Wskaźnik baterii: zasada działania, schemat połączeń, urządzenie

Stale naładowany akumulator (AB) nie tylko zapewni niezawodny rozruch silnika pojazdu, ale także utrzyma jego sprawność przez długi czas. Stąd konieczność stałego monitorowania poziomu naładowania baterii. Istnieją różne metody - operacyjne, które nie wymagają wyjęcia akumulatora z pojazdu, oraz testowe z wykorzystaniem dodatkowych urządzeń kontrolnych. W artykule opisano metody monitoringu operacyjnego, które powinny być stosowane okresowo.

Rodzaje wskaźników naładowania akumulatora samochodowego

Niewielu kierowców zna cyfrowe wartości napięcia akumulatora, wystarczające do niezawodnego uruchomienia silnika samochodu. Problem ten jest szczególnie dotkliwy dla początkujących. Komputery pokładowe nowoczesnych samochodów przekazują konsumentom dużą ilość niezbędnych informacji, wśród których znajduje się napięcie jałowe akumulatora. Woltomierze analogowe starszych samochodów posiadają skalę, która informuje o napięciu akumulatora.

Istnieje zatem zapotrzebowanie na wskaźniki, które mogą ocenić gotowość akumulatora do uruchomienia silnika i przekazać wyniki kierowcy w formie komunikatu wizualnego. Można wyróżnić następujące rodzaje wskaźników:

• zintegrowany, wskazujący stan baterii, umieszczony bezpośrednio na korpusie baterii;
• wskaźniki ładowanie akumulatora, wytwarzane przez producentów zewnętrznych ze skalą dopuszczalnych i zabronionych napięć akumulatora do uruchomienia, poziomem naładowania wyrażonym jako procent jego pełnej wartości.

Baterie w średnim i wysokim przedziale cenowym są głównie typu bezobsługowego. Aby zastosować wskaźniki innych firm, wymagane są dodatkowe prace związane z ich montażem we wnętrzu pojazdu (w widocznym miejscu) oraz podłączeniem do szyny akumulatora w wiązce elektrycznej pojazdu.

Wbudowany wskaźnik naładowania

Ten wskaźnik akumulatora, nazywany przez wielu kierowców "lampka kontrolna", jest hydrometrem. Jego okrągłe okienko ostrzegawcze znajduje się na górze pokrywy baterii. Głównym elementem detekcyjnym wyłącznika pływakowego jest zielona kula poruszająca się po osadzonej w armaturze rurce profilowej, która ma kształt trójkąta. Jego kąt jest skierowany pionowo do góry wzdłuż osi obudowy baterii. Kulka porusza się w medium elektrolitowym, które wypełnia wewnętrzne przestrzenie komór baterii.

Z wizjera (okienka) wskaźnika baterii wysuwa się rura światłowodowa. Jego dół kończy się pryzmą stożkową naprzeciwko górnego narożnika rury profilowej, po której przesuwa się perełka wskazująca. Rura światłowodowa przeznaczona jest do wizualnej kontroli jej położenia.

Rurka profilowa, wbudowana armatura, światłowód, soczewka szkła wskaźnikowego tworzą jedną konstrukcję, która jest przymocowana do obudowy baterii poprzez połączenie śrubowe w obszarze wizjera. Może być wyciągnięty na zewnątrz w przypadku zagrożenia (co jest wysoce niepożądane).

Zasada działania wskaźnika zintegrowanego

Zielona piłka jest wykonana z materiału o gęstości (1,26-1).27) g/cm³. Gęstość elektrolitu w pełni naładowanej baterii w normalnych warunkach wynosi 1,27 g/cm³. na czujnik działa siła wyrzutu proporcjonalna do gęstości cieczy, w której się znajduje.

Gęstość elektrolitu w akumulatorze zależy od stopnia jego naładowania. Gdy bateria jest rozładowana, nie wytwarza się wystarczająca siła wylotowa, a kulka pod wpływem działania grawitacji "Toczy się" do dolnego punktu profilu, po którym się porusza. Oko ma kolor czarny - kolor materiału, z którego wykonany jest profil.

W miarę ładowania akumulatora gęstość elektrolitu wzrasta. Kiedy poziom naładowania osiągnie 65% swojej maksymalnej wartości, siła ekspulsji elektrolitu pokonuje składową grawitacji działającą na kulkę i kulka zaczyna poruszać się wzdłuż profilu do najwyższego punktu. W tym, przy wystarczającym oświetleniu, można dostrzec zielony kolor oka. "Wskaźnik baterii świeci się" - jest to wyrażenie, które można czasem usłyszeć od znawców akumulatorów samochodowych.

Możliwa jest sytuacja, w którym wskaźnik baterii ma biały kolor. Przez wizjer można zobaczyć powierzchnię elektrolitu. w takim przypadku należy przerwać pracę baterii - konieczne jest uzupełnienie wody destylowanej.

Niektórzy producenci baterii umieszczają w rurce profilowej drugą czerwoną kulkę wskaźnikową. Gęstość materiału, z którego jest wykonany, umożliwia mu zajęcie górnej pozycji w rurze profilowej przy obniżonej gęstości elektrolitu (1,23-1,25) g/cm³. Jeśli bateria jest niewystarczająco naładowana tą metodą, kolor otworu szpiegowskiego we wskaźniku baterii jest czerwony.

Przemysłowe wskaźniki ładowania

Produkty firm trzecich to urządzenia elektroniczne, które mierzą gotowość akumulatora do uruchomienia silnika poprzez pomiar napięcia bez obciążenia prętów akumulatora. Woltomierze analogowe lub cyfrowe wyświetlają wyniki pomiarów na wskaźnikach graficznych w postaci sektorów o różnych kolorach - zielony/czerwony.

Nie mierzą one, tak jak areometry, poziomu gęstości elektrolitu. Problematyczne jest zmierzenie go w szczelnych komorach akumulatorów w samochodzie gotowym do jazdy.

Własnoręcznie wykonane wskaźniki baterii

Nierozsądnie wysoka cena przemysłowych mierników poziomu napięcia akumulatorów zmusza zmotoryzowanych znających podstawy radiotechniki i umiejących lutować, do samodzielnego wykonania tych urządzeń. Specjalnie dla nich produkowany jest popularny zestaw konstrukcyjny (DC-12V) z szeregiem komponentów radiowych, na bazie którego można samodzielnie złożyć wskaźnik rozładowania baterii.

Urządzenie informuje użytkownika, gdy zmierzone napięcie osiągnie jeden z trzech poziomów, określonych przez wartości nominalne elementów obwodu. Gdy zapali się wskaźnik rozładowania baterii, osiągnięty został odpowiedni poziom napięcia.

Wniosek

Wskaźnik baterii informuje użytkownika jedynie o stanie krytycznych napięć. Dla baterii zintegrowanej z ogniwem akumulatorowym, wskaźnik ten oznacza gęstość i poziom elektrolitu w ogniwie akumulatorowym (banku), w którym jest zainstalowana.

temperatura nie jest brana pod uwagę środowisko. Wskaźniki elektroniczne pozwalają oszacować progi napięcia na szynie akumulatora pojazdu, dając bardzo przybliżony obraz stanu naładowania akumulatora. Tylko pełna diagnoza przy użyciu specjalnych przyrządów da pełny obraz stanu akumulatora.