Как работает индикатор и что он показывает?
С начала производства необслуживаемых аккумуляторных батарей их иногда снабжали устройством, которое назвали «магический глазок» (MagicEye). На самом деле это индикатор состояния электролита АКБ, который даёт ответ на два вопроса:
не понизилась ли плотность электролита ниже значения, обеспечивающего нормальную безотказную работу батареи в системе электрооборудования автомобиля;
не понизился ли уровень электролита ниже допустимого.
Устройство состоит из прозрачного световода , на нижней части которого установлена кассета с одним или двумя разноцветными шариками – поплавками (обычно если один, то зелёного цвета , если два, то зелёного и красного ), расположенными в наклонных каналах, вдоль которых они могут перемещаться вверх или вниз. Шарик изготовлен из полимера, устойчивого к кислотному электролиту, который имеет плотность, равную минимальной величине плотности электролита, допустимой при эксплуатации АКБ .
При удовлетворительной степени заряженности АКБ плотность электролита выше, чем плотность материала зелёного шарика, поэтому, шарик всплывает в верхнюю часть кассеты и, соприкасаясь со световодом, окрашивает глазок индикатора в зелёный цвет (рис. 1 ).
Когда плотность электролита в разряженной аккумуляторной батарее станет ниже , чем плотность материала шарика, последний по каналу погрузится в нижнюю часть кассеты, и световод, погружённый в электролит, окрасит глазок в чёрный цвет (рис. 2 ). Это говорит о необходимости зарядить батарею .
Если уровень электролита упадёт ниже допустимого , то есть нижнего края световода, шарик даже при достаточно высокой плотности электролита всё равно потеряет контакт со световодом. Не погруженный в электролит световод окрасит глазок индикатора в белый или жёлтый цвет (рис. 3 ). Это говорит о необходимости немедленной доливки дистиллированной воды до нормального уровня.
|
|
|
Следует отметить, что при эксплуатации аккумуляторной батареи показания индикатора со временем теряют достоверность . Постепенное снижение уровня электролита в процессе эксплуатации за счёт разложения или испарения воды приводит к повышению его плотности без изменения состояния заряженности . Это значит, что через год-полтора индикатор будет показывать зелёный цвет тогда, когда при увеличившейся от снижения уровня плотности электролита степень заряженности будет уже ниже допустимой.
Аналогичная погрешность будет возникать и у новой аккумуляторной батареи в зимнее время , так как плотность электролита повышается при понижении температуры. А совместное наложение обеих погрешностей при эксплуатации во вторую или третью зиму после установки может даже привести к значительному снижению работоспособности АКБ . Может создаться впечатление, что батарея потеряла работоспособность и непригодна к дальнейшей эксплуатации, хотя она будет по-прежнему надёжно работать после полного заряда по инструкции производителя.
Следует помнить, что при работающем индикаторе его информация относится только к одной из шести ячеек батареи . В тех случаях, когда возникает дефект в ячейке, не имеющей индикатора, информация индикатора становится бесполезной и не отражает общее состояние (работоспособность) аккумуляторной батареи в целом. Хотя, безусловно, следует понимать, что применение индикатора заряженности в большинстве своём обеспечивает полезную информацию о состоянии АКБ для широкого круга условий работы автомобиля в тех случаях, когда стартерная батарея не содержит дефекта производственного характера.
Любые дополнительные устройства к основному изделию полезны только в том случае, если их полезность обеспечивается в полном диапазоне режимов и условий работы основного изделия. Стартерные автомобильные батареи теперь стали называть «необслуживаемыми», а нормативные документы и реклама это название подняли на чрезмерную высоту, чем завели автолюбителей в невероятно стойкое заблуждение. В конструкциях автомобильного аккумулятор а убрали пробки заливных отверстий. А уровень сервиса и диагностика изделий электрооборудования остались фактически на прежнем уровне. Контроль за заряженностью аккумуляторной батареи возложен на встроенный индикатор, который не учитывает изменяющееся состояние аккумуляторной батареи и условия внешней среды работы автомобиля.
В процессе эксплуатации надёжность работы стартерной батареи определяется состоянием её заряженности. Чем полнее она заряжена, тем надёжнее в работе по пуску двигателя. Традиционно это состояние аккумуляторной батареи определяется измерением плотности и температуры электролита в каждой банке, либо замером напряжения на полюсах. При этом важно, чтобы уровень электролита над блоками пластин в банках был по установленной норме, то есть соответствовал тому, который был задан при вводе аккумуляторной батареи в рабочее состояние.
На практике приборы, необходимые для измерений в процессе эксплуатации не всегда оказываются под рукой. Поэтому для оперативной оценки заряженности аккумуляторной батареи был создан индикатор, который встраивают в её крышку.
Конструктивно индикатор воспроизводит принцип работы ареометра шарик с определённым весом всплывает в ограниченном пространстве при установленном значении плотности электролита и занимает положение под нижним торцом световода. Верхняя, торцевая часть световода выводится на поверхность крышки автомобильного аккумулятора. В процессе работы автомобиля уровень заряженности аккумуляторной батареи отражается на изменении цвета индикатора зелёный, чёрный или белый. Зелёный цвет индикатора свидетельствует о том, что аккумуляторная батарея заряжена и её можно эксплуатировать . Чёрный цвет информирует о разряде аккумуляторной батареи и о необходимости её зарядки. При белом цвете индикатора батарею эксплуатировать нельзя она выкипела, и уровень электролита в этой банке снизился ниже корпуса индикатора. В этом случае при наличии пробок заливных отверстий в банках необходимо срочно долить дистиллированную воду до уровня, указанного на боковых стенках корпуса, либо до указателей на тубусах заливных отверстий. Эксплуатация автомобильного аккумулятора при белом цвете индикатора опасна большое количество смеси газов (кислорода и водорода) под крышками банок при случайной искре может взорваться и разрушить корпус аккумуляторной батареи.
Отсутствие пробок на крышке автомобильного аккумулятора и наличие индикатора заряженности обязывает водителя периодически проверять его цвет (цвет «глазка» индикатора). В отличие от классического ареометра, встроенный в аккумуляторную батарею индикатор при зелёном цвете не даёт численного значения состояния заряженности. Для автолюбителя важно знать, какова заряженность автомобильного аккумулятора при зелёном цвете. Установлено, что её уровень при этом цвете индикатора колеблется от 100 до 63 %. Хорошо, когда она соответствует 100 % или имеет значение, близкое к этому, например, 85-90 %, этого и в зимнее время достаточно, чтобы надёжно запустить двигатель. А если оно - 65 % Да ещё и зимой - Для зимнего периода пусковые системы автомобиля рассчитаны на заряженность автомобильного аккумулятора не менее 75 %. Как тут быть цвет индикатора - зелёный, а пуск двигателя слабоват - прокрутки стартера проходят медленно, на грани отказа. По существу, в этой ситуации индикатор вводит владельца автомобиля в заблуждение вместо полностью заряженной АКБ мы имеем разряженную аккумуляторную батарею. Снижение уровня электролита из-за выкипания воды приводит к повышению его фактической плотности. Такое изменение плотности создаёт ложное состояние заряженности (более высокое), чем это есть на самом деле.
Изменение цвета индикатора от зелёного к чёрному происходит при снижении плотности электролита до 1.23 гсм3 (при +25°С). Если из этой величины вычесть поправку на снижение уровня после первого года эксплуатации порядка 0.01-0.02 гсм3, то станет понятно, что индикатор-глазок не может дать достоверную информацию для автолюбителя. При зелёном индикаторе аккумуляторная батарея слаба в пусковом режиме при низкой температуре окружающего воздуха. Это состояние аккумуляторной батареи автолюбитель может принять за её дефектность. На практике такое бывает. Кроме того, эксплуатация аккумуляторной батареи с низкой заряженностью приведёт к сокращению её ресурса за счёт преждевременного оплывания активной массы.
Таким образом, полностью полагаться на зелёный цвет встроенного индикатора в зимнее время не следует, особенно, когда автомобильный аккумулятор уже эксплуатировался более года. В таких случаях целесообразно применять другие способы для оценки заряженности, обеспечивающие достоверную информацию и позволяющие сохранять надёжность работы автомобильного аккумулятора и достигать наибольшего срока его службы.
В автомобильных аккумуляторных батареях большой ёмкости (190-230 Ап) индикатор заряженности встраивают в третью или четвёртую банку в противоположный полюсным выводам край крышки. Такие автомобильные аккумуляторы на автомобилях, как правило, применяют парами, устанавливая их по два в ящик-контейнер. Доступ в контейнер для определения цвета индикатора затруднён. Аккумуляторную батарею необходимо вытаскивать из контейнера на свет, чтобы проверить цвет индикатора и как-то оценить её состояние. В этих условиях даже ограниченная информация, даваемая индикатором, остаётся невостребованной, поскольку автомобильные аккумуляторы необходимо отсоединять от проводов и снимать детали его крепления.
Оценивая наличие индикатора заряженности с точки зрения его полезности, можно полагать, что он не позволяет получить положительный результат, и не только в тех случаях, что рассмотрены выше. Его стоимость в общей цене автомобильного аккумулятора зачастую оказывается неоправданной.
Практика показывает, что наибольший срок службы стартерных аккумуляторных батарей в эксплуатации достигается в тех случаях, когда состояние заряженности поддерживается в пределах 75-95 %. Поэтому зелёный цвет индикатора должен бы переходить в чёрный при плотности электролита 1.24-1.25 гсм3. Но от момента перехода зелёного цвета в чёрный батарея может продолжать работать в возникшем неблагоприятном режиме (при отрицательном балансе электроэнергии) и, соответственно, подвергнется более глубокому разряду, чем определено по индикатору, тем более, что он не передаёт информацию на щиток приборов автомобиля и обращение к нему носит случайный, эпизодический характер.
Смещение нижней границы зелёного цвета индикатора в сторону большей заряженности позволило бы сделать это устройство более полезным, повысить надёжность автомобильного аккумулятора в пусковом режиме и увеличить срок его службы.
Но и это всё справедливо только на первом году эксплуатации аккумуляторной батареи. Далее же (по факту), при естественном снижении уровня электролита и отсутствии возможности учёта температуры электролита, полезность этого устройства вообще сводится к нулю.
Современные аккумуляторные батареи имеют индикатор заряда. Удобная вещь, раньше аккумуляторы не снабжались ею. Практически каждый современный http://akym.com.ua/ оснащен таким индикатором. Во время зарядки аккумуляторной батареи происходит увеличение плотности электролита возле электродов. Хотим заметить, что реакция индикатора на плотность электролита над электродами может быть ошибочной. Актуальную оценку состояния батареи можно узнать, воспользовавшись тестером. Пусть он будет всегда у вас под рукой. Лучше всего, если индикатор выводится прямо в салон автомобиля.
Индикатор имеет глазок. Зеленый цвет индикатора скажет вам о том, что батарея исправна и заряжена полностью. Все в порядке – вы можете спокойно отправляться в дальнюю дорогу, включать автомагнитолу и кондиционер. Если же индикатор окрашен в черный, это означает, что АКБ нужно подзарядить, ее заряд менее 65%. Если цвет желтый или бесцветный – это означает, что уровень заряда критически низкий, требуется замена электролита. Такое часто бывает, когда аккумулятор куплен давно.
Индикатор заряда призван значительно облегчить водителю эксплуатацию автомобиля. Бывает, правда, что зеленый индикатор загорается даже тогда, когда батарея заряжена не полностью, а только на 60%. Индикатор может становиться черным, если понижается плотность электролита. Помните также, если индикатор белый - аккумулятор не используйте! Он становится взрывоопасным, так как под крышкой начинает скапливаться смесь водорода с кислородом. Проверяйте уровень заряженности с помощью приборов, это не будет лишним. Бывает ситуация, когда ячейки имеют незначительные дефекты. В этом случае на показания индикатора не стоит особо ориентироваться. Странно, если вы пользуетесь аккумулятором долго, около года, а он все еще зеленый. Индикатор может дать лишь приблизительную оценку уровня заряда. Лишь некоторые индикаторы имеют шкалу, по которой видно достаточно подробно, сколько еще осталось заряда. Некоторые из таких индикаторов выносятся в салон автомобиля.
Если ваш аккумулятор садится очень быстро, ищите причину в том, что провода потертые, или клеммы плохо соединяются. Особое внимание важно обращать на аккумуляторные батареи, срок эксплуатации которых уже превысил 2-3 года. Вот и все, что важно знать об индикаторах заряда. Они способны облегчить вашу жизнь, при этом о регулярных осмотрах вашего четырехколесного друга не стоит забывать. Пусть у вас в гараже всегда будет амперметр и вольтметр. Только с помощью приборов можно точно узнать состояние напряжения и силу тока.
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.
"После зарядки аккумулятора индикатор на крышке стал гореть белым цветом - что делать?"
Индикатор заряженности аккумулятора - что это? Как он устроен?
Это простейший ареометр. Линза и шарик в трубочке, изменяющий свое положение под воздействием электролита. При плотности электролита 1,27-1,29 (аккумулятор заряжен) шарик всплывает на самый верх и занимает центр просматриваемый через линзу. В этом случае мы видим линзу, как полностью зеленую (зеленую с полосками, другие варианты). При разряде аккумулятора плотность электролита снижается, шарик-поплавок начинает опускаться и линза чернеет (краснеет или меняет цвет на другой).
В самое нижнее положение шарик опускается в том случае если уровень электролита стал слишком низким и шарик находится в воздухе. В этом случае индикатор сигнализирует о необходимости долить дистилированную воду в аккумулятор.
Обозначение цвета состояний индикатора-глазка обычно отражено в легенде, напечатанной рядом с ним на этикетке.
Например, может быть так:
Зеленый — полный заряд;
Белый — аккумулятор нужно дозарядить;
Красный с черной точкой — аккумулятор полностью разряжен;
Красный — долить воды.
К сожалению индикаторы устроены таким образом, что позволяют очень примерно оценить плотность электролита. Узнать точно процент заряда батареи по такому индикатору невозможно. Определяет он лишь полный разряд и то в одной из шести банок аккумулятора. Разряженная на 50% или полностью заряженная батарея для индикатора-глазка не отличается.
По большому счету, это игрушка. Но многие производители вводят его в конструкцию, поскольку отсутствие глазка воспринимается большинством потребителей как недостаток.
Уважаемые посетители! При желании, в форме ниже Вы можете оставить свой комментарий. Внимание! Рекламный спам, сообщения не относящиеся к теме статьи, оскорбительного или угрожающего характера, призывающие и/или расжигающие межнациональную вражду будут удалены без объяснений
