Как выбрать или сделать самому контроллер заряда автоаккумулятора? Схема индикатора заряда аккумулятора на светодиодах
Пт. Дек 9th, 2022

Встроенный контроллер

Благодаря техническому прогрессу повышается комфорт обслуживания и поездки на машине. Многие современные автомобили оснащены бортовыми компьютерами. Одна из его функций – показывать напряжение АКБ. Но такая роскошь доступна не всем водителям. На старых моделях порой установлен аналоговый вольтметр, но по его показаниям трудно судить о состоянии зарядки. Поэтому стали производить специальные индикаторы заряда аккумуляторных батарей. Они выпускаются как встроенными в аккумулятор, так и в виде отдельных устройств, которые подключаются к бортовому компьютеру.

Встроенными индикаторами обычно оснащаются необслуживаемые аккумуляторные батареи. Они представляют собой поплавковые индикаторы, которые часто называют гидрометрами. По их цвету можно определить степень заряженности АКБ и уровень электролита. Для контроля состояния аккумулятора достаточно индикации одной ячейки. Перед тем, как воспользоваться индикатором, следует слегка постучать по нему. Это необходимо для того, чтобы вышли пузырьки воздуха, которые могут помешать вести наблюдения. Таким образом, можно будет четко видеть цвет индикатора.

При анализе следует учесть то, что когда батарея начинает заряжаться, то плотность электролита увеличивается ближе к электродам. Над электродами повышение плотности происходит за счет диффузии. Индикатор находится над электродами, соответственно будет реагировать на плотность в этой части батареи. Это может стать причиной неточных результатов.

Даже при полной зарядке индикатор может оставаться черного цвета. Объясняется такая ситуация тем, что не успели перемешаться слои электролита большей плотности со слоями меньшей плотности. Процесс диффузии может длиться несколько дней.

Точную зарядку можно определить с помощью тестера.

Конструкция

Схема встроенного индикатора выглядит следующим образом:

Конструкция аккумуляторного гидрометра
Конструкция аккумуляторного гидрометра
Конструкция аккумуляторного гидрометра

Принцип действия

У большинства гидрометров одинаковый принцип действия, он основывается на трех положениях индикатора. Когда заряжается батарея, увеличивается плотность электролита. Благодаря этому зеленый шарик, выполняющий роль поплавка, всплывает по трубке и появляется в глазке индикатора. Обычно поплавок виден, если заряженность батареи превышает 65 %.

Виден зеленый поплавок
Виден зеленый поплавок
Виден зеленый поплавок

Если поплавок тонет в электролите, это означает, что плотность не отвечает норме и АКБ недостаточно заряжена. При этом глазок индикатора будет черного цвета. Такая ситуация говорит о том, что необходима подзарядка.

Глазок черного цвета
Глазок черного цвета
Глазок черного цвета

Существуют модели, в которых кроме зеленого шарика есть красный, поднимающийся по трубке при низкой плотности. В этом случае в глазке будет виден красный шарик.

Последним вариантом является низкий уровень электролита. В этом случае в глазок индикатора будет видна поверхность электролита. Это значит, что необходимо долить электролит или дистиллированную воду. Правда, в случае с необслуживаемым устройством, сделать это сложно.

Видна поверхность жидкости
Видна поверхность жидкости
Видна поверхность жидкости

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.

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



Печатная плата и детали сборки

Печатная плата изготавливается из одностороннего фольгированного текстолита размером 40 на 37 мм, которую можно скачать здесь. Она предназначена для монтажа DIP элементов следующего типа:

  • резисторы МЛТ-0,125 Вт с точностью не менее 5% (ряд Е24) R1, R2, R3, R4, R7, R9, R10, R11– 1 кОм, R5, R8 – 5,1 кОм, R6, R12 – 10 кОм;
  • диод VD1 любой маломощный с обратным напряжением не ниже 30 В, например, 1N4148;
  • стабилитрон VD2 маломощный с напряжением стабилизации 6,2 В. Например, КС162А, BZX55C6V2;
  • светодиоды LED1-LED5 – индикаторные типа АЛ307 любого цвета свечения.

Данную схему можно использовать не только для контроля напряжения на 12 вольтовых аккумуляторах. Пересчитав номиналы резисторов, расположенных во входных цепях, получаем светодиодный индикатор на любое желаемое напряжение. Для этого следует задаться пороговыми напряжениями, при которых будут включаться светодиоды, а затем воспользоваться формулами для пересчёта сопротивлений, приведенные выше.

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.

Перечень возможных неисправностей

Делаем акустические подиумы на ВАЗ 2110 своими руками
После того как мы выяснили, что зажигает индикатор разница напряжений, несложно будет составить список возможных причин отсутствия этой разницы:

  • отсутствие зарядки либо величина заряда, меньше разницы потенциалов на выводах АКБ;
  • неисправность реле контроля лампы АКБ;
  • плохие контакты отдельных элементов цепи (подключение массы, клеммы аккумулятора, выводы аккумулятора, клеммы в монтажном блоке).

Генератор

Виной тому, что горит лампочка аккумулятора, могут быть следующие поломки генератора:

  • слишком слабое натяжение либо обрыв ременного привода. Датчик гарантированно уведомит вас об этом;
  • износ щеточного узла, токосъемных колец коллектора. В стадии зарождения лампочка на приборной панели будет загораться только при большом количестве включенных потребителей энергии. Для определения подобного дефекта генератор придется разобрать, иначе оценить состояние щеток невозможно;
  • неисправность регулятора напряжения, который поддерживает величину зарядки в безопасном для бортовой сети диапазоне. Если регулятор не справляется с удержанием минимального напряжения, загорается датчик АКБ. В случае чрезмерно большого тока может наблюдаться быстрый выход из строя АКБ, иногда даже закипание. Для проверки своими руками вам потребуется источник питания с возможностью изменения напряжения. К примеру, лабораторный блок питания;
  • обрыв обмотки возбуждения. Для определения нужно «прозвонить» обмотку;
  • некорректная работа диодного моста. В таком случае значок АКБ может мигать. Проверка осуществляется мультиметром в режиме замера сопротивления. Если диоды «пробиты», мост необходимо заменить.

Диагностика

Если на панели горит лампочка аккумулятора, первым делом стоит проверить величину зарядки. Для этого используется мультиметр в режиме измерения постоянного тока – DCV (правила пользования мультиметром). Двигатель должен работать на холостых оборотах, включите максимально возможное количество потребителей. Показатели напряжения не должны быть ниже 13,4 Вт. В ином случае загорится соответствующий значок. Без включенных потребительным нормальным считается значение 14-14,2 Вт.

Реле контроля лампы АКБ

В некоторых авто в цепи может присутствовать специальное реле, отвечающее за датчик зарядки АКБ. К примеру, Ваз классической модели имеет нормально замкнутое реле контроля (значок горит), которое размыкает контакты лишь после подачи напряжения от генератора.

Плохой контакт

Очень часто водители недооценивают важность хорошего контакта внутри электрической цепи. А ведь это очень важный показатель, который может стать причиной просадки напряжения

При падении напряжения датчик будет сигнализировать о нехватке зарядки, хотя генератор при этом будет в полной исправности. Для очистки контактов используйте наждачную бумагу либо надфиль.

Что делать, если поломка застала в пути

Если индикатор на приборной панели загорелся вдали от дома, а мультиметра для проверки величины напряжения у вас собой не оказалось, руководствуйтесь следующими советами:

  • направьтесь в магазин автотоваров либо радиоточку, если таковые есть вблизи вашего месторасположения, дабы одолжить мультиметр;
  • если замеры произвести не удается, оставьте включенными лишь самые необходимые электроприборы (фары головного света, дворники). Уменьшите яркость подсветки приборов.

Если ваш АКБ еще «живой», то автомобиль сможет преодолеть до 150 километров.

Простой индикатор заряда батареи на двухцветном светодиоде

В статье предлагаются два варианта индикатора, цвет свечения которого, по мере разряда батареи, изменяется от зеленого до красного. Существует огромное количество схем, предназначенных для выполнения таких функций, но все из них, на мой взгляд, слишком сложны и дороги. Для моего индикатора требуется всего пять компонентов, один из которых – двухцветный светодиод.

Простейший вариант показан на Рисунке 1. Если напряжение на клемме B+ равно 9 В, будет светиться только зеленый светодиод, поскольку напряжение на базе Q1 равно 1.58 В, в то время, как напряжение на эмиттере, равное падению напряжения на светодиоде D1, в типичном случае составляет 1.8 В, и Q1 удерживается в закрытом состоянии. По мере уменьшения заряда батареи напряжение на светодиоде D2 остается практически неизменным, а напряжение на базе уменьшается, и в какой-то момент времени Q1 начнет проводить ток. В результате часть тока станет ответвляться в красный светодиод D1, и эта доля будет увеличиваться до тех пор, пока в красный светодиод не потечет весь ток.

Рисунок 1. Базовая схема монитора напряжения батареи.

Для типичных элементов двухцветного светодиода различие в прямых напряжениях составляет 0.25 В. Именно этим значением определяется область перехода от зеленого цвета свечения к красному. Полная смена цвета свечения, задаваемая соотношением сопротивлений резисторов делителя R1 и R2, происходит в диапазоне напряжений

Середина области перехода от одного цвета к другому определяется разностью напряжений на светодиоде и на переходе база-эмиттер транзистора и равна приблизительно 1.2 В. Таким образом, изменение B+ от 7.1 В до 5.8 В приведет к смене зеленого свечения на красное.

Различия в напряжениях будут зависеть от конкретных комбинаций светодиодов и, возможно, их будет недостаточно для полного переключения цветов. Тем не менее, предлагаемую схему все равно можно использовать, включив диод последовательно с D2.

На Рисунке 2 резистор R1 заменен стабилитроном, в результате чего область перехода становится намного более узкой. Делитель больше не оказывает влияния на схему, и полная смена цвета свечения происходит при изменении напряжения B+ всего на 0.25 В. Напряжение точки перехода будет равно 1.2 В + VZ. (Здесь VZ – напряжение на стабилитроне, в нашем случае равное примерно 7.2 В).

Рисунок 2. Схема на основе стабилитрона.

Недостатком такой схемы является ее привязка к ограниченной шкале напряжений стабилитронов. Еще больше усложняет ситуацию тот факт, что низковольтные стабилитроны имеют слишком плавный излом характеристики, не позволяющий точно определить, каким будет напряжение VZ при малых токах в схеме. Одним из вариантов решения этой проблемы может быть использование резистора, включенного последовательно со стабилитроном, чтобы иметь возможность небольшой подстройки за счет некоторого увеличения напряжения перехода.

При показанных сопротивлениях резисторов схема потребляет ток порядка 1 мА. Со светодиодами повышенной яркости этого достаточно для использования прибора внутри помещения. Но даже такой небольшой ток весьма значителен для 9-вольтовой батареи, поэтому вам придется выбирать между дополнительным потреблением тока и риском оставить питание включенным, когда необходимости в нем нет. Скорее всего, после первой внеплановой замены батареи вы почувствуете пользу от этого монитора.

Схему можно преобразовать таким образом, чтобы переход от зеленого к красному свечению происходил в случае повышения входного напряжения. Для этого транзистор Q1 надо заменить на NPN и поменять местами эмиттер и коллектор. А с помощью пары NPN и PNP транзисторов можно сделать оконный компаратор.

С учетом довольно большой ширины переходной области, схема на Рисунке 1 лучше всего подходит для 9-вольтовых батарей, в то время как схема на Рисунке 2 может быть адаптирована для других напряжений.

Перевод: AlexAAN по заказу РадиоЛоцман

Источник

Читайте также:  Женская кофта летучая мышь: схемы модного вязания спицами

↑ Налаживание индикатора напряжений

Для налаживания понадобится регулируемый источник питания. Целесообразно на время налаживания, на место резистора R7 включить реостатом переменный резистор 1 кОм. С помощью регулируемого источника питания устанавливается напряжение 14,8 В, и вращением ручки переменного резистора добиваются начала зажигания светодиода HL5.
Измеряют сопротивление рабочей части резистора и устанавливают на место R7 резистор ближайшего номинала. Далее проверяют другие пороги срабатывания индикатора и убеждаются в их соответствии выбранным. При допуске резисторов R1 – R5 в 1% уточнения сопротивлений делителя обычно не требуется.


Заводские контроллеры

Существуют промышленные устройства для контроля уровня зарядки АКБ. Рассмотрим некоторые из них.

Контроллер уровня зарядки DC-12 В представляет собой конструктор. Он подойдет тем, кто имеет знания по электротехнике. Устройство позволяет контролировать заряженность батареи и выполнять функцию реле-регулятора. Продается в виде набора деталей и собирается самостоятельно. Диапазон напряжений составляет от 2,5 до 18 В. Потребляемый ток – 20 мА. Размеры печатной платы: 43х20 мм (автор видео — DeXter Show).

Панель с индикатором от TMC пригодится автолюбителям, которые установили в свой автомобиль второй аккумулятор. Устройство состоит из алюминиевой панели, вольтметра и тумблера. С помощью тумблера осуществляется переключение между батареями.

Можно приобрести устройства контроля уровня заряда аккумулятора от фирмы Faria Euro Black Style, но у них очень высокая стоимость.

Индикатор DC-12 B

Такой прибор можно найти в магазине в виде конструктора. Именно его можно свободно использовать тем, кто хорошо разбирается в паянии и устройстве электротехники.
Индикатор DC-12 В даёт владельцу возможность регулярно сверять показатели заряда батареи аккумулятора и принцип функционирования самого реле. Индикатор можно приобрести в виде специальной детали для автомобиля, его сборка производится самостоятельно. Цена за такой индикатор уровня зарядки аккумуляторной батареи будет колебаться от 300 до 400 рублей. К главным отличительным чертам такого устройства можно отнести следующие:

  • показатель напряжения, который колеблется от 2,5 до 18 вольт;
  • максимальный показатель потребляемого тока до 20 мА;
  • общий размер печатной платы 43*20 миллиметров.

Основные разновидности заряда

Аккумулятор играет главную роль во время пуска работы двигателя машины. Насколько этот пуск произойдёт успешно, во многом зависит от подзарядки аккумуляторной батареи. Но далеко не каждый водитель следит за уровнем зарядки АКБ. В этом случае в несколько раз возрастает шанс, что в один день машина просто не сможет завестись по причине выхода из строя аккумулятора. Сама проверка зарядки устройства считается довольно простой.
В этом случае нужно просто время от времени проверять показатель напряжения в аккумуляторе машины специальным диагностическим прибором — вольтметром либо мультиметром. Но намного проще и легче, если у пользователя будет в запасе специальный индикатор, который будет показывать общее состояние заряда устройства. Именно такие индикаторы на автомобильный аккумулятор пользуются широким спросом в настоящее время.

Современные технологии продолжают активно развиваться, в производственной сфере автомобилей пытаются всеми возможными способами сделать поездки на транспорте и его обслуживание более удобным. На современных машинах в бортовой компьютер, помимо различных функциональностей, включены показатели напряжения аккумуляторной батареи.

Читайте также:  Как установить и подключить розетку с заземлением: советы по монтажу + секреты

Но такие расширения представлены далеко не в каждой машине. На более старых моделях может находиться аналоговый вольтметр, по которому будет довольно не просто определить, в каком состоянии находится система. Для новичков в автомобильной сфере лучше всего предварительно будет изучить норму зарядки аккумулятора транспорта и лишь потом приступать к определению индикатора. Рекомендуем: Горячий аккумулятор в машине, причины, по которым он кипит

В последнее время на рынок стало поступать всё большее количество индикаторов для определения заряда батареи. Их стали производить для аккумуляторов, представляющих собой гидрометр, а также для дополнительных дисплеев в салоне машины.

Такие типы индикаторов производят многие страны. Их довольно просто разместить внутри салона транспорта и подключить к бортовому экрану. Помимо этого, в интернете представлено большое количество простых схем создания индикаторов заряда своими руками. Сложностей в этом процессе особо не возникает.

Принцип работы

Для чего нужен индикатор заряда аккумулятора
Какие существуют индикаторы





Факторы неточности

Такая встроенная система индикации на аккумуляторе автомобиля помогает заранее полноценно оценить разряженность автомобильной батареи. Но полностью рассчитывать на показания, которые предоставляет владельцу гидрометр не стоит. Если изучить большое количество отзывов клиентов о функционировании такого прибора, то можно выявить, что они довольно часто показывают неточные значения и быстро ломаются. К этому приводит несколько факторов:

  1. Индикатор встроен лишь в одну из шести батарей аккумулятора автомобиля. Это означает, что показатели плотности и общей заряженности устройства будут считываться лишь по единственной банке. Так как сообщения между ними никакого не установлено, то о положении остальных банок можно будет лишь делать догадки. Например, в этом устройстве уровень электролита может быть нормальным, в остальных же он будет на недостаточном уровне. Процесс испарения воды из электролита по банкам довольно разный (в крайних такая процедура проводится в более ускоренных темпах).
  2. Датчик создан из пластика либо стекла. Пластиковые части устройства могут потрескаться либо повредиться при воздействии высоких температур и резкого охлаждения. В результате этого владелец будет получать неточные данные.
  3. Показатель плотности электролита напрямую зависит от температуры вокруг. Гидрометр никак не рассматривает этот факт при выведении результата. К примеру, на охлаждённом электролите он может указывать нормальную плотность, хотя на самом деле она будет значительно снижена.

Рекомендуем: Частые поломки аккумулятора автомобиля и ремонт АКБ

Важно помнить, что для проведения проверки зарядки батареи по встроенному в автомобиль индикатору дня начала нужно открыть капот, потереть глазок и заглянуть в него. Многие владельцы автомобиля смотрят под капот крайне редко. Очень важно иметь специальное устройство прямо в салоне автомобиля, которое будет показывать показатель зарядки батареи. Такие устройства создаются самими производителями автомобилей и другими отличительными компаниями.

Сегодня в продажу поступают довольно интересные приборы для слежки за количеством зарядки аккумулятора по показателю напряжения в нём.

Технические данные аккумуляторов

Основные применяемые типы аккумуляторов:

При эксплуатации аккумулятора необходимо учитывать его функциональные характеристики, такие как:

К сведению. Все параметры указываются для 20 или 25 °С.

Аккумулятор для автомобиля (АКБ) состоит из 6 последовательно соединённых аккумуляторных секций с напряжением питания каждой 2,1-2,16 В, на хорошей батарее напряжение 13-13,5 В.

Важно! Не допускается снижение напряжения ниже 9 вольт, поскольку из-за особенностей процессов, происходящих в батареях, садится плотность, что повышает температуру промерзания электролита и ускоряет разрушение электродов. В свою очередь, уменьшается и срок службы аккумулятора.

Как проверить состояние аккумулятора нагрузочной вилкой

Как проверить аккумулятор нагрузочной вилкой

Данная проверка тока заряда относится к более профессиональному методу. Такой способ используют в технических центрах по ремонту автомобилей. Т.к. он дает достаточно точный показания, и к тому же способен работать под нагрузкой.

Нагрузочная вилка – это прибор, который позволяет достаточно точно проверить степень исправности батареи. Состоит он из мультиметра и нагрузочного сопротивления. Существуют и более сложные исполнения прибора, в которых имеется дополнительно амперметр.

Как проверить состояние АКБ автомобиля нагрузочной вилкой? Принцип проверки заключается в следующем:

  • Нагрузочную вилку подключают к клеммам АКБ, которое дает ток короткого замыкания. Таким образом, имитируется работа стартера.
  • Считываются показания на приборе, которые показывающие, на сколько снизился заряд батареи, когда Вы заведете машину.

Стоит помнить, что проверку напряжения батареи необходимо проводить, когда температура ее будет в диапазоне от 20 до 25 градусов. Холодную не стоит проверять, так Вы ее можете сильно разрядить, потеряв значительную часть ёмкости.

Показания, В Степень зарядки, %
Больше 10,2 100
9,6 75
9 50
8,4 25
Меньше 7,8 0

Сколько должен показывать аккумулятор под нагрузочной вилкой? Контроль заряда нагрузочной вилкой – самый точный способ на данный момент. Т.к. он имитирует работу стартера авто. Если в результате проверки прибор покажет просадку напряжения АКБ до 9 Вольт — значит слаб, и необходимо его зарядить. Нормальным считается, когда не меньше 10 Вольт.

Помните! Он быстро разрядится зимой, если напряжение будет меньше 9 Вольт. Также обращаем внимание на то, что частое использование нагрузочной вилки может навредить аккумулятору, значительно снизив его емкость.

Смотрите видео, как проверять аккумулятор нагрузочной вилкой:

Читайте также:  УДЕЛЬНАЯ ПРОВОДИМОСТЬ И УДЕЛЬНОЕ СОПРОТИВЛЕНИЕ

Контроллер для зарядки АКБ своими руками, схема

Для тех, кто привык делать всё своими руками, а не покупать собранные схемы на Алиэкспрессах и тому подобное, предлагаю собрать модуль, который будет контролировать вашу зарядку аккумулятора и выключать её при завершении заряда АКБ.
Схема простая, доработанная, проверена в работе и не требует заумных настроек.

Итак вот сама схема….

Собрана она на таймере NE555, её можно заменить и на SE 555 (она работает до -55°С), так же можно поставить и SA 555 ( её работа до -40°С).

Перед подстроечными резисторами стоят ограничительные резисторы, это сделано потому, что на алиэкспрессе в отзывах много жаловались, что перегорала микросхема при выкручивание подстроечных резисторов в крайнии положения.

Защиту транзистора от индуктивных бросков тока в момент отключения реле осуществляет диод, который включен или лучше сказать «зашунтирован» с катушкой реле.


Плата сделана обычным методом ЛУТ, вот ЗДЕСЬ , можно скачать для тех, кто будет повторять данную схему. Раствор делал из перекиси водорода и лимонной кислоты.


готовая плата, теперь будем впаивать детали.

Собранный вид схемы, внешне мало чем отличается от китайской версии.

Читайте также:  Выключать ли свет в аквариуме на ночь?

Вот небольшое видео работы устройства.

Какие существуют индикаторы

Многие 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.

Как самостоятельно сделать индикатор заряда аккумулятора

Индикатор заряда АКБ на светодиодах

02.10.2018

Индикатор заряда аккумулятора своими руками на двух светодиодах — правильно обслуживаемые аккумуляторы будут работать у вас хорошо и долю. Обслуживание подразумевает, в частности, регулярный контроль напряжения аккумулятора.

Изображенная на Рисунке 1 схема подходит для большинства типов аккумуляторов.

Она содержит опорный светодиод LEDREF, работающий при постоянном токе 1 мА и обеспечивающий эталонный световой поток постоянной интенсивности, не зависящей от напряжения аккумулятора.

Это постоянство обеспечивается резистором R1 включенным последовательно со светодиодом.

Поэтому, даже если напряжение полностью заряженного аккумулятора упадет до полного разряда, ток через него изменится всего на 10%.

Таким образом, можно считать, что интенсивность излучения остается постоянной в диапазоне напряжений аккумулятора, соответствующем переходу от состояния полного заряда до полного разряда.

Световой поток измерительного светодиода LEDVAR меняется в соответствии с изменениями напряжения аккумулятора.

Расположив светодиоды поблизости друг от друга, вы получите возможность легко сравнивать яркость их свечения, и, таким образом, определять статус аккумулятора.

Используйте светодиоды с диффузно-рассеивающей линзой, поскольку приборы с прозрачной линзой раздражают ваши глаза. Обеспечьте достаточную оптическую изоляцию светодиодов, чтобы свет одного светодиода не попадал на линзу другого.

Работа измерительного светодиода

Измерительный светодиод работает при токе, меняющемся от 10 мА при полностью заряженном аккумуляторе до значений менее 1 мА при полном разряде. Стабилитрон Dz с последовательным резистором R2 необходимы для того, чтобы ток имел резкую зависимость от напряжения батареи.

Сумма напряжения стабилитрона и падения напряжения на светодиоде должна быть чуть меньше, чем самое низкое напряжение аккумулятора. Это напряжение падает на резисторе R2. Изменения напряжения батареи вызывают большие изменения тока резистора R2. Если напряжение равно примерно 1 В, через светодиод LEDVAR течет ток 10 мА, и он светится намного ярче, чем LEDREF.

Если напряжение ниже 0.1 В, интенсивность свечения LEDVARvar будет меньше, чем у LEDREF. показывая, что аккумулятор разряжен.

Индикатор заряда аккумулятора своими руками — непосредственно после окончания зарядки аккумулятора напряжение на нем превышает 13 В. Для схемы это безопасно, поскольку ток ограничен значением 10 мА.

Если светодиоды горят ярко, быстро отпустите кнопку S11( чтобы не допустить их повреждения (Рисунок 2).

Хотя в примере на Рисунке 2 индикатор заряда подключен к 12-вольтовой свинцово-кислотной аккумуляторной батарее, вы без труда можете адаптировать эту схему к другим типам аккумуляторов. Кроме того, вы можете использовать ее для контроля напряжения.

Два зеленых светодиода индуцируют состояние, когда заряд батареи превышает 60%. Набор красных светодиодов показывает, что заряд аккумулятора упал ниже 20%. Светодиоды LEDREFG и LEDREFR подключены через резисторы R1 и R2 сопротивлением 10 кОм.

Последовательное измерительными светодиодами, яркость свечения которых изменяется, включены стабилитроны и резисторы R3 и R4 сопротивлением 100 Ом. Диоды D1, D2 и D3 задают требуемое напряжение ограничения.

Зависимость яркости свечения светодиодов от состояния аккумулятора показана в Табпице1.

Для расчета интенсивности свечения зеленого измерительного светодиода можно использовать следующее выражение:

VBATT= 10G x 100 +VD1 +VD2 +VLEDG +VDZ1

Самодельные зарядки для АКБ

Собрать своими руками зарядное устройство для автомобильного аккумулятора реально и не особо сложно. Для этого нужно иметь начальные знания по электротехнике и уметь держать в руках паяльник.

Простое устройство на 6 и 12 В

Такая схема самая элементарная и бюджетная. При помощи этого ЗУ вы сможете качественно зарядить любой свинцовый аккумулятор с рабочим напряжением 12 или 6 В и электрической ёмкостью от 10 до 120 А/ч.

Контроль заряда аккумулятора автомобиля своими руками

Устройство состоит из понижающего трансформатора Т1 и мощного выпрямителя, собранного на диодах VD2-VD5. Установка зарядного тока производится переключателями S2-S5, при помощи которых в цепь питания первичной обмотки трансформатора подключаются гасящие конденсаторы C1-C4. Благодаря кратному «весу» каждого переключателя, различные комбинации позволяют ступенчато регулировать ток зарядки в пределах 1–15 А с шагом 1 А. Этого достаточно для выбора оптимального тока зарядки.

К примеру, если необходим ток в 5 А, то понадобится включить тумблеры S4 и S2. Замкнутые S5, S3 и S2 дадут в сумме 11 А. Для контроля напряжения на АКБ служит вольтметр PU1, за зарядным током следят при помощи амперметра PА1.

В конструкции можно использовать любой силовой трансформатор мощностью около 300 Вт, в том числе и самодельный. Он должен выдавать на вторичной обмотке напряжение 22–24 В при токе до 10–15 А. На месте VD2-VD5 подойдут любые выпрямительные диоды, выдерживающие прямой ток не менее 10 А и обратное напряжение не ниже 40 В. Подойдут Д214 или Д242. Их следует установить через изолирующие прокладки на радиатор с площадью рассеяния не менее 300 см. кв.

Конденсаторы С2-С5 обязательно должны быть неполярные бумажные с рабочим напряжением не ниже 300 В. Подойдут, к примеру, МБЧГ, КБГ-МН, МБГО, МБГП, МБМ, МБГЧ. Подобные конденсаторы, имеющие форму кубиков, широко использовались как фазосдвигающие для электромоторов бытовой техники. В качестве PU1 использован вольтметр постоянного тока типа М5−2 с пределом измерения 30 В. PA1 — амперметр того же типа с пределом измерения 30 А.

Схема проста, если собрать её из исправных деталей, то в налаживании не нуждается. Это устройство подойдёт и для зарядки шестивольтовых батарей, но «вес» каждого из переключателей S2-S5 будет иным. Поэтому ориентироваться в зарядных токах придётся по амперметру.

С плавной регулировкой тока

По этой схеме собрать зарядник для аккумулятора автомобиля своими руками сложнее, но она возможна в повторении и тоже не содержит дефицитных деталей. С её помощью допустимо заряжать 12-вольтовые аккумуляторы ёмкостью до 120 А/ч, ток заряда плавно регулируется.

Контроль заряда аккумулятора автомобиля своими руками

Зарядка батареи производится импульсным током, в качестве регулирующего элемента используется тиристор. Помимо ручки плавной регулировки тока, эта конструкция имеет и переключатель режима, при включении которого зарядный ток увеличивается вдвое.

Режим зарядки контролируется визуально по стрелочному прибору RA1. Резистор R1 самодельный, выполненный из нихромовой или медной проволоки диаметром не менее 0.8 мм. Он служит ограничителем тока. Лампа EL1 — индикаторная. На её месте подойдёт любая малогабаритная индикаторная лампа с напряжением 24–36 В.

Понижающий трансформатор можно применить готовый с выходным напряжением по вторичной обмотке 18–24 В при токе до 15 А. Если подходящего прибора под рукой не оказалось, то можно сделать самому из любого сетевого трансформатора мощностью 250–300 Вт. Для этого с трансформатора сматывают все обмотки, кроме сетевой, и наматывают одну вторичную обмотку любым изолированным проводом с сечением 6 мм. кв. Количество витков в обмотке — 42.

Читать также: Пресс механический для макулатуры

Читайте также:  Бензопила Работает Но Цепь Не Крутится

Тиристор VD2 может быть любым из серии КУ202 с буквами В-Н. Его устанавливают на радиатор с площадью рассеивания не менее 200 см. кв. Силовой монтаж устройства делают проводами минимальной длины и с сечением не менее 4 мм. кв. На месте VD1 будет работать любой выпрямительный диод с обратным напряжением не ниже 20 В и выдерживающий ток не менее 200 мА.

Налаживание устройства сводится к калибровке амперметра RA1. Сделать это можно, подключив вместо аккумулятора несколько 12-вольтовых ламп общей мощностью до 250 Вт, контролируя ток по заведомо исправному эталонному амперметру.

Из компьютерного блока питания

Чтобы собрать это простое зарядное устройство своими руками, понадобится обычный блок питания от старого компьютера АТХ и знания по радиотехнике. Но зато и характеристики прибора получатся приличными. С его помощью заряжают батареи током до 10 А, регулируя ток и напряжение заряда. Единственное условие — БП желателен на контроллере TL494.

Для создания автомобильной зарядки своими руками из блока питания компьютера придётся собрать схему, приведённую на рисунке.

Пошагово необходимые для доработки операции будут выглядеть следующим образом:

  1. Откусить все провода шин питания, за исключением жёлтых и чёрных.
  2. Соединить между собой жёлтые и отдельно чёрные провода — это будут соответственно «+» и «-» ЗУ (см. схему).
  3. Перерезать все дорожки, ведущие к выводам 1, 14, 15 и 16 контроллера TL494.
  4. Установить на кожух БП переменные резисторы номиналом 10 и 4,4 кОм — это органы регулировки напряжения и тока зарядки соответственно.
  5. Навесным монтажом собрать схему, приведённую на рисунке выше.

Если монтаж выполнен правильно, то доработку закончена. Осталось оснастить новое ЗУ вольтметром, амперметром и проводами с «крокодилами» для подключения к АКБ.

В конструкции возможно использовать любые переменные и постоянные резисторы, кроме токового (нижний по схеме номиналом 0.1 Ом). Его рассеиваемая мощность — не менее 10 Вт. Сделать такой резистор можно самостоятельно из нихромового или медного провода соответствующей длины, но реально найти и готовый, к примеру, шунт от китайского цифрового тестера на 10 А или резистор С5−16МВ. Ещё один вариант — два резистора 5WR2J, включённые параллельно. Такие резисторы есть в импульсных блоках питаниях ПК или телевизоров.

vasilii76 › Блог › Индикатор заряда аккумулятора Li-ion

Усилитель для наушников, который собирался мной в прошлый раз, питается от аккумулятора. А аккумуляторы имеют обыкновение терять свой заряд. Причем, теряют даже тогда, когда к ним ничего не подключено, т.е, саморазряд. И хоть современные аккумуляторы на этот процесс тратят очень немало времени, но это случается. А если они питают какую-то нагрузку, даже не очень большую, то это время сокращается. Ну да это и нормально. Просто их надо заряжать. Плохо то, что аккумуляторы Li-ion очень не любят глубокий разряд. Чтобы этого не допустить, достаточно лишь не допускать снижение падения напряжения на его клеммах ниже 2.9-3 Вольта. Конечно же, это значение для отдельного элемента. Если батарея из последовательно подключенных элементов — то тут возможны варианты.

Озадачился тем, чтобы оборудовать усилитель каким-нибудь индикатором заряда/разряда. Индикатор разряда для ухоуся был выбран один из самых простых.

Принцип работы очень прост. Когда напряжение на клеммах аккумулятора более 3.25 Вольта, и стабилитрон (Uст=2 Вольта) еще не находится в режиме пробоя, транзистор закрыт, горит зеленый светодиод через ограничительный резистор. Когда напряжение будет подходить близко к 3.25 Вольтам, стабилитрон уйдет в режим пробоя, транзистор откроется и зашунтирует собой зеленый светодиод. При этом ток уже потечет по цепи R1, эмиттер-коллектор, красный светодиод.

Схема индикатора разряда аккумулятора

Стабилитрон работает таким образом, что начинает проводить ток при превышении на нем определенного напряжения, порог которого мы можем установить с помощью делителя напряжения на резисторах R1 и R2. В случае индикатора разряда, светодиодный индикатор должен гореть, когда напряжение батареи меньше, чем необходимо. Поэтому в схему добавлен n-p-n транзистор.

Как можно видеть регулируемый стабилитрон регулирует отрицательный потенциал, поэтому в схему добавлен резистор R3, задачей которого является включение транзистора, когда TL431 выключен. Резистор этот на 11k, подобранный методом проб и ошибок. Резистор R4 служит для ограничения тока на светодиоде, его можно вычислить с помощью закона Ома.

Конечно, можно обойтись и без транзистора, но тогда светодиод будет гаснуть, когда напряжение упадет ниже выставленного уровня — схема ниже. Безусловно, такая схема не будет работать при низких напряжениях из-за отсутствия достаточного напряжения и/или тока для питания светодиода. Данная схема имеет один минус, который заключается в постоянном потреблении тока, в районе 10 мА.

Инструкция по изготовлению

Если есть желание, знания по электронике и время, можно изготовить контроллер зарядки аккумулятора своими руками. Конструктивно устройство будет состоять из электронного блока, на корпусе которого будут расположены три диода красного, зеленого и синего цвета. Цвета диодов можно выбрать любые, главное, правильно оценивать полученные результаты.

Назначение данного устройства – контролировать работу автомобильного аккумулятора с напряжение электросети от 6 до 14 В. Этот прибор схож с тем, что продается в магазине. Речь идет о наборе DC-12 В, о котором упоминалось выше. Принцип действия обоих устройств одинаков.

Для изготовления контроллера понадобятся следующие детали:

  • для размещения компонент печатная плата;
  • транзисторы: ВС547 и ВС557;
  • резисторы: сопротивлением 1 кОм – 2, 220 Ом – 3, 2,2 кОм – 1;
  • диоды (стабилизаторы) на 9,1 и 10 В;
  • набор светодиодов RGB (красный, зеленый, синий).

Перед сборкой следует проверить, чтобы контакты соответствовали цвету светодиодов. Проверку можно выполнить с помощью тестера.  Это можно сделать с помощью тестера. Монтируя компоненты, желательно светодиоды вывести на проводах длиной 5-20 см, а не припаивать их к плате. Такую конструкцию легче расположить на приборной панели автомобиля.

Сборка устройства осуществляется по следующей схеме:

Простейшая схема контроллера
Простейшая схема контроллера
Простейшая схема контроллера

При сборке следует размещать комплектующие на печатной плате как можно более компактно, чтобы он не занимали много места. После подключения к бортовой электросети контроллер будет показывать текущий уровень зарядки аккумулятора.

При этом он будет лишь сигнализировать об определенном уровне, не показывая конкретных значений:

  • если загорается светодиод красного цвета, это означает, что напряжение находится в пределах от 6 до 10 В — это критичный уровень;
  • если горит синий светодиод, то заряд составляет 11-13 В – это оптимальное значение, которое соответствует нормальной работе аккумуляторной батареи;
  • если аккумулятор полностью заряженный, загорается светодиод зеленого цвета.

Собранную панель рекомендуется устанавливать и подключать к бортовой сети на обратной стороне панели приборов, а на лицевую сторону вывести светодиоды на проводах. Если выполнять все работы аккуратно, то это не отразится на внешнем виде приборной доски.

Установка контроллера позволяет контролировать заряженность аккумуляторной батареи, что дает возможность вовремя подзаряжать АКБ и не даст попасть в ситуацию, когда не заводится двигатель из-за разряженной батареи.

Вы пользуетесь индикатором зарядки аккумулятора?

Опрос

  • Да
  • Нет

Загрузка ...
 Загрузка …

Источники

  • https://avtozam.com/elektronika/akb/kontroller-zaryada-akkumulyatora/
  • https://rci76.ru/podelki/indikaciya-zaryada-akkumulyatora.html
  • https://les-tish.ru/podelki/kak-sdelat-indikator-zaryada-akkumulyatora.html
  • https://SvetodiodInfo.ru/svetodiody-v-avtomobil/indikator-okonchaniya-zaryada-akkumulyatora-na-svetodiodax.html
  • https://ltruck-service.ru/elektro/indikator-okonchaniya-zaryada.html
  • https://veles-fish.ru/kak-vyazat/kak-sdelat-indikator-zaryada-batarei.html
  • https://drova-pil.ru/novosti/shema-kontrolya-zaryada-akkumulyatora-12-volt.html
  • https://1000eletric.com/indikator-zaryada-akb-na-svetodiodah/

[свернуть]