Устройство контроля аккумулятора


Для автомобиля аккумуляторная батарея является неотъемлемым элементом пуска двигателя и источником энергии при неработающем двигателе. Срок службы аккумулятора во многом зависит от правильной его єксплуатации.

Принципиальная схема

Предлагаемая схема (рис.1) является дискретным индикатором напряжения. Она содержит пороговые элементы VD3 и VD6, делители напряжения R2, R3 и R9, R10, микросхему D1 и сигнальные светодиоды VD4, VD5 и VD7. Схемы индикатора подключаются непосредственно к аккумулятору через диод VD1, резистор R1 стабилитрон VD2 и конденсатор С1.

Принципиальная схема устройства контроля аккумулятора

 Рис. 1. Принципиальная схема устройства контроля аккумулятора.

Схему работает следующим образом. Порог срабатывания микросхемы D1 при питании от источника 9 В составляет 5 В. Поэтому если подстроенным потенциометром R2 установить пороговое напряжение на входах 1 и 2 микросхемы D1.1 при входном напряжении 12,2 В, то при уменьшении входного аккумуляторного напряжения потенциал на входах 1 и 2 будет ниже порогового, а на выходе 3 микросхемы D1.1 и входах 5 и 6 МС D1.2 установится единичный уровень, на выходе 4 D1.2 - нулевой.

Светодиод VD4 сигнализирует о эксплуатации, контроля плотности и уровня электролита, режимов заряда и разряда. При работающем двигателе обеспечивается автоматическая подзарядка и контроль напряжения на клеммах аккумулятора.

Однако при эксплуатации автомобиля в экстремальных погодных условиях, темное время суток и т.д., когда энергопотребление резко возрастает, генератор не обеспечивает достаточного напряжения для питания потребителей, и аккумулятор разряжается.

Наиболее часто такая ситуация возникает при работе двигателя на малых оборотах, что приводит к разряду аккумулятора и сульфатации его рабочих пластин. Вторая причина нарушения режима заряда - выход из строя регулятора напряжения генератора, при этом возникает вероятность перезаряда аккумулятора, что в свою очередь влечет за собой выкипание электролита и разрушение пластин аккумулятора.

Автомобили, как правило, не оборудованы приборами, обеспечивающими точный контроль напряжения на клеммах аккумулятора, так как уже при напряжении 12 В возникает разряд, а при напряжении 15 В и выше - перезаряд аккумулятора.

Подстроенный потенциометр R9 настроен таким образом, что на входах 12,13 микросхемы D1.4 устанавливается пороговый потенциал при напряжении на клеммах аккумулятора 15 ± 0,1 В. Поэтому на выходе 11 микросхемы D1.4 при напряжении питания менее 15 В имеется высокий потенциал и светодиод VD7 закрыт. На входе 9 микросхемы D1.3 имеется единичный уровень.

Когда напряжение на клеммах аккумулятора в пределах нормы (12,2 -15 В), на выходе 4 микросхемы D 1.2 установится единичный уровень и светодиод VD4 погаснет. Этот же уровень установится и на входе 8, а на выходе 10 микросхемы D1.3 установится нулевой потенциал и светодиод VD5 будет сигнализировать о нормальном напряжении на клеммах аккумулятора.

Печатная плата

Рис. 2-3. Печатная плата.

Повышение напряжения выше 15 В вызывает загорание светодиода VD7. На входе 9 микросхемы D1.3 устанавливается нулевой уровень, светодиод VD5 закрывается.

Таким образом, при включении ключа зажигания и подаче напряжения на схему без дополнительной нагрузки на аккумулятор загорается светодиод VD5, а при пуске двигателя ввиду большого тока стартера напряжение аккумулятора падает и загорается светодиод VD4.

При работающем двигателе на всех режимах светодиод VD7 загорается только в случае нарушения работы регулятора напряжения генератора.

Печатная плата показана на рис.2. В схеме использованы следующие элементы: конденсатор С1 типа К50-12 или К50-20, С2, C3 типа КМ5 или КМ6, резисторы типа С2-33 или МЛТ, подстроечные резисторы R2, R9 типа СПЗ-1Б.

Светодиоды VD4, VD5 и VD7 следует устанавливать на плате так, чтобы они выступали над подстроечными потенциометрами, тогда в качестве лицевой панели можно использовать изоляционную платину с отверстиями под светодиоды и крепежные винты. Корпус можно изготовить из жести или другого материала. Расположение элементов на плате показано на рис.3.

Устройство можно стационарно подключить к схеме автомобиля и закрепить в удобном для визуального контроля месте, а также можно подключить к аккумулятору во время технического осмотра автомобиля.

Упрощенная схема устройства контроля аккумулятора

На рис.4 показана упрощенная схема устройства контроля аккумулятора с использованием только одного светодиода VD4, который загорается при нарушении режима заряда. Этот светодиод можно установить на панели приборов отдельно от печатной платы.

упрощенная схема устройства контроля аккумулятора с использованием только одного светодиода VD4

Рис. 4. Упрощенная схема устройства контроля аккумулятора с использованием только одного светодиода VD4.

Печатная плата

Рис. 5-6. Печатная плата.

Чтобы установить причину неисправности, необходимо проверить состояние аккумулятора при неработающем двигателе, но включенном зажигании в момент пуска двигателя на холостых и повышенных оборотах двигателя. Момент загорания светодиода укажет причину неисправности.

Печатная плата и схема расположения элементов на ней показаны на рис.5 и 6 соответственно.

Н. В. Горбенко, г. Киев. Украина.


0 5825 Автомобильная электроника
автомобилисту аккумулятор индикатор
Оставить комментарий:

cashback