posibil ca LED-urile să nu strălucească clar, de regulă, apare pâlpâirea între două LED-uri adiacente. Pentru a preveni acest lucru, se adaugă o cantitate mică de tensiune de feedback pozitiv între R14 - R17.

Testarea indicatorului

Dacă testarea se face direct de la baterie, vă rugăm să rețineți că protecția împotriva polarității inverse nu este furnizată. Este mai bine să conectați inițial circuitele de alimentare printr-un rezistor de 100 ohmi pentru a limita posibilele defecțiuni. Și după ce s-a stabilit că polaritatea este corectă, acest rezistor poate fi îndepărtat.

Versiune simplificată a indicatorului

Pentru cei care doresc să construiască un dispozitiv mai simplu, cipul U2, toate diodele și unele rezistențe pot fi eliminate. Vă sfătuim să începeți cu această versiune, iar apoi, după ce vă asigurați că funcționează normal, colectați versiunea completă a indicatorului de descărcare a bateriei. Mult succes cu lansarea ta!

Pornirea cu succes a unui motor de automobile depinde în mare măsură de starea de încărcare a bateriei. Verificarea regulată a tensiunii la bornele cu un multimetru este incomod. Este mult mai practic sa folosesti un indicator digital sau analogic situat langa tabloul de bord. Cel mai simplu indicator de încărcare a bateriei poate fi realizat manual, în care cinci LED-uri ajută la urmărirea descărcarii sau încărcării treptate a bateriei.

schema circuitului

Schema de circuit considerată a indicatorului de nivel de încărcare este cel mai simplu dispozitiv care afișează nivelul de încărcare al bateriei (bateriei) la 12 volți. Elementul său cheie este cipul LM339, în cazul căruia sunt asamblate 4 amplificatoare operaționale (comparatoare) de același tip. Vederea generală a LM339 și alocarea pinului este prezentată în figură. Intrările directe și inverse ale comparatoarelor sunt conectate prin divizoare rezistive. LED-urile indicatoare de 5 mm sunt folosite ca sarcină.

Dioda VD1 servește ca protecție pentru microcircuit împotriva inversării accidentale a polarității. Dioda Zener VD2 stabilește tensiunea de referință, care este standardul pentru măsurătorile viitoare. Rezistoarele R1-R4 limitează curentul prin LED-uri.

Principiul de funcționare

Circuitul indicator LED al bateriei funcționează după cum urmează. O tensiune de 6,2 volți stabilizată cu ajutorul rezistenței R7 și a unei diode zener VD2 este alimentată la un divizor rezistiv asamblat din R8-R12. După cum se poate observa din diagramă, între fiecare pereche a acestor rezistențe se formează tensiuni de referință de diferite niveluri, care sunt alimentate la intrările directe ale comparatoarelor. La rândul lor, intrările inverse sunt interconectate și conectate la bornele bateriei prin rezistențele R5 și R6.

În procesul de încărcare (descărcare) a bateriei, tensiunea la intrările inverse se modifică treptat, ceea ce duce la comutarea alternativă a comparatoarelor. Luați în considerare funcționarea amplificatorului operațional OP1, care este responsabil pentru indicarea nivelului maxim de încărcare a bateriei. Să setăm condiția, dacă bateria încărcată are o tensiune de 13,5 V, atunci ultimul LED începe să ardă. Tensiunea de prag la intrarea sa directă, la care acest LED se va aprinde, este calculată prin formula:
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)
I \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

Aceasta înseamnă că atunci când la intrarea inversă se atinge o valoare potențială mai mare de 4,5 volți, comparatorul OP1 va comuta și la ieșire va apărea un nivel de tensiune scăzut, iar LED-ul se va aprinde. Folosind aceste formule, puteți calcula potențialul la intrările directe ale fiecărui amplificator operațional. Potențialul la intrările inverse se găsește din egalitatea: U OP1- = I*R5 = U BAT - I*R6.

PCB și piese de asamblare

Placa de circuit imprimat este realizată din folie unilaterală de textolit de 40 pe 37 mm, care poate fi descărcată. Este proiectat pentru montarea elementelor DIP de următorul tip:

• Rezistoare MLT-0,125 W cu o precizie de cel puțin 5% (seria E24)
  R1, R2, R3, R4, R7, R9, R10, R11 - 1 kOhm,
  R5, R8 - 5,1 kOhm,
  R6, R12 - 10 kOhm;
• orice diodă de putere mică VD1 cu o tensiune inversă de cel puțin 30 V, de exemplu, 1N4148;
• diodă zener de putere mică VD2 cu o tensiune de stabilizare de 6,2 V. De exemplu, KS162A, BZX55C6V2;
• LED-uri LED1-LED5 - tip indicator