Универсальный индикатор разряда аккумулятора

Индикатор разряда аккумулятора в авто — схема

Думаю эта тема будет актуальна тем, у кого в пользовании более двух автомобилей. Как правило, один эксплуатируется зимой, другой — летом. То есть один из них сезон в году стоит в гараже или на стоянке. А пока он стоит там, мы не знаем, как себя чувствует его аккумулятор. Нет, конечно можно "щупать" его периодически вольтметром или купить готовый индикатор, коих много на том же Али-экспресс (например вставляющийся в прикуриватель). Но мне захотелось сделать свой индикатор, который бы показывал промежуточные значения остаточного заряда АКБ. Ну, например, — более 75%, 75%, 50% и 25% заряда. Причем хотелось бы так лениво радеть за здоровьем АКБ, чтобы лишний раз не лезть под капот авто и не распаковывать без надобности зарядное устройство.

Долго искал приемлемые схемы в инете. Собрал некоторые. Но все не то. То гистерезис срабатывания индикации такой, что лучше бы ее и не было, этой индикации, проще и надежнее тестером померить. То установки плавают и нет стабильности, то вообще яркость светодиода плавно изменяется в зависимости от напряжения на АКБ и поди узнай, что там на ней есть. И вот нашел одну схему на каком-то португальском сайте. Проста до неприличия и вроде должна работать. Построена она на операционном усилителе UA741. Вот она:

В ней я поменял только номинал стабилитрона с 6,2 в на 7,5 в. Срабатывания четкие. Светодиод загорается на нужной установке (регулируется подстроечным резистором R2). R2 лучше применять многооборотный, так как выставить им нужное напряжение не просто. Чувствительность в зоне срабатывания очень нежная и почти незримый поворот винта регулировки уносит нужное напряжение в сторону.

Настраивать необходимо, используя точный регулируемый лабораторный источник питания с цифровым вольтметром, показывающим десятые ( а лучше сотые, я параллельно включал цифровой тестер) доли вольт. Поскольку я возжелал видеть степень зарядки АКБ в градациях указанных выше, я собрал схему из трех таких блоков. Вот рисунок печатки:

При полной зарядке батареи напряжение на ней выше 12,7 в, при этом ни один светодиод не горит и все прекрасно (фото 1).

Первый блок зажигает зеленый светодиод при напряжении на клеммах АКБ менее 12,5 в, что соответствует около 75% заряда АКБ (фото 2).

Второй зажигает желтый светодиод при напряжении ниже 12,2 в, что есть около 50% заряда (Фото 3).

Ну а третий, красный, загорается при напряжении ниже 11,7 в или около 25% остаточного заряда АКБ (Фото 4).

Значения установок напряжения я использовал для AGM батарей (у меня на автомобилях такие стоят). Для обычных кислотных их можно изменить на другие. Плату поместил в небольшой ( 40 мм х 70 мм) корпус. На корпусе разместил дополнительно малогабаритный выключатель в разрыве плюсового провода для удобства, чтобы не скидывать зажимы с клемм АКБ, когда не требуются замеры и чтобы устройство не потребляло при этом хотя и небольшой (около 20 мА, в основном определяется током горящих светодиодов) ток от батареи. К аккумулятору от устройства подключается двойной красно-черный провод с зажимами на концах (Фото 5).

Устройство подключено к клеммам аккумулятора стоящего в гараже автомобиля постоянно. Когда нужно, зайдя в гараж, без лишних "плясок" включаю выключатель на устройстве, наблюдаю, каким цветом горят "лампочки" и вижу здоров ли мой АКБ или его надо "подлечить".

Устройство для использования разъёма USB в качестве прикуривателя — разборка и схема.

Простая транзисторная схема робота следующего по нарисованной линии. Без микроконтроллеров и дорогих деталей.

Классический фонарик со встроенным зарядным устройством можно неплохо улучшить, добавив пару микросхем и 18650 АКБ.

Универсальный индикатор разряда аккумулятора

Когда-то аккумуляторы были распространены совсем не так широко, стоили дорого, имели большие размеры при не самой большой ёмкости. Сейчас же литий-ионные «банки» стоят доступно, имеют большое распространение, а потому и портативная техника получила хороший толчок в своём развитии. Несмотря на то, что аккумуляторы уже сейчас обладают весьма впечатляющими характеристиками, чуда не происходит, и бесконечно долго заряд в них не держится. Учитывая, что разряд ниже определённого порога можно мгновенно «убить» некоторые аккумуляторы (в частности, литий-ионные), встаёт вопрос об использовании индикаторов разряда, а также автономных устройств, отключающих питание при достижении определённого пора по напряжению. Более того, в аккумуляторной технике индикаторы разряда просто жизненно необходимы — ведь пользователю всегда нужно знать, как долго ещё будет работать устройство до подзарядки. В интернете представлено множество различных схем индикаторов разряда, но мне очень приглянулась та, что будет в дальнейшем описана в этой статье.

Она обладает рядом преимуществ:

  • Такая схема может работать в очень широком диапазоне напряжений аккумуляторов: от 3 и до 24В. Поэтому её с успехом можно применять как для контроля напряжения одного литий-ионного аккумулятора, так и для автомобильных.
  • Возможность собственноручно и под свой вкус настроить порог срабатывания каждой ступени индикатора
  • Высокая точность индикации. Схема имеет собственный источник опорного напряжения и несколько компараторов, её работу можно сравнить с принципом работы параллельного АЦП. Каждый порог можно настроить буквально до сотых вольта

Сама схема представлена ниже.

Контактами BAT + и BAT — на схеме обозначены места для подключения измеряемого аккумулятора, + и — соответственно. LED1 — LED5 — ступень из светодиодов разных цветов, каждый из них будет загораться при своём пороге напряжения, исключение составляет LED5 — он загорится сразу при подключении любого аккумулятора, и является индикатором того, что аккумулятор подключён к схеме. Квадратик в левой части схемы — стабилизатор LM317LZ, в таком включении он обеспечивает на своём выходе опорное напряжение 1,25В. Можно применит и привычный LM317 в корпусе ТО-220, если не мешают его размеры. Также на схеме можно увидеть четыре операционных усилителя, каждый из них работает в качестве компаратора, сравнивая напряжение на своих входах. Также можно увидеть четыре подстроечных резистора, подключенных каждый к своему операционному усилителю — с их помощью при настройке будем задавать пороги срабатывания для каждого отдельного светодиода. В целом, принцип работы прост. Напряжение на одном входе операционного усилителя задаётся резистором, а на втором оно будет зависеть от напряжения измеряемого аккумулятора. Но на входы компаратора оно подаётся не напрямую, а через делитель на резисторах R1 R2. Номиналы 20 кОм и 10 кОм оптимальны для использования схемы с литий-ионными аккумуляторами (максимум 4,2В), а для использования с более «высоковольтными» аккумуляторами (например, 12В в автомобильном) следует в 2 — 2,5 увеличить R1, в этом случае можно будет настроить каждый порог наиболее точно.

Раз схема содержит четыре операционных усилителя, удобно использовать микросхемы LM239 или TL074, они как раз содержат по четыре канала. Обратите внимание, что если схема будет использоваться стационарно в каком-либо устройстве для постоянной индикации текущего напряжения, то она сама будет хоть и медленно, но всё же разряжать измеряемый аккумулятор. Если это критично, то следует поставить в разрыв питания схемы кнопку без фиксации, такая система используется, например, в некоторых повер-банках. Яркость каждого светодиода задаётся соответствующими резисторами из ряда R4-R8. Их желательно увеличить, если схема будет использоваться с аккумуляторами выше 4,2В.

Читайте также  Как сшить ножны для ножа

Схема собирается на печатной плате, файл для программы Sprint Layout прилагается в архиве к этой статье. Для уменьшения габаритов такого индикатора всегда можно собрать его на smd-компонентах, в этом случае размер платы может получится мизерным при сохранении всех её преимуществ. Фотографии готового собранного устройства показаны ниже. Микросхема установлена через панельку, а для подключения аккумулятора предусмотрен сдвоенный винтовой клеммник.

Светодиоды на плате устанавливаются в линию «по росту», также их можно вывести с платы на проводах. 5 светодиодов как раз позволяют применить разные цвета — красный, белый, жёлтый, зелёный, синий. После того, как плата собрана, монтаж проверен, флюс смыт, можно приступать к первому включению и настройке. Подаём питание на плату (идеально использовать лабораторный блок питания), проверяем, чтоб на выходе LM317 было примерно 1,25В. Затем вооружаемся вольтметром и вращая подстроечные резисторы настраиваем каждый из порогов срабатывания. На мой взгляд, для литий-ионного аккумулятора оптимальными будут следующие значения: LED1 – 4.1 B, LED2 – 3,9 B, LED3 – 3,7 B, LED4 – 3,5В. Для настройки нужно подать на вход требуемое напряжение срабатывания порога (вот поэтому нужен лабораторный БП), а затем установить соответствующий ему подстроечный резистор на самой грани загорания соответствующего светодиода.

Таким образом, при подключении измеряемого аккумулятора по количеству зажёгшихся светодиодов можно чуть ли не с точностью вольтметра судить о том, какое сейчас на нём напряжение, и это всё при наглядной индикации без цифр и экранов. Такая схема может найти особое применение в тех аккумуляторных устройствах, где контроль напряжения особенно важен. Также схему можно использовать в качестве пробника — например, если нужно быстро проверить на разряд большое количество аккумуляторов. Удачной сборки!

Тестеры аккумуляторов (Нагрузочные вилки)

Нагрузочная вилка для проверки АКБ Вымпел 100А НВ-01 2001

Упаковкой выгоднее!
Цена за упаковку 4 шт.: 2 812 р.
Цена за ед. товара: 703 р. 760 р.

Нагрузочная вилка для проверки АКБ Вымпел 100/200А НВ-02 2002

Тестер АКБ Вымпел ВА 102 для мото, 12в АКБ, русский язык 3127

Тестер АКБ с принтером Вымпел ВА1000 с 12в АКБ, русский язык 2109

Тестер аккумуляторных батарей iCarTool IC-105, АКБ 12В, до 2000А, тест системы пуска и зарядки, печать и хранение результатов

Нагрузочная вилка СЕРВИС КЛЮЧ, 75550

Светодиодный тестер АКБ АвтоDело, 40601 12308

Упаковкой выгоднее!
Цена за упаковку 4 шт.: 2 160 р.
Цена за ед. товара: 540 р. 600 р.

Цифровой тестер аккумуляторных батарей ROCKFORCE RF-8311

Измерительная нагрузочная вилка TOPAUTO ТОП АВТО ВИН-100 В100

Упаковкой выгоднее!
Цена за упаковку 4 шт.: 3 280 р.
Цена за ед. товара: 820 р. 897 р.

Нагрузочная вилка тестер АКБ АвтоDело 6/12 V.100 Ah 40600 10222

Нагрузочная вилка АвтоDело до 190 а/ч 40602 11875

Упаковкой выгоднее!
Цена за упаковку 4 шт.: 2 976 р.
Цена за ед. товара: 744 р. 827 р.

Тестер АКБ и генератора через гнездо прикуривателя 12В AIST 19991040 00-00009746

Упаковкой выгоднее!
Цена за упаковку 4 шт.: 3 308 р.
Цена за ед. товара: 827 р. 903 р.

Цифровой тестер АКБ с принтером 12/24V JTC 6721

Bluetooth тестер аккумуляторных батарей iCartool IC-110, АКБ 12В, до 2000А, тест системы пуска и зарядки, печать и хранение результатов, вольтметр

Тестер аккумуляторных батарей Forsage цифровой, 12 В, 125 А F-8311A

Тестер АКБ с функцией восстановления, зарядное устройство, 3 в 1 iCarTool IC-107

Тестер аккумуляторных батарей iCarTool IC-106

Беспроводной тестер аккумуляторных батарей Launch BST-360

Нагрузочная вилка AIST 50 А, 6/12 В, провода 470 мм 19199000-M 00-00022639

Тестер аккумуляторных батарей, генераторов и пускового тока Forsage аналоговый, 12 В, 500 А F-8309

Чтобы определить уровень заряда автомобильного аккумулятора, существует нагрузочная вилка, которую по-другому называют – тестер аккумуляторов.

Устройство

Приборы различаются по внешнему виду и типу вывода информации на экран.

Стрелочный имеет металлический корпус-коробку со спиралью внутри и рукояткой. Такая нагрузочная вилка с коррозиестойким покрытием обладает долгим сроком службы. Точность измерений составляет 2,5%.

Цифровой прибор более компактный, внешне похож на кнопочный мобильный телефон. Выдает более точные измерения с погрешностью всего 0,5% и имеет возможность передачи данных на компьютер.

Все приборы подключаются к АКБ с помощью зажима. Несмотря на то что их конструкция зависит от отдельной модели, основные составляющие у всех тестеров аккумуляторов одинаковые.

  • Вольтметр измеряет напряжение и выводит значение на экран. Оператор с помощью специальной таблицы определяет, насколько заряжена АКБ.
  • Резистор представляет собой спираль или спирали, генерирующие сопротивление.
  • Два щупа, за счет которых нагрузочная вилка присоединяется к АКБ.
  • Защитный кожух, который покрывает резистор.

Параметры выбора

Напряжение может быть 6, 12 и 24 В. По этому параметру тестер аккумуляторов подбирается в зависимости от установленного в автомобиле АКБ.

Рабочий диапазон температур должен быть как можно шире, в идеале от -40 до +60 °С, чтобы можно было работать при любых условиях. Если вы будете использовать прибор только в автосервисе или гараже, можно выбрать устройство с меньшим диапазоном температур – от -20 до +40 °С.

Количество спиралей зависит от емкости АКБ, которая может достигать и 190 Ач, и 1550 Ач. Значение важно учитывать, чтобы не купить измерительный прибор с зарядом больше допустимого. Одна спираль с сопротивлением 0,1 Ом соответствует току нагрузки 100 А и подходит для малоемкостных АКБ не более 190 Ач. Следовательно, если у нагрузочной вилки две спирали, ток нагрузки будет 200 А – для АКБ емкостью более 200 Ач.

Покупайте надежный тестер аккумуляторов в нашем интернет-магазине, чтобы вовремя проконтролировать заряд АКБ вашего автомобиля!

Индикатор емкости для Li-Ion/Ni-Mh/Pb аккумуляторов BW-TY01

Индикатор емкости для Li-Ion/Ni-Mh/Pb аккумуляторов BW-TY01

Универсальный программируемый индикатор уровня заряда/разряда для Li-ion/Ni-Mh/Pb аккумуляторов с тестером емкости аккумулятора.
Показывает РЕАЛЬНУЮ емкость аккумулятора.

Комплектация:
— модуль индикатора BW-TY01;
— внешний сэмплер с проводом

Измеритель емкости аккумуляторов BW-TY01 — высокоточный прибор, который позволяет вам отображать реальную емкость вашей аккумуляторной батареи как в А*ч так и в процентах. Также вы можете выводить на дисплей такие параметры как текущее напряжение аккумулятора и ток, протекающий в цепи. Переключение между параметрами, отображаемыми на дисплее, происходит путем нажатия на кнопку, расположенную на передней панели непосредственно под LCD дисплеем.

Принцип работы основан на измерении энергии, которая была накоплена аккумулятором в процессе заряда. Измерение производится посредством последовательного включения в цепь аккумулятор — зарядное устройство (нагрузка) сэмплера (дискретизатора), который и измеряет значения тока и напряжения в цепи.

Технические характеристики измерителя емкости аккумуляторов BW-TY01:

Электрическая-принципиальная схема включения BW-TY01 в цепь:

где Load — нагрузка, Charger — Зарядное Устройство

Инструкция по подключению

1. Подключите Измеритель емкости аккумуляторов BW-TY01 и семплер в цепь аккумулятора согласно схеме, представленной выше. Если дисплей не включился проверьте полярность подключения.

Внимание. Нарушение полярности подключения при напряжении свыше 15В может повредить индикатор BW-TY01

2. После первого подключения значение емкости, отображаемое на дисплее, будет равно «0». Подключите нагрузку и полностью разрядите аккумулятор. Ток в цепи должен протекать через сэмплер.

Не отключайте сэмплер в процессе заряда/разряда аккумулятора- это может привести к некорректным значениям параметров.

Подсветка дисплея включается автоматически при увеличении тока в цепи аккумулятор-нагрузка (зарядное устройство) свыше 50мА
В процессе разряда вы сможете наблюдать значения напряжения и тока в цепи.

3. Подключите зарядное устройство к аккумулятору и полностью зарядите аккумулятор. В процессе заряда подсветка дисплея работает прерывисто, что свидетельствует о нормальном процессе заряда. Дисплей будет отображать текущее значение емкости в А*ч, при этом значение емкости в «%» будет отображаться не корректно. Подсветка дисплея автоматически отключится при падении зарядного тока ниже 50мА. После окончания процесса заряда отключите ЗУ и нагрузку из цепи. На дисплее будет отображена РЕАЛЬНАЯ емкость вашего аккумулятора, т.е. то количество энергии которое «влезло» в аккумулятор в процессе заряда.

4. Нажмите и удерживайте кнопку со стрелочкой «ВНИЗ», расположенную на задней панели модуля индикации. Подключите Измеритель емкости аккумуляторов BW-TY01 в цепь аккумулятора не отпуская кнопки.

5. Установите значение емкости, которое будет соответствовать 100% для Измеритель емкости аккумуляторов BW-TY01. Значение 100% емкости можно установить в пределах от 0,1 до 600Ач. Отключите тестер от цепи аккумулятора а затем подключите снова (без нажатия на кнопки).

Читайте также  Стол в ретро-стиле с основанием из труб

6. На дисплее будет отображена реальная электрическая емкость вашей аккумуляторной батареи, которая будет соответствовать 100% в процентном выражении.

В процессе работы никогда не исключайте сэмплер из цепи аккумулятор-нагрузка(ЗУ). Это приведет к искажению параметров. Отключать можно только дисплей.

Дисплей имеет энергонезависимую память. Значения ваших параметров будут сохраняться даже при полном отключении питания.

При значении напряжения в цепи свыше 30В модуль индикации BW-TY01 может ощутимо греться при продолжительном времени работы. Не допускайте значительного нагрева. Это может повредить измеритель тестер.

Тестер свинцовых и литиевых аккумуляторов. Или всё же индикатор заряженности батареи?

Здравствуйте. В сегодняшнем небольшом обзоре я хочу рассмотреть тестер свинцовых и литиевых аккумуляторных батарей. Давайте разберемся, что же скрывается на самом деле под этим громким названием и куда это можно применить. Если вам это интересно – добро пожаловать под кат.

Заказ был сделан 8 января 2016 года с применением купона 5 от 10 полученном за поинты по акции новогодних носков. Поэтому товар мне обошелся всего в $3.03. Чем была дополнена корзина до 10 долларов, я расскажу в следующем обзоре. Тестер оперативно выслали в тот же день.

2 февраля 2016 года я получил пакет на почте:

Внутри, в синем полиэтиленовом пакете находился сам тестер, провода и 4 самореза. Хотя крепёжных отверстий у тестера всего 2:

Посмотрим устройство тестера:

Надпись на корпусе микросхемы заботливо сточена. Имеется одна кнопка для выбора типа аккумулятора.
Переключаются типы аккумуляторов так. На выключенном тестере зажимаем кнопку, подключаем тестер к аккумулятору, после чего отпускаем кнопку. Тестер переходит к выбору типа аккумулятора. Кратковременным нажатием на кнопку выбираем нужный режим.
Например, 2S литий:

Или 12 вольтовый свинцовый аккумулятор:

После выбора нужного значения отключаем тестер. Настройки будут сохранены и в дальнейшем тестер всегда будет включаться для данного типа аккумулятора. Для изменения типа – повторяем вышеприведенные действия.

Вот значения режимов с сайта магазина:

Данная табличка выглядит странно по сравнению с описанием тестера:

Куда же делся из таблицы 1S литий, раз в описании он заявлен? Это заинтересовало не только меня, но и одного из покупателей. И он задал этот вопрос представителю магазина на страничке товара. И был им получен ответ:

Вам ничего не показалось странным в ответе? А если опять описание посмотреть?

Данный тестер просто физически не может работать с 1S литием! Ведь большей частью полностью заряженный 1S литий имеет напряжение 4,2 вольта. А тестер, как выяснилось из реальных испытаний – включается только при подаче на него напряжения в 4,65 вольт. Первый, но не последний секрет раскрыт.

Тестер имеет приятную равномерную зелёную подсветку:

При достижении 5%, деления на аккумуляторе исчезают, контур аккумулятора начинает мигать, подсветка отключается:

Измерим 2 литиевых аккумулятора 18650. Это самый точный мой тестер, при проверке его при помощи ИОН до сотых он измеряет точно. Мне этой точности вполне достаточно. И вот, что мы видим:

И литиево-полимерный аккумулятор:

И остается один вопрос, как же собственно тестирует аккумулятор данный тестер. Один из покупателей так же задал вопрос на странице товара. Он интересовался, как же, собственно, проходит тестирование аккумулятора? Тестер измеряет внутреннее сопротивление? Дает нагрузку на аккумулятор? Как это работает?

И вот, барабанная дробь, ответ представителя магазина в гуглопереводе. С оригиналом можно ознакомится на странице товара:

Не правда ли, это круто за такую то цену? Этот тестер – просто мечта всех аккумуляторщиков, автомобилистов и моделистов мира.

Но какой же может быть тест короткого замыкания и разряда, если тестер при работе потребляет:

А в реальности и того меньше. В 2 раза. Миф развенчан? Правильнее это было бы назвать не тестером, а индикатором заряда. Скорее всего в память индикатора зашиты значения напряжения и проценты заряда им соответствующие. Вот этим то мы сейчас и займемся. Посмотрим какое напряжение соответствует каким процентам. Для этого был собран испытательный стенд:

Если тестер измеряет параметры аккумулятора, то он не должен работать от блока питания. Но мы и не будем проверять тестер, мы проверим индикатор. )))

Поскольку имеющийся блок питания выдаёт максимум 15 вольт, я ограничусь только измерениями 3 режимов индикатора. Это 12 вольтовый свинцовый аккумулятор, и 2S и 3S литий.

Свинцовые аккумуляторы не рекомендуется разряжать ниже 11 вольт.

Посмотрим, как поведёт себя индикатор в этом режиме работы. Я не хочу перегружать обзор лишними фотографиями, поэтому я просто дам таблички соответствия. Если кому-то нужны фото, подтверждающие это – я дам их. Но смысла в этом не вижу, на них абсолютно то же самое.

Итак, включаем на индикаторе режим 1P:

13,01В – 100%
12,50В – 75%
12,20В – 50%
11,80В – 25%
11,01В – 0%

Что же, достаточно неплохой результат.

Литиевые батареи в полностью заряженном состоянии в основном имеют 4,2 вольта. 4,35В пока мало распространены. И литий не рекомендуется разряжать ниже 3 вольт. Для 2S это нужно умножить на 2. И для 3S – соответственно, на 3.

Теперь проверим 2S литий, включив режим 2с:

8,30В – 100%
7,75В – 75%
7,37В – 50%
7,00В – 25%
6,00В – 0%

И 3S литий. Режим 3с:

12,49В – 100%
11,65В – 75%
11,13В – 50%
10,53В – 25%
9,05В – 0%

И снова хороший результат»! Несмотря на неточности описания – данный индикатор имеет место быть. Выглядит он красиво и может использоваться в автомобилях, ИБП, моделировании и многих других поделках, в которых для питания используются аккумуляторы. Тем более, что имеет достаточно скромные вес и габариты.

Степень заряженности в процентах, более наглядна, чем напряжение в вольтах. Особенно для далеких от этого людей. Как в мобильнике. Любой поймет, что, например, аккумулятор скоро сядет или наоборот зарядится. Для меня это нужная и полезная вещь, которая скоро будет использована по назначению. В принципе, я и ожидал получить индикатор заряда, а не мифический супер-пупер тестер, проанализировав перед покупкой описание и технические характеристики.

Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: