Самое удивительное то, что схема индикатора уровня заряда аккумуляторной батареи не содержит ни транзисторов, ни микросхем, ни стабилитронов. Только светодиоды и резисторы, включенные таким образом, что обеспечивается индикация уровня подведенного напряжения.

Схема индикатора

Работа устройства основывается на начальном напряжении включения светодиода. Любой светодиод - это полупроводниковый прибор, который имеет граничную точку напряжения, только превысив которую он начинает работать (светить). В отличии от лампы накаливания, которая имеет почти линейные вольтамперные характеристики, светодиоду очень близка характеристика стабилитрона, с резкой крутизной тока при увеличении напряжения.
Если включить светодиоды в цепь последовательно с резисторами, то каждый светодиод начнет включаться только после того, как напряжение превысит сумму светодиодов в цепи для каждого отрезка цепи в отдельности.
Порог напряжения открытия или начала загорания светодиода может колебаться от 1,8 В до 2,6 В. Все зависит от конкретной марки.
В итоге, каждый светодиод загорается только после того, как загорелся предыдущий.

Схему я собрал на универсальной монтажной плате, спаяв вывода элементов между собой. Для лучшего восприятия я взял светодиоды разных цветов.
Такой индикатор можно сделать не только на шесть светодиодов, а к примеру, на четыре.
Использовать индикатор можно не только для аккумулятора, но для создания индикации уровня на музыкальных колонках. Подключив устройство к выходу усилителя мощности, параллельно колонке. Тем самым можно отслеживать критические уровни для акустической системы.
Возможно найти и другие применения этой, по истине, очень простой схемы.

Индикатор заряда аккумулятора – нужная штука в хозяйстве любого автомобилиста. Актуальность такого устройства возрастает многократно, когда холодным зимним утром автомобиль, почему-то, отказывается заводиться. В этой ситуации стоит определиться, то ли звонить другу, что бы тот приехал и помог завестись от своей батареи, либо аккумулятор приказал долго жить, разрядившись ниже критического уровня.

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.

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.

Для контроля состояния АКБ значительно удобнее электронные приборы.

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.

Принцип работы у них одинаков, определение уровня заряда АКБ и отображение информации в наглядном виде.

Принципиальная схема индикатора

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.

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

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.

Контроллер зарядки АКБ

Что бы отслеживать состояние аккума во время работы зарядного устройства, делаем контроллер заряда АКБ. Схема устройства и используемые компоненты максимально доступны, в то же время обеспечивают полный контроль над процессом подзарядки батарей.

Принцип работы контроллера следующий: пока напряжение на аккумуляторе ниже напряжения заряда – горит зелёный светодиод. Как только напряжение сравняется, открывается транзистор, зажигая красный светодиод. Изменение резистора перед базой транзистора меняет уровень напряжения, необходимого для открытия транзистора.

Это универсальная схема контроля, которую можно использовать как для мощных автомобильных аккумуляторов, так и для миниатюрных литиевых батареек-аккумуляторов.

Какие существуют индикаторы заряда автомобильного аккумулятора

Аккумулятор играет ключевую роль при запуске двигателя автомобиля. И насколько успешным будет этот запуск, во многом зависит от степени заряженности аккумуляторной батареи. А многие из нас контролируют уровень заряда АКБ? Называется, ответьте себе сами на этот вопрос. Поэтому высока вероятность того, что вы в один прекрасный день не заведёте автомобиль из-за дохлого аккумулятора. Собственно, сама проверка степени зарядки несложная. Нужно просто периодически измерять мультиметром или вольтметром. Но было бы гораздо удобнее иметь простой индикатор, показывающий состояние заряда аккумулятора. О таких индикаторах пойдёт речь в этом материале.

Технологии не стоят на месте и производители автомобильной техники изо всех сил стараются сделать поездки на автомобиле и его обслуживание максимально комфортным. Поэтому на современных автомобилях в бортовом компьютере, среди прочих функций, можно найти данные о напряжении аккумуляторной батареи. Но такие возможности есть далеко не на всех автомобилях. На старых авто может присутствовать аналоговый вольтметр, по которому достаточно сложно понять, в каком состоянии находится АКБ. Для новичков в автомобильном деле советуем ознакомиться с материалом о .

Поэтому стали появляться всевозможные индикаторы заряда аккумуляторных батарей. Их стали делать, как на аккумуляторах в виде гидрометров, так и дополнительных информационных дисплеев на автомобиле.

Такие индикаторы заряда выпускаются и сторонними производителями. Их достаточно легко разместить где-нибудь в салоне и подключить в бортовую сеть. Кроме того, в интернете есть несложные схемы изготовления индикаторов заряда своими руками.

Встроенный индикатор заряда на аккумуляторе

Встроенные индикаторы заряда можно встретить преимущественно на . Это поплавковый индикатор, который ещё называют гидрометром. Давайте, посмотрим, из чего он состоит и как работает. На фотографии ниже можно посмотреть, как этот индикатор выглядит на корпусе аккумулятора.

А вот так он выглядит, если достать его из аккумулятора.

Схематично устройство встроенного индикатора АКБ можно представить следующим образом.

Принцип действия у большинства гидрометров следующий. Индикатор может показывать три различных положения в следующих ситуациях:

• По мере зарядки аккумулятора увеличивается плотность электролита. При этом поплавок в форме шарика зелёного цвета поднимается по трубке вверх и становится виден через световод в глазок индикатора. Обычно зелёный шарик всплывает при степени заряженности батареи от 65 процентов и выше;
• Если шарик тонет в электролите, то значит плотность ниже нормы и заряд батареи недостаточен. В этот момент в «глазок» индикатора будет видна трубка индикатора чёрного цвета. Это будет говорить о необходимости зарядки. В некоторых моделях добавляют шарик красного цвета, который поднимается по трубке при пониженной плотности. Тогда в «глазке» индикатора будет красный цвет;
• И ещё один вариант – это понижение уровня электролита. Тогда через «глазок» индикатора будет видно поверхность электролита. Это будет говорить о необходимости доливки дистиллированной воды. Правда, в случае необслуживаемого аккумулятора сделать это будет проблематично.

Такой встроенный индикатор позволяет провести предварительную оценку степени заряженности АКБ. В полной мере на показания гидрометра полагаться не следует. Если почитать многочисленные отзывы о работе этих устройств, то становится ясно, что они часто показывают неточные данные и быстро выходят из строя. И на это есть несколько причин:

• Индикатор установлен только в одной из шести банок аккумуляторной батареи. Это значит, что данные по плотности и степени заряженности у вас будут только по одной банке. Поскольку сообщения между ними нет, о ситуации в других банках остаётся только догадываться. К примеру, в этом элементе уровень электролита может быть нормальный, а в некоторых других уже недостаточный. Ведь испарение воды из электролита по банкам отличается (в крайних этот процесс идёт более интенсивно);
• Индикатор выполняется из стекла и пластика. Пластиковые детали могут покоробиться от нагрева или охлаждения. В результате вы будете видеть искажённые данные;
• Плотность электролита зависит его температуры. Гидрометр никак не учитывает это в своих показаниях. Например, на холодном электролите он может показать нормальную плотность, хотя она пониженная.

Фабричные индикаторы заряда АКБ

Сегодня в продаже можно найти достаточно интересные устройства для контроля уровня зарядки аккумулятора по его напряжению. Давайте рассмотрим некоторые из них.

Индикатор уровня заряда аккумуляторной батареи DC-12 В

Это устройство продаётся в виде конструктора. Оно подойдёт для тех, кто дружит с электротехникой и паяльником.

Индикатор DC-12 В позволяет проверять заряд автомобильного аккумулятора и функционирование реле-регулятора. Индикатор продаётся в виде комплекта запчастей и собирается самостоятельно. Стоимость устройства DC-12 В составляет 300─400 рублей.

Основные характеристики индикатора DC-12 В:

• Диапазон напряжений: 2,5─18 вольт;
• Максимальный потребляемый ток: до 20 мА;
• Габариты печатной платы: 43 на 20 миллиметров.

Успешный пуск автомобильного двигателя во многом зависит от состояния заряда аккумулятора. Регулярно проверять напряжение на клеммах с помощью мультиметра – неудобно. Гораздо практичнее воспользоваться цифровым или аналоговым индикатором, расположенным рядом с приборной панелью. Простейший индикатор заряда аккумулятора можно сделать своими руками, в котором пять светодиодов помогают отслеживать постепенный разряд либо заряд батареи.

Принципиальная схема

Рассматриваемая принципиальная схема индикатора уровня заряда представляет собой простейшее устройство, отображающее уровень заряда аккумулятора (АКБ) на 12 вольт. Её ключевым элементом является микросхема LM339, в корпусе которой собрано 4 однотипных операционных усилителя (компаратора). Общий вид LM339 и назначение выводов показан на рисунке. Прямые и инверсные входы компараторов подключены через резистивные делители. В качестве нагрузки используются индикаторные светодиоды 5 мм.

Диод VD1 служит защитой микросхемы от случайной смены полярности. Стабилитрон VD2 задаёт опорное напряжение, которое является эталоном для будущих измерений. Резисторы R1-R4 ограничивают ток через светодиоды.

Принцип работы

Работает схема индикатора заряда аккумулятора на светодиодах следующим образом. Застабилизированное с помощью резистора R7 и стабилитрона VD2 напряжение 6,2 вольт поступает на резистивный делитель, собранный из R8-R12. Как видно из схемы между каждой парой этих резисторов формируются опорные напряжения разного уровня, которые поступают на прямые входы компараторов. В свою очередь, инверсные входы объединены между собой и через резисторы R5 и R6 подключены к клеммам аккумуляторной батарее (АКБ).

В процессе заряда (разряда) аккумулятора постепенно изменяется напряжение на инверсных входах, что приводит к поочередному переключению компараторов. Рассмотрим работу операционного усилителя OP1, который отвечает за индикацию максимального уровня заряда АКБ. Зададим условие, если заряженный аккумулятор имеет напряжение 13,5 В, то последний светодиод начинает гореть. Пороговое напряжение на его прямом входе, при котором засветится этот светодиод, рассчитаем по формуле:
U OP1+ = U СТ VD2 – U R8 ,
U СТ VD2 =U R8 + U R9 + U R10 + U R11 + U R12 = I*(R8+R9+R10+R11+R12)
I= U СТ VD2 /(R8+R9+R10+R11+R12) = 6,2/(5100+1000+1000+1000+10000) = 0,34 мА,
U R8 = I*R8=0,34 мА*5,1 кОм=1,7 В
U OP1+ = 6,2-1,7 = 4,5 В

Это означает, что при достижении на инверсном входе потенциала величиной более 4,5 вольт компаратор OP1 переключится и на его выходе появится низкий уровень напряжения, а светодиод засветится. По указанным формулам можно рассчитать потенциал на прямых входах каждого операционного усилителя. Потенциал на инверсных входах находят из равенства: U OP1- = I*R5 = U БАТ – I*R6.

Печатная плата и детали сборки

Печатная плата изготавливается из одностороннего фольгированного текстолита размером 40 на 37 мм, которую можно скачать . 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

Аккумулятор - важнейшая вещь в любом автомобиле. Именно этот элемент дает пусковой ток на стартер. Именно благодаря аккумулятору осуществляется быстрый и беспроблемный запуск двигателя. Но так бывает не всегда. Чтобы не испытывать трудностей с пуском, нужно периодически проверять его уровень заряда. Сделать это можно несколькими способами.

Как проверить заряд аккумулятора автомобиля в домашних условиях? Ответ на этот вопрос вы узнаете далее в нашей статье.

Методы

Существует несколько способов того, как проверить заряд аккумулятора автомобиля:

• по индикатору;
• при помощи нагрузочной вилки;
• мультиметром;
• путем замера плотности электролита.

Каждый из них имеет свои особенности. Давайте рассмотрим перечисленные методы подробнее.

Встроенный индикатор

Большинство импортных аккумуляторов имеют встроенный индикатор, по которому можно проверить заряд. Впервые такие АКБ появились в Японии. Затем подобную фишку стали практиковать европейские производители.

В чем заключается его суть? На крышке АКБ имеется прозрачное окошко (некий глазок). Если посмотреть на него, то можно увидеть, что он окрашен в зеленый цвет. Но так бывает не всегда. Зеленый оттенок в окошке будет только в том случае, если аккумулятор полностью заряжен. Если же окошко прозрачное или белое, значит, АКБ потеряло часть заряда. Самый страшный случай - черное окошко. В таком случае аккумулятор сел «в ноль», и его нужно срочно зарядить.

К сведению, это один из самых простых способов того, как проверить заряд аккумулятора автомобиля без вольтметра и прочих приспособлений. Ведь все, что вам необходимо, - открыть капот и заглянуть в то самое окошко. Но стоит отметить, что такой глазок есть не на всех аккумуляторах (особенно, если дело касается отечественных). Поэтому чтобы определить уровень заряда, нужно знать и другие методы.

Нагрузочная вилка

Это, пожалуй, самый профессиональный способ проверки состояния аккумулятора. Обычно такой метод используется на СТО. В чем его суть? Устройство подключается к клеммам батареи и дает ток короткого замыкания.

То есть нагрузочная вилка имитирует работу стартера и показывает, на сколько вольт проседает аккумулятор при попытке водителя завести мотор. На сегодняшний день это самая точная схема проверки состояния АКБ. Чтобы правильно считывать показания, помните, что после нагрузки напряжение на аккумуляторе должно быть не менее 10 Вольт. Если же батарея проседает до 9 и ниже, значит, она уже слабая. Такой аккумулятор будет быстро разряжаться зимой.

Используем мультиметр

Это незаменимый прибор, который должен быть у каждого автомобилиста. Позволяет не только проверить уровень напряжения АКБ, но и сопротивление датчиков, нагрузку бортовой сети в режиме реального времени и много других важных параметров. Приобрести данный аппарат можно за 300-700 рублей, что в 2-3 раза дешевле нагрузочной вилки. Пользоваться данным прибором очень легко.

Как проверить заряд аккумулятора автомобиля мультиметром? Для начала его необходимо собрать. Выполняем следующие действия:

• Подключаем два провода с положительной и отрицательной полярностью в соответствующие разъемы.
• На концах проводов будут щупы. Их мы прикладываем к
• Предварительно выставляем прибор в режим замера напряжения и устанавливаем поворотный переключатель на 20 Вольт.
• Подключаем выводы мультиметра к батарее и смотрим на результат. При этом зажигание автомобиля должно быть выключено.

Считываем данные с мультиметра

Какой показатель является нормальным для батареи? Специалисты отмечают, что полностью заряженный аккумулятор должен выдавать напряжение не менее 12,5 Вольт. В случае, если мультиметр показал цифру ровно 12В, значит, батарея разряжена наполовину. О том, что аккумулятор нужно срочно зарядить, свидетельствует показатель в 11,5 Вольт и ниже.

Электролит

Существует еще один способ того, как проверить заряд аккумулятора автомобиля своими руками. Особенно он актуален в преддверии зимы. Как известно, с падением температуры, плотность электролита уменьшается. Соответственно падает заряд и производительность батареи. Как проверить заряд аккумулятора автомобиля? Для этого нам понадобится ареометр. Ниже представлена подробная инструкция:

• Итак, открываем капот и при помощи минусовой отвертки откручиваем поочередно «банки» АКБ. Их всего 6.
• Погружаем наш ареометр внутрь и ждем, пока он не заполнится электролитом.
• Далее достаем наружу устройство и смотрим на показания.
• По истечению небольшого времени, поплавок всплывет до нужного уровня. На шкале будет несколько делений. Нормальным считается показатель в 1,23-1,27 грамма на кубический сантиметр. Если плотность электролита составляет 1,2 грамма, значит, аккумулятор разрядился примерно на четверть. О глубоком разряде свидетельствует показатель в 1,1 и ниже грамма на кубический сантиметр.

Также стоит проверить сам уровень электролита в каждой из «банок». Если он недостаточный, его следует возобновить. Сделать это можно дистиллированной водой (ею же разбавляют и охлаждающую жидкость).

Не игнорируйте недостаточный уровень электролита в аккумуляторе. Это может стать причиной частой потери заряда и осыпания свинцовых пластин. В результате, АКБ придет в негодность, а при любых попытках подзарядки жидкость будет кипеть.

Как проверить заряд аккумулятора автомобиля зарядным устройством?

На каждом ЗУ имеется шкала, определяющая напряжение батареи. При отсутствии мультиметра, нагрузочной вилки и ареометра, можно воспользоваться и им. Как проверить заряд аккумулятора автомобиля таким способом?

Все очень просто - подключаем выводы ЗУ к клеммам батареи и нажимаем на проверочную кнопку. Подключать к розетке прибор не стоит - в таком случае он подаст зарядку, а показания будут не ниже 13 Вольт.

Можно ли заряжать дома?

При отсутствии гаража допускается возможность подзарядки АКБ в квартире. Но делать это лучше на балконе. Во время этого процесса электролит выделяет вредный для человека сернистый газ и хлористый кислород. При его вдыхании возможно головокружение и тошнота. Поэтому заряжаем в максимально отдаленном и хорошо проветриваемом помещении. Также следите за состоянием электролита.

Нельзя допускать, чтобы аккумулятор кипел. Это снижает его ресурс. В среднем легковой 60-амперный аккумулятор заряжается за 7-8 часов. При этом на ЗУ нужно выставлять минимальную силу тока. Для АКБ вредны стрессовые нагрузки. Если батарея долго заряжается, или одна из банок закипела через полчаса, значит, она пришла в негодность.

В заключение

Итак, мы выяснили, как проверить заряд аккумулятора автомобиля. Один из самых простых способов - это мультиметр. Что касается ареометра, это уже профилактическая мера. Да, таким прибором можно измерить «остаток жизни» АКБ. Но, в большей части, он является диагностическим прибором (равносильно, как и нагрузочная вилка). Поэтому каждый аппарат хорош по-своему.