Электрические аккумуляторы повсеместно применяются в нашей жизни. Они используются как первичные электрохимические источники электропитания для переносных или передвижных электроприборов. К примеру, для телефонов, ноутбуков, автомобилей, шуруповёртов, квадрокоптеров, игрушек.
Индикатор заряда аккумулятора
Аккумулятор представляет собой сложную конструкцию. Он при зарядке накапливает в себе электроэнергию за счёт физико-химических процессов (электролиза), при подключении нагрузки отдаёт энергию, то есть происходит разряд (разряжается).
При правильном обслуживании необходимо постоянно следить за основным параметром – уровнем зарядки. В этом владельцу поможет индикатор заряда аккумулятора. Он вовремя подскажет, какой параметр вышел из нормы (плотность, уровень электролита), и требуется ли вмешательство.
Применяются разнообразные индикаторы. По назначению они равные, по функциональным элементам – многообразные: от электромеханических до интеллектуальных.
Зачем необходим глазок-индикатор заряду аккумулятора
Данный глазок-индикатор необходим аккумулятору, что знать точный уровень его заряда. В настоящее время многие АКБ имеют такое встроенное устройство. Он располагается вверху аккумуляторной батареи с внешней стороны.
Интересный момент! Многие (и автолюбители в этом — не исключение) полагают, что глазок-индикатор светится разными цветами благодаря встроенной в него лампочке. Однако это совсем не так. Никакой лампы в нем вовсе нет. Иллюзия такого самообмана создается с помощью шарика (либо сквозной пустоты глазка).
Дешевый индикатор заряда аккумулятора.
Небольшой обзор с тестами уровня напряжения и показаниями на индикаторе. Началось все честно говоря давно, я только купил TS100, но не дошел до PD повербанков, стояла задача питать паяльник от аккумуляторов, при этом была важна компактность, удобность зарядки и индикатор уровня заряда прямо на банке. Кроме того, напряжение до 15в, дабы питать видео свет. решение напросилось простое -3S1p аккумуляторная сборка из 18650 для ноутбука. Конечно сразу стоит сказать что емкость такой сборки не супер как и ток, но отборные аккумы на 2000mAh, и небольшое потребление паяльника при 12в, развеяли все сомнения, надо собирать. BMS был выбран в виде зеленой платы, ссылка. Корпус по началу сделан и коретки на 3 аккумулятора, но потом были напечатаны ячейки, а аккумуляторы спаяны. Заряжалось все через плату понижающего преобразователя, с контролем тока. Оставались 2 части пазла, корпус и индикатор уровня заряда. О последнем и поговорим.
Для начала хотел купит обычный народный мини вольтметр, https://aliexpress.ru/item/32672092022.html Стоит дешево, показывает напряжение, а после калибровки, даже с неплохой точностью.
Но пока листал али, нашел интересный вариант. Без цифр а сразу с индикатором аккумулятора и его заполнения, как на телефоне. Точность не супер за счет всего четырех состояний экрана, но почему нет?..
Характеристик никаких не заявлено, лишь фото где видно что заряд отображается четырьмя диодами, а так же выбор индикатора для 1S 2S 3S 4S аккумулятора.
Читайте также:
Заказ был обработан за 4 дня, и отправлен почтой «Cainiao Super Economy» при том с треком который так никогда и не заработал. Посылка шла доолго, около 70 дней, иногда почта не любит своих пользователей. Упаковка в виде стандартного желтого пакета + целофановый пакет в котором само устройство.
Судя по виду, пришло то что заказывал. Сам экран в пленочке. Проводов нет. Общие размеры — 42х20х9мм. Плата 42х17х1мм. Экран отдельно -32х20х6мм.
Сзади платы находится вся электроника. А именно операционный усилитель LM324. Защита от переплюсовки в виде диода, и куча резисторов. Конкретно за определение уровней заряда отвечают r6 r9 r11 r12. Так как модуль на низкое напряжение, линейный понижающий стабилизатор не распаян, а на его месте стоит перемычка.
Легкое свечение модуль начинает уже при напряжении 3в
На 10в, силуэт аккумулятора хорошо виден и далее не становится ярче.
Все что ниже 10.3в для индикатора — 0 делений. Первое деление появляется при напряжении 10.32в
Второе деление появляется при напряжении 10.92в и выше
3 деление при напряжении 11.42в
И последнее четвертое деление загорелось после 12.03в
-
Читайте также:
Пример того как загораются деления.
Ток потребления при разных уровнях индикатора.
Теперь немного лирики. Начнем с нижнего порога в 10.3в. Так как это индикатор для 3S аккумулятора, поделив напряжение на 3 аккума, получаем 3.44в, которые индикатор считает малым уровнем заряда, что вполне нормально. Верхний порог в 12в тоже приемлем, так как полный заряд 3 банок будет на уровне 12.6в. Как видим, по уровням все в целом неплохо. И при полном разряде, плата защиты BMS — Отключит напряжение на выходе, и не даст разрядить аккумулятор. Но раз у нас есть место на плате и красная окантовка, то почему бы не выключать ее при напряжении ниже уровня например в 8.1в ( 2.7в на каждом аккумуляторе). Вторым моментом что не понравилось — контакты питания. Их на модуле 4 штуки, все помечены, но те что на торце не работают. Они сделаны для исполнения модуля с кнопкой, и запитывают модуль если кнопка нажата.
В остальном же модуль понравился. Он вполне выполняет свои задачи и пригодится для самоделок, в которых будет наглядно показывать уровень заряда батареи. Но если вам хочется следить за зарядом точнее, то конечно лучше взять вольтметр за ровно ту же цену.
Как устроен глазок-индикатор заряда аккумулятора
Если же заряд у аккумулятора, наоборот, маловат, то «поплавок» плавно спустится вниз. Тогда владелец через глазок увидит черный цвет – это пустая трубка, оставшаяся без шарика-«поплавка».
Многие аккумуляторные батареи, помимо поплавка зеленого цвета, бывают оснащены шариком красного окраса.
И когда происходит снижение плотности (т.е батарея разряжается), то на поверхность всплывает красный поплавок, который сигнализирует хозяину, что аккумулятор нуждается в зарядке.
Бывает и другое, к примеру, недостаток жидкости в батареи. Глазок-индикатор также вовремя просигналит о такой неполадке своему хозяину. В этом случае он будет белого цвета.
Разновидности индикаторов заряда аккумулятора
Контроллер заряда аккумулятора
Разделяют индикаторы по методу подключения и индикации сигнала. Зарядка – это сложный процесс, поэтому в основном индикаторы информируют только об окончании зарядки в аналоговом или цифровом виде.
-
Читайте также:
Для каждого типа аккумулятора необходимы адекватные схемы и конструкции зарядки, электроизмерительные или электронные. Так, для телефонов и ноутбуков используются импульсные зарядки, которые должны обладать интеллектом, в них используют микропроцессоры. Электронный контроллер ШИМ Weswen применяется для зарядки аккумуляторных батарей для независимого электроснабжения домов.
Одним из простых является встроенный индикатор заряда батареи, который выполнен в виде глазка. Устанавливается в одну из банок автомобильного аккумулятора. Разновидность работы индикатора с двумя шариками показана на рис. ниже.
Встроенный индикатор зарядки аккумулятора
Индикатор представляет собой пластмассовый цилиндр с плавающими шариками зелёного и красного цветов. В работе индикатора используется принцип ареометра. Красный шарик реагирует только на уровень электролита, зелёный – на уровень и плотность электролита. Есть варианты и с одним зелёным шариком.
Используются ещё и электроизмерительные индикаторы в виде стрелочных вольтметров. Один из них показан на рис. ниже. Подключается параллельно, в цепи аккумулятора.
Электроизмерительный индикатор напряжения на батареи
Устанавливается как на приборной панели, так и в удобном месте. При нормальном напряжении на аккумуляторе стрелка должна находиться в пределах последнего зелёного сектора. Если стрелка показывает ниже 75%, то требуется подзарядка. Нахождение стрелки в начале шкалы (красный сектор) говорит о том, что аккумулятор неисправен.
Опытные владельцы аккумуляторов могут использовать простые готовые цифровые индикаторы. Один из таких изображён на рис. ниже
Цифровой вольтметр
Он просто показывает напряжение в данное время. Владельцу самому решать, что делать. При диагностике аккумулятора можно использовать стрелочный или цифровой тестер.
Радиолюбители могут использовать индикацию, сделанную своими руками. В основном изготавливают схемы разнообразных индикаторов для контроля заряда аккумулятора на световых индикаторах, двух или больше. Схемное решение устройств индикации зависит от сложности зарядки.
Важно! Чем проще зарядка, тем сложнее должна быть схема индикации.
На рис. ниже изображена схема проверки степени зарядки на 5 индикаторах.
Схема контроля напряжения на светодиодах
На рисунке изображена одна из возможных эл.схем, собранная на компараторе Lm339 с термокомпенсацией. HL1 будет гореть при недозаряженном или плохом аккумуляторе. HL2 – это недозаряд, значит, требуется зарядка. HL3 – напряжение в норме. HL4 – небольшой перезаряд. HL5 – недопустимый перезаряд. Остановить зарядку необходимо при загорании HL4.
Нужно отметить! Во время работы будет гореть только один световой индикатор. Таких вспомогательных плат можно разработать столько, на сколько хватит знаний и необходимости.
В современных гаджетах, использующих питание от аккумуляторных батарей, зарядки делают более сложными, чтобы создать оптимальные условия работы батареи. Например, в зарядках для шуруповёртов используются импульсные блоки с применением запрограммированных контроллеров. В таких автоматических зарядках два состояния индикации: разряжен и заряжен. Для удобства в качестве световых индикаторов применяются и жидкокристаллические индикаторы.
В нынешних авто за состоянием аккумулятора следят главный модуль, модуль управления двигателем и датчик, который следит за параметрами батареи. Электронная система автомобиля сама следит за правильной эксплуатацией аккумулятора. Водителю остаётся только наблюдать за информацией на экране дисплея.
Развивается использование батарей при автономном электроснабжении домов. Ветрогенераторы и солнечные панели объединяются в общую электросеть, и аккумуляторы управляются с помощью ШИМ контроллера, например, от компании WESWEN.
Необходимо постоянно следить за работоспособностью аккумуляторных батарей. Для этого предназначены указатели заряда. Простые устройства – просто следят, а контроллеры контролируют и управляют подзарядкой аккумулятора.
Что означают индикаторные цвета
В основном, индикатор имеет белый, зеленый и черный цвета, Однако, в некоторых АКБ имеется еще и красный цвет. Каждый из них имеет свое наименование и помогает хозяину автомашины распознать, что по чем в его оборудовании.
- зеленый (оповещает, что все в порядке);
- черный (необходима зарядка);
- красный (то же,что и черный цвет, сигналит нам о необходимости в зарядке аккумулятора);
- белый (вещает о недостатке жидкости в АКБ).
Следует помнить! Если аккумулятор нуждается в зарядке, то его необходимо как можно скорее на нее поставить. Иначе в будущем такие невыполненные действия могут привести к выходу АКБ из рабочего строя.
Для чего нужен глазок у автомобильного аккумулятора
Батарея аккумулятора используется не только для запуска мотора, но и в качестве источника энергии для разнообразного бортового оборудования. Нормальное значение напряжения составляет примерно 13,5 В. Если оно падает ниже 9 В, значит, ситуация стала критической, и АКБ требует срочного заряда. Но как узнать о приближающемся разряде, если батарея ещё выполняет свои функции, либо машина простояла определённый отрезок времени?
Водители со стажем или те, кто любит копаться в своём автомобиле, обычно имеют в гараже вольтметр либо мультиметр. Подключив его клеммы на токовыводы АКБ, можно периодически контролировать уровень напряжения. Однако нынче водители редко приобретают себе подобные девайсы, за исключением, разве что, профессиональных автоэлектриков. Именно поэтому производители АКБ стали устанавливать внутрь корпуса простейшие, но полезные индикаторы-подсказки.
Немало моделей автомобильных АКБ из ценового сегмента выше среднего сегодня оснащаются специальным световым глазком. Не все автолюбители знают, что означает данный глазок. На самом деле, главное предназначение, которое он выполняет, — это давать представление о степени заряда и разряда устройства.
Всё началось с того, что большинство современных аккумуляторов на авто перешли из разряда обслуживаемых в категорию необслуживаемых. С одной стороны, это существенно облегчило жизнь водителям. С другой, невозможно было без вскрытия корпуса установить величину заряда, плотность электролита или уровень. А вот цветовой сигнал, который подаёт встроенная лампочка, поможет водителю оценить, в каком состоянии находится его батарея.
