Niveau de charge de la batterie à faire soi-même. Circuit indicateur de charge de la batterie à DEL

L'indicateur de charge de la batterie est un élément indispensable dans la maison de tout automobiliste. La pertinence d'un tel dispositif augmente plusieurs fois lorsque, pour une raison quelconque, la voiture refuse de démarrer par une froide matinée d'hiver. Dans cette situation, il vaut la peine de décider s'il faut appeler un ami pour qu'il vienne l'aider à démarrer à partir de sa batterie, ou la batterie commandée pour vivre longtemps, étant déchargée en dessous d'un niveau critique.

Pourquoi surveiller la santé de la batterie ?

La batterie de voiture se compose de six batteries connectées en série avec une tension d'alimentation de 2,1 à 2,16 V. Normalement, la batterie devrait produire 13-13,5V. Une décharge importante de la batterie ne doit pas être autorisée, car cela diminue la densité et, par conséquent, la température de congélation de l'électrolyte augmente.

Plus la batterie est usée, moins elle tiendra la charge longtemps. Pendant la saison chaude, ce n'est pas critique, mais en hiver, les feux de stationnement oubliés lorsqu'ils sont allumés au moment où ils reviennent peuvent « tuer » complètement la batterie, transformant le contenu en un morceau de glace.

Dans le tableau, vous pouvez voir la température de congélation de l'électrolyte, en fonction de l'état de charge de l'appareil.

Dépendance de la température de congélation de l'électrolyte sur le degré de charge de la batterie
Densité d'électrolyte, mg / cm lionceau.	Tension, V (sans charge)	Tension, V (avec une charge de 100 A)	Niveau de charge de la batterie,%	Point de congélation de l'électrolyte, gr. Celsius
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

Une baisse du niveau de charge en dessous de 70 % est considérée comme critique. Tous les appareils électriques automobiles ne consomment pas de tension, mais du courant. Sans charge, même une batterie très déchargée peut afficher une tension normale. Mais à bas niveau, lors du démarrage du moteur, il y aura une forte chute de tension, ce qui est un signal d'alarme.

Il n'est possible de détecter une catastrophe imminente à temps que si un indicateur est installé directement dans la cabine. Si, pendant que la voiture roule, elle signale constamment une décharge, il est temps d'aller à la station-service.

Quels sont les indicateurs

De nombreuses batteries, notamment celles qui ne nécessitent pas d'entretien, intègrent un capteur (hygromètre) dont le principe repose sur la mesure de la densité de l'électrolyte.

Ce capteur surveille l'état de l'électrolyte et la valeur de ses indicateurs est relative. Il n'est pas très pratique de monter plusieurs fois sous le capot de la voiture pour vérifier l'état de l'électrolyte dans différents modes de fonctionnement.

Les appareils électroniques sont beaucoup plus pratiques pour surveiller l'état de la batterie.

Types d'indicateurs de charge de batterie

De nombreux appareils de ce type sont vendus chez les concessionnaires automobiles, avec des conceptions et des fonctionnalités différentes. Les dispositifs d'usine sont classiquement divisés en plusieurs types.

Par méthode de connexion :

• à la prise allume-cigare ;
• au réseau de bord.

Au fait, le signal est affiché :

• analogique;
• numérique.

Le principe de fonctionnement est le même pour eux, déterminer le niveau de charge de la batterie et afficher les informations sous une forme visuelle.

Schéma de principe de l'indicateur

Comment faire un indicateur de charge de batterie sur des LED ?

Il existe des dizaines de schémas de contrôle différents, mais les résultats sont identiques. Un tel dispositif peut être assemblé indépendamment des déchets de matériaux. Le choix du circuit et des composants dépend uniquement de vos capacités, de votre imagination et de la portée du magasin de radio le plus proche.

Voici un schéma pour comprendre le fonctionnement de l'indicateur de batterie LED. Un tel modèle portable peut être assemblé sur le genou en quelques minutes.

D809- une diode zener 9V limite la tension aux bornes des LEDs, et le différentiateur lui-même est monté sur trois résistances. Un tel indicateur LED est déclenché par le courant dans le circuit. À une tension de 14 V et plus, l'intensité du courant est suffisante pour la lueur de toutes les LED, à une tension de 12-13,5 V, elles brillent VD2 et VD3, en dessous de 12V - VD1.

Une version plus avancée avec un minimum de pièces peut être assemblée sur un indicateur de tension budgétaire - puce AN6884 (KA2284).

Circuit d'un indicateur de niveau de charge de batterie à led sur un comparateur de tension

Le circuit fonctionne sur le principe d'un comparateur. VD1- Diode zener 7,6V, elle sert de source de tension de référence. R1- diviseur de tension. Lors de la configuration initiale, il est réglé dans une position telle qu'à une tension de 14 V, toutes les LED soient allumées. La tension fournie aux entrées 8 et 9 est comparée à travers un comparateur, et le résultat est décodé en 5 niveaux en allumant les LED correspondantes.

Contrôleur de charge de batterie

Pour surveiller l'état de la batterie pendant le fonctionnement du chargeur, nous fabriquons un contrôleur de charge de batterie. Le circuit de l'appareil et les composants utilisés sont accessibles au maximum, tout en offrant un contrôle total sur le processus de recharge des batteries.

Le principe de fonctionnement du contrôleur est le suivant : alors que la tension sur la batterie est inférieure à la tension de charge, la LED verte est allumée. Dès que la tension égale, le transistor s'ouvre, allumant la LED rouge. Changer la résistance devant la base du transistor change le niveau de tension requis pour ouvrir le transistor.

Il s'agit d'un circuit de commande polyvalent qui peut être utilisé à la fois pour les batteries de voiture haute puissance et les batteries au lithium miniatures.

Toutes les voitures n'ont pas d'indicateur indiquant le niveau de charge de la batterie. L'amateur de voitures doit surveiller indépendamment cet indicateur, en le vérifiant périodiquement avec un voltmètre, après avoir préalablement déconnecté la batterie du secteur de la voiture. Cependant, un simple appareil électronique vous permettra d'obtenir des valeurs approximatives sans quitter le salon.

Choix du circuit et des composants

Construction finie

Structurellement, un indicateur de contrôle de charge de batterie fabriqué par nos soins se compose d'une unité électronique sur laquelle se trouvent trois LED: rouge, bleue et verte. Le choix de la couleur peut être différent - il est important que lorsque l'une d'elles est activée, les informations reçues soient correctement interprétées.

En raison de la petite taille de l'appareil, vous pouvez utiliser une planche à pain ordinaire. La disposition optimale de l'appareil est présélectionnée. Plusieurs modèles peuvent être trouvés, mais la version la plus courante et donc la plus utilisable de l'indicateur de charge de la batterie est illustrée sur la figure.

Schéma de la carte et de ses composants

Avant d'installer les composants, il est nécessaire de les disposer sur le circuit imprimé selon le schéma. Ce n'est qu'alors que vous pourrez le couper à la taille souhaitée. Il est important que l'indicateur ait des dimensions minimales. Si vous envisagez de l'installer dans le boîtier, vous devez tenir compte de ses dimensions internes.

Ce circuit est conçu pour surveiller le fonctionnement d'une batterie de voiture avec une tension secteur de 6 à 14 V. Pour les autres valeurs de ce paramètre, les caractéristiques des composants doivent être modifiées. Leur liste est indiquée dans le tableau.

Le cas le plus simple est illustré à la figure 1. Si la tension à la borne B + est de 9 V, seule la LED verte sera allumée, car la tension à la base de Q1 est de 1,58 V, tandis que la tension à l'émetteur est égale à la chute de tension à travers la LED D1, dans un cas typique est de 1,8 V et Q1 est maintenu fermé. À mesure que la charge de la batterie diminue, la tension aux bornes de la LED D2 reste pratiquement inchangée, tandis que la tension aux bornes de la base diminue et, à un moment donné, Q1 commencera à conduire le courant. En conséquence, une partie du courant bifurquera dans la LED rouge D1, et cette fraction augmentera jusqu'à ce que tout le courant passe dans la LED rouge.

Image 1.	Circuit de base d'un contrôleur de tension de batterie.

Pour les éléments typiques d'une LED bicolore, la différence de tensions directes est de 0,25 V. C'est cette valeur qui détermine la zone de transition du vert au rouge. Un changement complet de la couleur de la lueur, défini par le rapport des résistances des résistances de division R1 et R2, se produit dans la plage de tension

Le milieu de la transition d'une couleur à l'autre est déterminé par la différence de tension entre la LED et la jonction base-émetteur du transistor et est égal à environ 1,2 V. Ainsi, changer B + de 7,1 V à 5,8 V changera le feu vert au rouge.

Les différences de tension dépendent des combinaisons de LED spécifiques et peuvent ne pas être suffisantes pour changer complètement de couleur. Cependant, le circuit proposé peut toujours être utilisé en connectant une diode en série avec D2.

Dans la figure 2, R1 a été remplacé par une diode Zener, résultant en une région de jonction beaucoup plus étroite. Le diviseur n'affecte plus le circuit et un changement complet de la couleur de la lueur se produit lorsque la tension B + ne change que de 0,25 V. La tension du point de transition sera égale à 1,2 V + V Z. (Ici V Z est la tension aux bornes de la diode Zener, dans notre cas égale à environ 7,2 V).

L'inconvénient d'un tel circuit est sa liaison à une échelle de tension limitée de diodes Zener. Ce qui complique encore la situation est le fait que les diodes Zener basse tension ont une courbure trop douce dans la caractéristique, ce qui ne vous permet pas de déterminer avec précision quelle sera la tension V Z aux faibles courants dans le circuit. Une solution à ce problème pourrait être d'utiliser une résistance en série avec la diode Zener pour pouvoir faire un petit ajustement en augmentant légèrement la tension de jonction.

Avec les résistances indiquées des résistances, le circuit consomme un courant de l'ordre de 1 mA. Avec des LED à haute luminosité, cela est suffisant pour une utilisation en intérieur. Mais même ce faible courant est important pour une batterie de 9 volts, vous devez donc choisir entre tirer un courant supplémentaire et le risque de laisser le courant allumé lorsque vous n'en avez pas besoin. Vous ressentirez très probablement les avantages de ce moniteur après le premier changement de batterie imprévu.

Le circuit peut être converti de sorte que la transition du vert au rouge se produise lorsque la tension d'entrée augmente. Pour ce faire, le transistor Q1 doit être remplacé par du NPN et l'émetteur et le collecteur doivent être intervertis. Et avec une paire de transistors NPN et PNP, vous pouvez faire un comparateur à fenêtre.

Compte tenu de la largeur de jonction assez grande, le circuit de la figure 1 est le mieux adapté pour les batteries 9V, tandis que le circuit de la figure 2 peut être adapté pour d'autres tensions.

Certaines batteries (généralement de qualité supérieure à la moyenne) ont un indicateur vert en haut (panneau avant), à gauche ou à droite (certains l'appellent une lumière). Ce judas vous donne une idée de la charge ou de la décharge de votre batterie. Au total, il a trois positions principales, et il ne brille pas toujours en vert. Aujourd'hui, je vais vous dire en détail ce que c'est et pourquoi il a été créé en général. Et aussi nous analyserons pourquoi il peut ne pas brûler du tout ...

Pour être honnête, cet indicateur a été créé uniquement pour vous signaler votre batterie, car en règle générale, leur conception n'est pas pliable et vous ne pouvez donc pas monter à l'intérieur et voir ce qu'ils ont avec l'électrolyte - il suffit de regarder son niveau ou de mesurer son densité. Par conséquent, une telle "ampoule" vous donne une idée complète, selon laquelle vous pouvez prendre telle ou telle décision. Cependant, l'indicateur peut ne pas toujours s'allumer en vert, en règle générale, trois modes sont utilisés ici.

Modes indicateurs

Cette combinaison est très courante : - vert, blanc, noir. Cependant, certains fabricants utilisent une combinaison : - vert, blanc, rouge. Mais en substance, ils sont la même chose. Reprenons ces lectures.

Mode vert - batterie complètement chargée, peut être utilisée comme d'habitude. Autrement dit, la charge n'est pas nécessaire.

Indicateur blanc - il nous parle d'un faible niveau d'électrolyte. En cas d'absence de surveillance, cela se produit également, très probablement, la batterie était souvent rechargée et l'électrolyte gazeux était libéré par une valve spéciale. Il est nécessaire de démonter et d'ajouter de l'eau distillée.

Indicateur noir ou rouge - cela nous renseigne sur la décharge de notre batterie, et l'indicateur est critique, une recharge obligatoire s'impose ! C'est important! Si la batterie reste déchargée pendant une longue période, elle peut être endommagée.

Comme vous pouvez le voir, ces couleurs donnent certains signaux au propriétaire, regardez de temps en temps et votre batterie durera longtemps. Je tiens également à noter que cet indicateur n'a aucune ampoule dans sa structure, l'élément suivant renverra votre idée ...

À propos d'une ampoule - pas d'une ampoule

Je voulais écrire cette information d'en haut, mais cela s'avère plus intriguant. Dans la structure de ce capteur, aucune ampoule n'est utilisée - aucune ampoule à incandescence ordinaire (à faible courant) - comme beaucoup le pensent, ni LED ni autre.

Ici la structure est différente ... En fait, il s'agit d'un densimètre ordinaire, uniquement intégré dans le boîtier de la batterie. Il mesure automatiquement la densité de l'électrolyte et, à différentes valeurs, apparaît - telle ou telle boule, qui est projetée à travers un tube en forme de loupe et une loupe dans une fenêtre spéciale. Il convient de noter que les balles flottent comme si elles traversaient des rainures spéciales, qui ont la forme d'une pyramide - c'est important! RAPPELLES TOI!

Si la batterie est chargée, une boule verte apparaît et vous la voyez dans la fenêtre. S'il est déchargé, alors soit le rouge flotte, soit pas du tout, donc vous voyez la noirceur. Mais s'il n'y a pas d'électrolyte, l'extrémité de la pyramide semble nue - vous voyez son extrémité dans la fenêtre, beaucoup la confondent avec du blanc.

L'utilisation d'un électricien dans une batterie ne serait pas justifiée - même si l'ampoule était à basse tension, elle aspirerait toujours une partie de l'énergie de la batterie (et en hiver, c'est, oh, combien inutile). OUI et s'il grille, le propriétaire deviendra nerveux.

Maintenant une vidéo détaillée, peut-être que quelqu'un n'a pas compris la pyramide ...

Pourquoi ne s'allume-t-il pas même après une charge complète ?

Une question très courante, beaucoup pensent encore qu'il s'agit d'une ampoule et qu'après la charge elle devrait s'allumer ! Comme nous l'avons déjà compris, ce n'est pas du tout le cas. Et il est fort possible qu'à pleine charge, le voyant vert ne s'éteigne pas ! POURQUOI?

OUI tout est simple :

• La boule verte peut juste « coller » sur ces « petits coureurs ». Secouez la batterie et elle prendra sa place. Cela arrive très souvent.
• La saleté des plaques est entrée, au fil du temps, les plaques commencent à s'effriter, l'électrolyte devient trouble, il contient des particules de plomb, ce qui empêche l'indicateur de transmettre normalement les informations.
• La batterie est vraiment en panne, cela non plus n'est pas à exclure, même avec des charges prolongées, elle ne prend pas de densité.

Cet indicateur peut-il être supprimé ?

Sur la plupart des batteries, oui, cette fenêtre se dévisse comme un bouchon - mais il faudra la tordre avec force, elle peut même se casser, mes amis l'ont dévissé à l'aide d'une pince à bouts fins, et des petits "trous" ont été pratiqués dans le fenêtre d'engagement. En général - "ferme collective", mais théoriquement, il est possible de supprimer! Il convient également de rappeler que si vous le dévissez, alors l'espace sans air à l'intérieur a été violé, il est tout à fait possible qu'une composition gazeuse en sorte - "gaz explosif" ou "HHO". Ensuite, vous devrez ajouter de l'eau distillée. Alors pensez toujours, mais vous devez démonter la batterie !

En fait, je termine l'article, l'information est claire et va droit au but, je pense qu'elle vous a été utile, lisez notre AUTOBLOG.

L'indicateur LED du niveau de charge d'une batterie conventionnelle ou rechargeable, dont tous les seuils sont réglés à l'aide de potentiomètres, peut être assemblé selon le schéma donné dans ce document. Un énorme avantage est qu'il fonctionne avec des piles de 3V à 28V.

Circuit indicateur de décharge de batterie

Les indicateurs à diodes électroluminescentes eux-mêmes sont de différents types et couleurs, ceux recommandés sont indiqués sur le schéma lui-même. En raison des différences de chute de tension directe, les résistances de limitation de courant doivent être ajustées pour des performances et une uniformité optimales. Selon le schéma R18-R22, la même résistance est offerte - notez que ces résistances ne devraient pas être égales à la fin. Cependant, s'ils sont tous de la même couleur, une valeur de résistance suffira.

Couleur LED - niveau de charge

• rouge: de 0 à 25%
• Orange : 25 - 50%
• Jaune : 50 - 75%
• Vert : 75 - 100%
• Bleu:> 100% tension

Ici, le LM317 agit comme une simple référence de 1,25 V. La tension d'entrée minimale doit être supérieure de quelques volts à la tension de sortie. Tension d'entrée minimale = 1,25 V + 1,75 V = 3 V. Bien que le LM317 ait une charge de fiche technique minimale de 5 mA, aucun cas n'a été trouvé qui ne fonctionne pas à 3,8 mA. C'est la résistance R5 (330 ohms) qui fournit la charge minimale.

Lors des tests, le niveau de charge d'une batterie de 4,5 V a été évalué, et c'est pour cela que les tensions sont données sur le schéma. Le réglage est le suivant : dans un premier temps, les tensions d'actionnement de chaque comparateur doivent être déterminées en fonction du niveau de décharge de la batterie, puis la tension doit être divisée par le facteur de division du diviseur de tension. Donc, pour une batterie de 4,5 V, cela ressemble à ceci :

Seuil de tension

• 4.8V 1.12V
• 4.5V 1.05V
• 4.2 0.98V
• 3.9V 0.91V

Fonctionnement de l'indicateur d'état de la batterie

Le microcircuit LM317 U3 est une source de tension de référence de 1,25 volt. Les résistances R5 et R6 forment un diviseur de tension, ce qui réduit la tension de la batterie à un niveau proche de la tension de référence. L'élément U2A est un amplificateur, donc quelle que soit la quantité de courant consommée par ce nœud, la tension reste stable. Les résistances R8 - R11 fournissent une résistance élevée aux entrées du comparateur. U1 se compose de quatre comparateurs qui comparent la tension de référence des potentiomètres avec la tension de la batterie. Op-amp LM358 U2B - fonctionne également comme une sorte de comparateur qui contrôle la LED d'ordre le plus bas.

Aux valeurs de tension limites, les LED peuvent ne pas briller clairement, en règle générale, un scintillement se produit entre deux LED adjacentes. Pour éviter cela, une petite quantité de tension de rétroaction positive est ajoutée entre R14 et R17.

Test des indicateurs

Si le test est effectué directement à partir de la batterie, veuillez noter que la protection contre l'inversion de polarité n'est pas fournie. Il est préférable de brancher dans un premier temps le circuit d'alimentation au travers d'une résistance de 100 Ohm afin de limiter les éventuels dysfonctionnements. Et après avoir déterminé que la polarité est correcte, cette résistance peut être retirée.

Une version simplifiée de l'indicateur

Pour ceux qui veulent construire un appareil plus simple, la puce U2, toutes les diodes et certaines résistances peuvent être supprimées. Nous vous conseillons de commencer par cette version, puis, après vous être assuré qu'elle fonctionne correctement, de construire la version complète de l'indicateur de décharge de batterie. Bonne chance à tous pour votre lancement !