Arduino: определение заряда аккумуляторов и вывод информации в консоль

Для визуального контроля над состоянием электрооборудования автомобиля и в частности зарядки аккумуляторной батареи в щиток приборов ВАЗ 2107 встроен датчик зарядки аккумулятора ВАЗ 2107 и контрольная лампа заряда батареи.

Этих двух указателей водителю вполне достаточно, чтобы контролировать состояние бортовой сети автомобиля.

При включении зажигания контрольная лампа заряда загорается, а стрелка датчика зарядки батареи поднимается в белую зону. После пуска двигателя, при исправном генераторе и цепи электрооборудования, контрольная лампа гаснет, а стрелка датчика зарядки аккумулятора (вольтметра) поднимается в зеленую зону.

Однако эти два указателя не всегда «дружат» между собой и водителю бывает трудно оценить реальную ситуацию с зарядом аккумуляторной батареи. Например, лампа заряда потухла, а датчик зарядки не входит в зеленую зону и прочие варианты.

Для того, чтобы лучше понимать взаимодействие всех элементов в цепи зарядки, владельцам ВАЗ 2107 нужно представлять их работу и знать, как выглядит схема зарядки аккумулятора ВАЗ 2107.

При включении замка зажигания питание попадает на контакты реле зажигания и далее на предохранитель № 10, далее на контакты лампы контроля заряда и датчик зарядки аккумулятора ВАЗ 2107. Далее питание через диод , монтажный блок подается на вывод ( 61) генератора. Затем напряжение подается на клемму реле-регулятора (встроенного в генератор) и далее по щетке на контактное кольцо и обмотку возбуждения, что вызывает запуск генератора.

С ростом оборотов двигателя растут и обороты якоря генератора, что ведет к повышению напряжения,

которое необходимо удерживать в заданных пределах. Для регулировки напряжения генератор оснащен реле зарядки аккумулятора ВАЗ 2107, в задачу которого входит удерживать напряжение порядка 13.7 – 14.2 V.

В случаях , когда наблюдается пониженное или повышенное напряжение, то реле зарядки аккумулятора ВАЗ 2107 подлежит замене, так как оно не ремонтопригодно.

При подозрении на неисправный реле-регулятор нельзя для проверки заряда снимать клеммы с батареи, так как это может привести к отказу как самого реле зарядки, ЭБУ и иных устройств электроники автомобиля.

Проверка цепи и устранение неполадок

В ситуации, когда лампа контроля заряда не горит, датчик заряда в зеленой зоне, но аккумуляторная батарея разряжена и нет зарядки, а при проверке напряжения мультиметр показывает напряжение лишь 12 V, выполняется следующая проверка.

Нужно замереть напряжение на выходе генератора между клеммой «30» и массой при запущенном двигателе, держа обороты в пределах 1000- 1200 об/мин. Если прибор показывает напряжение выше чем на аккумуляторе, то нужно зачистить контакт на клемме «30» и прозвонить провод идущий на аккумуляторную батарею. При подозрении на провод его лучше всего заменить. Необходимо также проверить и чистоту клемм батареи и надежность их посадки на клеммы.

Датчик заряда и лампа контроля сообщают о наличии зарядного напряжения, однако аккумулятор садится, хотя при проверке на батарее мультиметр показывает рабочее напряжение 13.7- 14.2 V. Если же включить большую нагрузку (дальний свет, электродвигатель печки и пр.), то стрелка вольтметра уходит в белую часть шкалы.

Обычно это связано с слабым натяжением приводного ремня генератора, который необходимо натянуть или же заменить при его значительном растяжении и износе. Помимо ремня могут быть «виноваты» диоды выпрямительного моста (в народе «подкова»), где пробит один из отрицательных диодов, или сгорел один из положительных диодов, либо произошел обрыв в статорной обмотке.

Читайте так-же, другие обзоры

Аккумулятор для ВАЗ 2101

Если обнаружили, что на вашем ВАЗ 2107 нет зарядки аккумулятора, меры нужно принимать немедленно. Дальнейшая эксплуатация автомобиля может привести к разряду батареи. Вам придется либо искать попутчика, согласного взять машину на буксир, либо звонить в эвакуационную службу.

Режим Зарядка

Программа контролирует напряжение и ток на АБ. Если напряжение ниже заданного в настройках Umax – работает стабилизатор зарядного тока с заданием Is. Если напряжение достигло Umax – остановка программы. Индикация заряд выкл.

Если напряжение стало выше Umax на 0.2 – остановка программы, индикация ERROR в верхней строке. В нижней строке напряжение, при котором произошло отключение.

Если ток заряда I превысил ток Is на 0.2 на время более 5 сек – остановка программы, индикация ERROR.

Если истекло время заряда (параметр H, часы) – остановка программы, индикация ERROR в верхней строке. В нижней строке надпись Time out.

Теория «на пальцах»: как все работает

На ВАЗ 2107 приборы могут получать питание от 2-х источников. Первый – аккумулятор, второй – генератор. АКБ поставляет энергию при заглушенном двигателе. Она имеет определенный заряд, расходуемый по мере надобности. Генератор вырабатывает электричество, но только при условии, что ротор вращается. То есть – при работающем моторе.

Схема работы АКБ: 1. АКБ, 2. Диод минусовый, 3. Диод дополнительный, 4. Генератор, 5. Диод плюсовой, 6. Статорная обмотка, 7. Регулятор, 8. Роторная обмотка, 9. Конденсатор, 10. Блок монтажный, 11. Лампочка контроля, 12. Вольтметр, 13. Реле зажигания, 14. Замок.

Для запуска двигателя используется аккумуляторный заряд. Когда мотор начинает работать, энергия батареи не расходуется: ею все приборы снабжает генератор. Также заряд поставляется и на нее, для восстановления потраченной энергии. Но если не идет зарядка на аккумулятор, собственной его энергии хватит на ограниченное количество запусков. Далее батарея полностью разрядится. А владелец авто будет решать проблему, как завести ВАЗ 2107, если сел аккумулятор. Ведь не у всех в багажнике найдутся «крокодилы», и не каждый согласится поделиться электричеством со своей АКБ.

Другие причины незарядки или плохой зарядки аккумулятора

Где предохранитель бензонасоса ваз 2115 инжектор где находится
Если пытаясь зарядить севший аккумулятор от зарядного устройства, автовладелец не получает желаемый результат, или же зарядка прошла не полностью в течение определенного времени, а выше приведенные советы не помогли, тогда Ваши действия будут зависеть от конкретной ситуации. Рассмотрим каждый случай подробно.

В разряженной батарее плотность электролита не соответствует норме

Плотность проверяется ареометром в каждой банке. Для умеренных регионов она должна быть 1,27г/см 3 , при +15 0 С. При нормальном уровне в процессе зарядки плотность повышается. Если же в банке или нескольких банках плотность не увеличивается – батарея не берет зарядку. На то, что не все в порядке с электролитом, указывает его помутнение – в нормальном состоянии он прозрачный и бесцветен.

Действуйте в следующей последовательности.

1. Соблюдая меры безопасности, слейте мутную жидкость.
2. Промойте нужные банки дистиллированной водой.
3. Залейте новый электролит, доведите плотность до нормальной величины.
4. Подзарядите до достижения нормальной плотности во всех банках.
5. Следите за оптимальным уровнем электролита, при необходимости долейте дистиллированную воду.

Промывку банок лучше проводить опытному специалисту, чтобы не допустить замыкания положительных и отрицательных электродов.

Короткое замыкание в пластинах

Сложности с зарядкой от зарядного устройства могут появиться при коротком замыкании пластин, возникающем при их осыпании. В этом случае частички свинца оседают на дно, соприкасаются с нижними торцами электродов.

Еще одна возможная проблема – износ сепараторов, в этом случае положительные и отрицательные электроды соприкасаются, происходит короткое замыкание. Кроме того, положительные и отрицательные электроды могут деформироваться по различным причинам и замкнуть цепь.

Если конструкция АКБ позволяет – банки ремонтируются. В противном случае источник питания подлежит замене.

Сульфатация пластин АКБ

Явление, когда белый налет покрывает электроды, называется сульфатацией. Она появляется, если в течение длительного времени отсутствует подзарядка батареи, испарилась вода, а плотность электролита увеличилась. В результате возможен вариант, когда аккумуляторная батарея не заряжается полностью.

Аккумулятор может не брать заряд и при нарушении герметичности корпуса. В случае нарушения его целостности происходит испарение дистиллированной воды и повышается плотность электролита, со всеми вытекающими последствиями. Что делать в этом случае? Выявить возможный дефект, если он незначительный – возможно восстановить герметичность методом клейки или пайки пластмассой. Восстановление целостности корпуса выполняется без электролита, с сухой емкостью.

Сохранить аккумулятор автомобиля в рабочем состоянии, не доводя до того, что он не берет зарядку, возможно при строгом соблюдении правил руководства по эксплуатации. Требуется периодическая подзарядка и содержание его в чистоте.

После покупки нового аккумулятора для автомобиля у владельца возникает много вопросов касательно времени зарядки и условий эксплуатации. В некоторых случаях автолюбители не знают, как подготовить к работе источник электрического тока и есть ли вообще нужда в подобном мероприятии. В статье мы расскажем о том, нужно ли заряжать новый аккумулятор автомобиля, сколько времени необходимо для .

Несмотря на кажущуюся простоту автомобильного аккумулятора, за ним нужен периодический уход. Своевременная диагностика и ТО аккумуляторной батареи позволяют продлить срок ее эксплуатации на несколько лет и снизить риск нарушений в работе бортовых устройств. Расскажем, как правильно проводить обслуживание аккумулятора автомобиля своими руками, и по каким признакам можно выявить текущие .

Проблема разрядки АКБ в зимнее время года довольно распространенное явление. Поэтому знание, как завести машину, если сел аккумулятор, будет полезно каждому автолюбителю. Ведь часто причиной севшей батареи становится ее износ либо появление утечки тока после неквалифицированной установки дополнительного электрооборудования. А точно ли проблема в АКБ? Зимний режим эксплуатации автомобиля – .

Не заряжается аккумулятор автомобиля – распространенная проблема, с которой сталкиваются многие водители. Начинающие автомобилисты, как правило, избавляются от такого источника питания, выделяют средства на новое устройство. Предотвратить дополнительные расходы можно, если установить истинную причину разрядки.

Контрольная лампочка

Как видно из схемы, в системе зарядки задействуется большое количество составных элементов и каждый из них может стать причиной плохой зарядки или ее отсутствия. Для отслеживания процесса зарядки батареи приборная панель автомобиля оснащена контрольной лампочкой.

Если система в исправности, после завода сигнал контроля включается. Но когда мотор войдет в рабочий режим, лампочка зарядки аккумулятора ВАЗ 2107 не горит. Это значит, что запас энергии батареи пополняется от генератора. Параллельно стрелка на вольтметре перемещается в зеленый сектор.

Признаки отсутствия зарядки АКБ:

• Дергается стрелка заряда аккумулятора ВАЗ 2107.
• Контрольный сигнал не гаснет. В отдельных случаях моргает лампочка аккумулятора ВАЗ 2107.
• Стрелка вольтметра после запуска двигателя не уходит к зеленой зоне.
• При работающем моторе напряжение на батарее должно держаться в районе 13,9.
• Допустимое отклонение в любую сторону не превышает 0,3 В. Недозаряд аккумулятора ВАЗ 2107 в этих пределах еще не страшен.

Падение напряжения до 12 В говорит: с генератора заряд не идет! Тускло горит лампа зарядки аккумулятора ВАЗ 2107 — недозарядка АКБ.

Виды контроллеров

Принцип зарядки батареи зависит от установленного оборудования. Нижеперечисленные контроллеры используют для солнечных батарей, аналогичные устройства применяют и в других сферах восполняемого электричества.

Некоторые делают самодельные приборы, которые уступают покупным моделям по ряду характеристик.

Приборы On/Off

Устройство начального сегмента, которое отключает подачу питания после достижения аккумулятором максимального напряжения. Это защищает батарею от перегрева, перезарядки.

Срабатывает “защита”, когда восстановлено 70-85% емкости — пик напряжения. Далее, ток должен уменьшиться и зарядить АКБ до 100% за 1-3 часа, но этого не происходит из-за особенностей прибора. Как итог, постоянная недозарядка уменьшает срок эксплуатации и емкость аккумулятора.

PWM

Контроллер носит второе название ШИМ и работает по принципу широтно-импульсной модуляции тока. По аналогии с печатной платой в смартфонах, где установлены литейно-ионные источники питания, устройство понижает входящее напряжение по достижению его пика и доводит зарядку до 100%. Стоит устройство выше предыдущего варианта, но позволяет сохранить “резервуары для энергии”.

PWM Контроллер заряда аккумулятора.

MPPT

В прибор заложены алгоритмы для замеров тока и напряжения системы энергоснабжения и определения оптимального соотношения параметров для стабильной работы подключенной станции. Согласно статистике, MPPT на 35% продуктивнее распределяют энергию, полученную с внешнего источника питания, нежели PWM-варианты. Учитывая стоимость девайса, его принято использовать для автоматизации “солнечных ферм”. Из-за сниженной стоимости, в частных домах практичнее использовать ШИМ.

Гибридные устройства

Такие контроллеры совмещают особенности PWM и MPPT. Их используют для распределения энергии, полученной с ветрогенераторов, которые совмещают с солнечными панелями. Главным отличием от обычных моделей являются вольтамперные параметры.

Гибриды “выравнивают” полученную энергию и равномерно распределяют ее между элементами питания. Такая необходимость возникает у ветряков, которые вырабатывают электричество с перебоями.

Гибридное устройство.

С чего начать проверку

Если не горит значок аккумулятора ВАЗ 2107, вольтметр выдает нормальные показания, но батарея при всем том не заряжается, значит, отсутствует (или недостаточное) соприкосновение на клеммах. Сильное их окисление может стать причиной того, что напряжение от генератора на батарею просто не будет поступать. Поэтому необходимо клеммы снять, тщательно очистить их, а также выводы АКБ, после чего снова подключить аккумулятор к бортовой сети и проверить работоспособность системы подзарядки.

В том случае, когда напряжение на аккумуляторе ВАЗ 2107 по-прежнему ниже нормы, нужно его вымерить на выходе с генератора при запущенном моторе. Большая разница между показаниями на выводе и на батарее? Попробуйте зачистить контакты и проверить провод, соединяющий АКБ с генератором. Перебитый – требует замены.

Что еще проверять

1. Регулятор напряжения;
2. Выпрямительный блок генератора;
3. Диоды;
4. Генератор на обрыв обмоток;
5. Щеточный узел генератора;
6. Контакты на выводах генератора, монтажного блока.

Неисправность любого из указанных элементов приводит к тому, что система подзарядки – нерабочая, и аккумулятор ВАЗ 2107 – не заряжается.

Продолжаем… Диоды проверяются контрольной лампочкой либо мультиметром. Если один из них пробит, менять придется весь выпрямитель.

Для проверки обмотки статора нужен тот же прибор. Замеряется сопротивление между крепежами выпрямительного блока. Если контакты между ними отсутствуют, нужно заменить либо обмотку, либо весь генератор.

Сам генератор нередко выходит из строя в связи с износом щеток. Для их проверки нужно снять щеточный узел и замерить длину элементов. Если она равняется 5 мм и меньше, щетки подлежат замене.

Практически все указные выше узлы системы при выходе из строя заменяются, поскольку ремонту не подлежат. Только некоторые из неисправностей генератора можно устранить, но сделать это может только квалифицированный автоэлектрик.

Хуже всего, если проблемы с подзарядкой возникли в пути. Из-за отсутствия подзарядки АКБ, она в конечном итоге полностью разрядится. И даже если удастся найти причину поломки и устранить ее, то запустить мотор стартером уже не получиться. Завести ВАЗ-2017 с севшим аккумулятором можно будет только с буксира или «толкача».

Схема самодельного индикатора.

Итак к схеме (нарыл в интернете). Схема собрана, проверена, заработала сразу.

В схеме используется TL431

.

Очень удобная штука, я вам скажу. Многие схемы с ней сильно упрощаются. Так что можете закупать их сразу пачку, как я.

На ее основе можно так же сделать и балансир для аккумулятора, но об этом в другой раз.

Брал . У них пачка стоит, как у нас одна штука.

Транзистор BC547 очень распространен, стоит копейки и есть в любом магазине радиокомпонентов. Можно купить и у китайцев , но он и так очень дешевый. Если только тоже пачку взять.

Резисторов я уже закупил в свое время разных номиналов. Вот очень дешевый набор резисторов

, который еще долго будет вас радовать.

R1*(у меня)=4,6K; R2=1К; R3=11К(подобран под транзистор BC547); R4=1,5К(подбираем под светодиод в зависимости от напряжения питания схемы).

Светодиод берем любой маломощный трех миллиметровый

, просто smd не удобно монтировать в корпус.

Расчет резистора R1 под необходимое напряжение срабатывания схемы осуществляется по формуле: R1=R2*(Vo/2,5В — 1)

.

Я рассчитывал чтобы индикатор загорался при 14В, то есть при 3,5В на банку (мой АКБ состоит из четырех АКБ номиналом 3.7В). В полностью заряженном состоянии 16.8В (по 4.2В на банку). Возьмем R2 равный 1К. (При настройке на низкие напряжения, например 3.6В, необходимо R2 брать 10К).

Итак рассчитываем на 14В

. R2=1КОм=1000 Ом. R1=1000*(14В/2,5В-1)=1000*(5,6-1)=1000*4.6=4600 Ом = 4,6КОм (
Для шуруповерта на 14.4В
(4 банки по 3,7В), переделанного на литий).

Для 12В

(3 банки по 3,7В)
шуруповертапри 10,5В
R2=1К R1=1000*(10,5/2,5-1)= 3,2КОм .

Для 18В

(5 банок по 3,7В)
шуруповерта
, переделанного на литий: срабатывание
при 17,5В
R2=1К R1=1000*(17,5/2,5-1)= 6КОм .

Список значений R1 при R2=1КОм для тех кому лень считать:

• 5В – 1К
• 7,2В – 1,88К
• 9В – 2,6К
• 10,5В — 3,2К
• 12В – 3,8К
• 14В — 4,6К
• 15В — 5К
• 17,5В — 6К
• 18В – 6,2К
• 20В – 7к
• 24В – 8,6к

Готовый индикатор разряда аккумулятора шуруповерта.

Что может быть печальнее, чем внезапно севший аккумулятор в квадрокоптере во время полета или отключившийся металлоискатель на перспективной поляне? Вот если бы можно было бы заранее узнать, насколько сильно заряжен аккумулятор! Тогда мы могли бы подключить зарядку или поставить новый комплект батарей, не дожидаясь грустных последствий.

И вот тут как раз рождается идея сделать какой-нибудь индикатор, который заранее подаст сигнал о том, что батарейка скоро сядет. Над реализацией этой задачи пыхтели радиолюбители всего мира и сегодня существует целый вагон и маленькая тележка различных схемотехнических решений — от схем на одном транзисторе до навороченных устройств на микроконтроллерах.

Внимание! Приведенные в статье схемы только лишь сигнализируют о низком напряжении на аккумуляторе. Для предупреждения глубокого разряда необходимо вручную отключить нагрузку либо использовать .

Вариант №1

Начнем, пожалуй, с простенькой схемки на стабилитроне и транзисторе:

Разберем, как она работает.

Пока напряжение выше определенного порога (2.0 Вольта), стабилитрон находится в пробое, соответственно, транзистор закрыт и весь ток течет через зеленый светодиод. Как только напряжение на аккумуляторе начинает падать и достигает значения порядка 2.0В + 1.2В (падение напряжение на переходе база-эмиттер транзистора VT1), транзистор начинает открываться и ток начинает перераспределяться между обоими светодиодами.

Если взять двухцветный светодиод, то мы получим плавный переход от зеленого к красному, включая всю промежуточную гамму цветов.

Типовое различие прямого напряжения в двухцветных светодиодах составляет 0.25 Вольта (красный зажигается при более низком напряжении). Именно этой разницей определяется область полного перехода между зеленым и красным цветом.

Таким образом, не смотря на свою простоту, схема позволяет заранее узнать, что батарейка начала подходить к концу. Пока напряжение на аккумуляторе составляет 3.25В или более, горит зеленый светодиод. В промежутке между 3.00 и 3.25V к зеленому начинает подмешиваться красный — чем ближе к 3.00 Вольтам, тем больше красного. И, наконец, при 3V горит только чисто красный цвет.

Недостаток схемы в сложности подбора стабилитронов для получения необходимого порога срабатывания, а также в постоянном потреблении тока порядка 1 мА. Ну и, не исключено, что дальтоники не оценят эту задумку с меняющимися цветами.

Кстати, если в эту схему поставить транзистор другого типа, ее можно заставить работать противоположным образом — переход от зеленого к красному будет происходить, наоборот, в случае повышения входного напряжения. Вот модифицированная схема:

Вариант №2

В следующей схеме использована микросхема TL431, представляющая собой прецизионный стабилизатор напряжения.

Порог срабатывания определяется делителем напряжения R2-R3. При указанных в схеме номиналах он составляет 3.2 Вольта. При снижении напряжения на аккумуляторе до этого значения, микросхема перестает шунтировать светодиод и он зажигается. Это будет сигналом к тому, что полный разряд батареи совсем близок (минимально допустимое напряжение на одной банке li-ion равно 3.0 В).

Если для питания устройства применяется батарея из нескольких последовательно включенных банок литий-ионного аккумулятора, то приведенную выше схему необходимо подключить к каждой банке отдельно. Вот таким образом:

Для настройки схемы подключаем вместо батарей регулируемый блок питания и подбором резистора R2 (R4) добиваемся зажигания светодиода в нужный нам момент.

Вариант №3

А вот простая схема индикатора разрядки li-ion аккумулятора на двух транзисторах: Порог срабатывания задается резисторами R2, R3. Старые советские транзисторы можно заменить на BC237, BC238, BC317 (КТ3102) и BC556, BC557 (КТ3107).

Вариант №4

Схема на двух полевых транзисторах, потребляющая в ждущем режиме буквально микротоки.

При подключении схемы к источнику питания, положительное напряжение на затворе транзистора VT1 формируется с помощью делителя R1-R2. Если напряжение выше напряжение отсечки полевого транзистора, он открывается и притягивает затвор VT2 на землю, тем самым закрывая его.

В определенный момент, по мере разряда аккумулятора, напряжение, снимаемое с делителя становится недостаточным для отпирания VT1 и он закрывается. Следовательно, на затворе второго полевика появляется напряжение, близкое к напряжению питания. Он открывается и зажигает светодиод. Свечение светодиода сигнализирует нам о необходимости подзаряда аккумулятора.

Транзисторы подойдут любые n-канальные с низким напряжением отсечки (чем меньше — тем лучше). Работоспособность 2N7000 в этой схеме не проверялась.

Вариант №5

На трех транзисторах:

Думаю, схема не нуждается в пояснениях. Благодаря большому коэфф. усиления трех транзисторных каскадов, схема срабатывает очень четко — между горящим и не горящим светодиодом достаточно разницы в 1 сотую долю вольта. Потребляемый ток при включенной индикации — 3 мА, при выключенном светодиоде — 0.3 мА.

Не смотря на громоздкий вид схемы, готовая плата имеет достаточно скромные габариты:

С коллектора VT2 можно брать сигнал, разрешающий подключение нагрузки: 1 — разрешено, 0 — запрещено.

Транзисторы BC848 и BC856 можно заменить на ВС546 и ВС556 соответственно.

Вариант №6

Эта схема мне нравится тем, что она не только включает индикацию, но и отрубает нагрузку.

Жаль только, что сама схема от аккумулятора не отключается, продолжая потреблять энергию. А жрет она, благодаря постоянно горящему светодиоду, немало.

Зеленый светодиод в данном случае выступает в роли источника опорного напряжения, потребляя ток порядка 15-20 мА. Чтобы избавиться от такого прожорливого элемента, вместо источника образцового напряжения можно применить ту же TL431, включив ее по такой схеме*:

*катод TL431 подключить ко 2-ому выводу LM393.

Вариант №7

Схема с применением так называемых мониторов напряжения. Их еще называют супервизорами и детекторами напряжения (voltdetector»ами). Это специализированные микросхемы, разработанные специально для контроля за напряжением.

Вот, например, схема, поджигающая светодиод при снижении напряжения на аккумуляторе до 3.1V. Собрана на BD4731.

Согласитесь, проще некуда! BD47xx имеет открытый коллектор на выходе, а также самостоятельно ограничивает выходной ток на уровне 12 мА. Это позволяет подключать к ней светодиод напрямую, без ограничительных резисторов.

Аналогичным образом можно применить любой другой супервизор на любое другое напряжение.

Вот еще несколько вариантов на выбор:

• на 3.08V: TS809CXD , TCM809TENB713 , MCP103T-315E/TT , CAT809TTBI-G ;
• на 2.93V: MCP102T-300E/TT , TPS3809K33DBVRG4 , TPS3825-33DBVT , CAT811STBI-T3 ;
• серия MN1380 (или 1381, 1382 — они отличаются только корпусами). Для наших целей лучше всего подходит вариант с открытым стоком, о чем свидетельствует дополнительная циферка «1» в обозначении микросхемы — MN13801, MN13811, MN13821. Напряжение срабатывания определяется буквенным индексом: MN13811-L как раз на 3,0 Вольта.

Также можно взять советский аналог — КР1171СПхх:

В зависимости от цифрового обозначения, напряжение детекции будет разным:

Сетка напряжений не очень-то подходит для контроля за li-ion аккумуляторами, но совсем сбрасывать эту микросхему со счетов, думаю, не стоит.

Неоспоримые достоинства схем на мониторах напряжения — чрезвычайно низкое энергопотребление в выключенном состоянии (единицы и даже доли микроампер), а также ее крайняя простота. Зачастую вся схема умещается прямо на выводах светодиода:

Чтобы сделать индикацию разряда еще более заметной, выход детектора напряжения можно нагрузить на мигающий светодиод (например, серии L-314). Или самому собрать простейшую «моргалку» на двух биполярных транзисторах.

Пример готовой схемы, оповещающей о севшей батарейке с помощью вспыхивающего светодиода приведен ниже:

Еще одна схема с моргающим светодиодом будет рассмотрена ниже.

Вариант №8

Крутая схема, запускающая моргание светодиода, если напряжение на литиевом аккумуляторе упадет до 3.0 Вольта:

Эта схема заставляет вспыхивать сверхяркий светодиод с коэффициентом заполнения 2.5% (т.е. длительная пауза — коротка вспышка — опять пауза). Это позволяет снизить потребляемый ток до смешных значений — в выключенном состоянии схема потребляет 50 нА (нано!), а в режиме моргания светодиодом — всего 35 мкА. Сможете предложить что-нибудь более экономичное? Вряд ли.

Как можно было заметить, работа большинства схем контроля за разрядом сводится к сравнению некоего образцового напряжения с контролируемым напряжением. В дальнейшем эта разница усиливается и включает/отключает светодиод.

Обычно в качестве усилителя разницы между опорным напряжением и напряжением на литиевом аккумуляторе используют каскад на транзисторе или операционный усилитель, включенный по схеме компаратора.

Но есть и другое решение. В качестве усилителя можно применить логические элементы — инверторы. Да, это нестандартное использование логики, но это работает. Подобная схема приведена в следующем варианте.

Вариант №9

Схема на 74HC04.

Рабочее напряжение стабилитрона должно быть ниже напряжение срабатывания схемы. Например, можно взять стабилитроны на 2.0 — 2.7 Вольта. Точная подстройка порога срабатывания задается резистором R2.

Схема потребляет от батареи около 2 мА, так что ее тоже надо включать после выключателя питания.

Вариант №10

Это даже не индикатор разряда, а, скорее, целый светодиодный вольтметр! Линейная шкала из 10 светодиодов дает наглядное представление о состоянии аккумулятора. Весь функционал реализован всего на одной-единственной микросхеме LM3914 :

Делитель R3-R4-R5 задает нижнее (DIV_LO) и верхнее (DIV_HI) пороговые напряжения. При указанных на схеме значениях свечению верхнего светодиода соответствует напряжение 4.2 Вольта, а при снижении напряжения ниже 3х вольт, погаснет последний (нижний) светодиод.

Подключив 9-ый вывод микросхемы на «землю», можно перевести ее в режим «точка». В этом режиме всегда светится только один светодиод, соответствующий напряжению питания. Если оставить как на схеме, то будет светиться целая шкала из светодиодов, что нерационально с точки зрения экономичности.

В качестве светодиодов нужно брать только светодиоды красного свечения

, т.к. они обладают самым малым прямым напряжением при работе. Если, например, взять синие светодиоды, то при севшем до 3х вольт аккумуляторе, они, скорее всего, вообще не загорятся.

Сама микросхема потребляет около 2.5 мА, плюс 5 мА на каждый зажженный светодиод.

Недостатком схемы можно считать невозможность индивидуальной настройки порога зажигания каждого светодиода. Можно задать только начальное и конечное значение, а встроенный в микросхему делитель разобьет этот интервал на равные 9 отрезков. Но, как известно, ближе к концу разряда, напряжение на аккумуляторе начинает очень стремительно падать. Разница между аккумуляторами, разряженными на 10% и 20% может составлять десятые доли вольта, а если сравнить эти же аккумуляторы, только разряженненные на 90% и 100%, то можно увидеть разницу в целый вольт!

Типичный график разряда Li-ion аккумулятора, приведенный ниже, наглядно демонстрирует данное обстоятельство:

Таким образом, использование линейной шкалы для индикации степени разряда аккумулятора представляется не слишком целесообразным. Нужна схема, позволяющая задать точные значения напряжений, при которых будет загораться тот или иной светодиод.

Полный контроль над моментами включения светодиодов дает схема, представленная ниже.

Вариант №11

Данная схема является 4-разрядным индикатором напряжения на аккумуляторе/батарейке. Реализована на четырех ОУ, входящих в состав микросхемы LM339 .

Схема работоспособна вплоть до напряжения 2 Вольта, потребляет меньше миллиампера (не считая светодиода).

Разумеется, для отражения реального значения израсходованной и оставшейся емкости аккумулятора, необходимо при настройке схемы учесть кривую разряда используемого аккумулятора (с учетом тока нагрузки). Это позволит задать точные значения напряжения, соответствующие, например, 5%-25%-50%-100% остаточной емкости.

Вариант №12

Ну и, конечно, широчайший простор открывается при использовании микроконтроллеров со встроенным источником опорного напряжения и имеющих вход АЦП. Тут функционал ограничивается только вашей фантазией и умением программировать.

Как пример приведем простейшую схему на контроллере ATMega328.

Хотя тут, для уменьшения габаритов платы, лучше было бы взять 8-миногую ATTiny13 в корпусе SOP8. Тогда было бы вообще шикарно. Но пусть это будет вашим домашним заданием.

Светодиод взят трехцветный (от светодиодной ленты), но задействованы только красный и зеленый.

Готовую программу (скетч) можно скачать по этой ссылке .

Программа работает следующим образом: каждые 10 секунд опрашивается напряжение питания. Исходя из результатов измерений МК управляет светодиодами с помощью ШИМ, что позволяет получать различные оттенки свечения смешением красного и зеленого цветов.

Свежезаряженный аккумулятор выдает порядка 4.1В — светится зеленый индикатор. Во время зарядки на АКБ присутствует напряжение 4.2В, при этом будет моргать зеленый светодиод. Как только напряжение упадет ниже 3.5В, начнет мигать красный светодиод. Это будет сигналом к тому, что аккумулятор почти сел и его пора заряжать. В остальном диапазоне напряжений индикатор будет менять цвет от зеленого к красному (в зависимости от напряжения).

Что нужно учитывать выбирая новый аккумулятор

По паспорту АКБ рассчитана на 3-5 лет активной эксплуатации (реально выходит меньше). Поэтому со временем возникает необходимость купить и подключить аккумулятор ВАЗ 2107 вместо вышедшего из строя.

Приобретая новую АКБ, следует учитывать ряд параметров и характеристик. Тип батареи: обслуживаемая и необслуживаемая. Первый вариант позволяет проверять и пополнять уровень электролита. Это дает возможность дольше пользоваться АКБ.

Следующий вопрос: какой мощности аккумулятор на ВАЗ 2107 будет наиболее эффективным. Для этой модели годятся батареи емкостью в 50–60 А*ч. Однако учитывая, что современные авто оснащены энергоемким оборудованием, лучше остановиться на более емких аккумуляторах. Кроме того, карбюраторные модели ВАЗов требуют более мощных АКБ – больше потребляют энергии при запуске. По габаритам на ВАЗ 2107 требуются источники питания размерами 242*175*190 мм. Под них подходит подавляющее большинство имеющихся на рынке образцов.

При выборе аккумулятора следует учитывать и место проживания владельца «семерки». Тем, кто обитает на юге, можно приобрести менее мощную батарею. Северянам рекомендуется предпочесть АКБ с повышенной емкостью: на морозе машина заводится с большими энергозатратами.

Испытания и настройка

Теперь можно брать любой аккумулятор, подсоединять его к плате и проверять работоспособность схемы. Первым делом после подключения аккумулятора проверяем напряжение на 2 выводе LM317LZ, там должно быть 1,25 вольт. Затем проверяем напряжение в точке соединения резисторов R1 и R2, там должно быть около 1 вольта. Теперь можно взять вольтметр и регулируемый источник напряжения и вращением подстроечных резисторов выставить нужные пороги срабатывания для каждого из светодиодов. Для литий-ионного аккумулятора оптимально будет выставить следующие пороги срабатывания: LED1 – 4.1 B, LED2 – 3,9 B, LED3 – 3,7 B, LED4 – 3,5 вольт. При подключении к схеме тестируемого аккумулятора обязательно нужно соблюдать полярность, иначе схема может выйти из строя.

На видео наглядно продемонстрирована работа индикатора. При подключении первого аккумулятора загорелись 4 светодиода, значит напряжение на нём лежит в пределах 3,7 – 3,9 вольт, второй и третий аккумуляторы зажгли только три светодиода, значит напряжением на них находится в пределах 3,5 – 3,7 вольт.

Противостояние злоумышленникам

В связи с тем, что батарея питания стоит недешево, достаточно остро стоит вопрос защиты аккумулятора ВАЗ 2107 от кражи. Вскрыть капот на «классике» несложно, поэтому воры пристально присматриваются к «семеркам».

Знатоки предлагают несколько вариантов предотвращения краж.

• Охраняемая стоянка или надежный гараж.
• Установка сигнализации.
• Монтаж замка на капот. Сразу уточним: на этот шаг идут немногие. Нужны сварные работы, внешний вид портится, а взломать замок профессионалу довольно просто.
• Забирать батарею с собой. Трудоемко, неудобно, но действенно. С другой стороны, если машина оставлена ненадолго, она беззащитна: снять аккумулятор могут и на парковке у супермаркета.
• Надежная фиксация АКБ. Чуть ли не самый популярный способ. Крепеж ставится с секретом, препятствующим демонтажу и затрудняющим кражу. В сочетании с сигнализацией является очень эффективной методикой.

Но все эксперты сходятся на том, что наиболее надежная защита аккумулятора от кражи ВАЗ 2107 – комплексная. Сочетание разнонаправленных мер даст наилучшие результаты!

Видео — Защита аккумулятора от кражи

За зиму было 3 случая. Морозы. Поутру звонит клиент и жалуется- нет зарядки. Зову подъехать. Приезжает и говорит что на полпути зарядка появилась. Проверил все: прозвонил и перетряс проводку,подтянул все что можно было, померил напряжения все. Ничего не нашел, все нормально. Отправил клиента с богом, каждый остался при своих интересах. На 2-ой машине тоже самое, не считая того что снимал и перетряхивал (с проверкой на стенде) генератор для успокоения совести. С 3-й машиной решил разобраться до конца и в конце концов хоть что-то заработать. Машину на мороз- отдыхать! Часа через два завожу на улице- нет зарядки! Там же на улице начал смотреть в чем дело_ не дай бог неисправность опять пропадет. Не горит лампа зарядки, нет первоначального возбуждения. От контрольки (с плюса аккумулятора) генератор возбуждается, проводка до щитка приборов прозванивается. Нашел что искал! На щитке приборов контакты разъемов приклепаны к плате (Не Америку открыл, об этом все знают). Не было контакта от контрольной лампы зарядки в разъеме. Пропаял все контакты в разъемах, поскольку пока щиток приборов ворошил другие глюки появились из-за этих клепок. Получается с прогревом салона контакт в клепаных разъемах восстанавливался. Кстати в карбюраторных семерках я за 4 года ни разу не наблюдал такого, умели же раньше клепать! Первые две машины вызвал, сделал то же самое, больше не появлялись.

Типичная проблема проблема для классики. Проблема чаще всего в приборке, приходиться пропаивать.

Еще один вариант решения проблемы

:

У меня на новой 2107 (2010 года выпуска) при пуске в мороз не шла зарядка (ГЕНЕРАТОР – «ВОСЬМЕРОЧНЫЙ»). Если прибавить обороты двигателя до 2000 – аккумулятор начинал заряжаться. Все бы ничего, но иногда лампочка зарядки аккумулятора при включении зажигания не загоралась вообще и приходилось прогревать двигатель без зарядки аккумулятора, а затем уже при повторном запуске двигателя зарядка начиналась. Что было сделано по совету друзей-автоэлектриков: поменял щеточный узел с таблеткой, подтянул ремень генератора, протянул + клемму на генераторе. Снимать генератор для полной ревизии было архилениво. Но не помогло. Я предположил, что на холоде не хватаем тока в обмотку возбуждения (опять инженеры ВАЗ чего-то не учли). И для увеличения тока соединил контакт +15 (зажигание) с контактом 61 (обмотка возбужнения) через последовательно соединенные диод и резистор 10 Ом, 20 Вт. Езжу год – полет нормальный, никаких симптомов старых проблем. Диод нужен, чтобы при выключении двигателя, ток, предназначенный для обмотки возбуждения не шел обратно в цепь зажигания. Впрочем, явление обратного тока через лампочку зарядки можно легко заметить: при выключении двигателя лампочка на короткое время загорается. Подключение резистора сделал под бардачком, в жгуте, проходящим через моторный щит. Провод зажигания (+15) – толстый синий с черной полосой, провод возбуждения (61) – тонкий коричневый с белой полосой. Вместо резистора можно применить лампочку на 10 Вт, но ИМХО, резистор надежнее.

Режим КТЦ АКБ

При старте программы включается заряд АБ с током Is. Через 1 сек АБ переключается на разряд с током Ii. Еще через 1 сек АБ снова переключается на заряд. Так продолжается до тех пор, пока напряжение не достигнет Umax – программа останавливается. Индикация КТЦ выкл. Если напряжение стало выше Umax на 0.2 – остановка программы, индикация ERROR. Если ток заряда или разряда превысил установленные на 0.2 – остановка программы, индикация ERROR.

Если истекло время заряда (параметр H) – остановка программы, индикация ERROR в верхней строке. В нижней строке надпись Time out.

Выбранный режим после отключения от сети не запоминается. При включении всегда режим зарядка.

Внешние неисправности генератора

Диагностировать опытному водителю отказ электрооборудования автомобиля ВАЗ 2107 не составит особой сложности. Генератор дает напряжение, которое необходимо для зарядки аккумуляторной батареи и поддержания напряжения для всех приборов. Его напряжение – 14 В, которое можно измеритьна выводах, например мультиметром.

Если генератор на автомобиле ВАЗ 2107 выдает напряжение меньше 11.5 вольт, то необходимо первым делом проверить степень натяжения приводного ремня, не исключено что он проскальзывает. Обычно при этом вы услышите характерный свист, который исчезнет при подтягивании ремня. Если шумы не пропадают, вам необходимо произвести замену изношеного клинового ремня и проверить в каком состояние подшипники ротора.

Советы специалистов

Выбор контроллера зависит от сценария использования, напряжения батарей и химического состава АКБ. При ограниченном бюджете делают ставку на PWM. Для поддержания солнечной фермы используют MPPT. Контроллером заряда аккумулятора снабжают любые источника питания, защищая их от перегрева, перезаряда, недозаряда и потери емкости. Приборы бывают интегрированными или внешними. Последние используют при получении энергии от солнечных панелей или ветряных установок, дополнительно задействуя инвертор.

Снятие генератора ваз 2107

Для полной проверки генератора его необходимо снять с автомобиля ВАЗ 2107 и разобрать его. Вам понадобится руководства по ремонту машины, разработанного производителем. Важно перед всеми выполняемыми работами с электро сетью автомобиля, нужно отключить аккумулятор, чтобы не произошло короткого замыкания на массу.

Генератор снимается в следующем порядке:

1. Машина устанавливается на подъемник или смотровую яму, с нее демонтируется защита и брызговик слева.
2. От электрогенератора отсоединяются провода и откручивается гайка натяжителя.
3. Снимается ремень со шкивов.
4. Откручиваете гайку крепления устройства и вытаскиваем болт из отверстия.

После всех этих манипуляций вынимаем генератор из автомобиля ВАЗ 2107. Очищаем от загрязнений при помощи кисти и ветоши, осматриваем на предмет наличия внешних повреждений. Это не даст никаких гарантий что вы обнаружите неисправность, но покачав вал ротора из стороны в сторону можно определить люфт в подшипниках и их износ.

Для чего нужен индикатор разряда аккумулятора.

Например, вы используете литий-ионые аккумуляторы без платы защиты. Чтобы не перегрузить их случайно можно поставит обычный плавкий предохранитель ампер на 30. Берем автомобильный или делаем самодельный из медной жилы сечением 0.5мм2.

Для того, чтобы не переразрядить АКБ больше нужного предела используем приведенный ниже индикатор разряда, светодиод которого загорится, когда аккумулятор разрядиться до установленного уровня. Балансировку осуществляем при заряде для этого я вывел на корпус разъем.

Также можно настроить схему на промежуточную разрядку например 50% или 75%-типа скоро сядет. Или даже использовать несколько схем настроенных на разные напряжения. Например, три. Один загорается при 75%, второй при 50%, а третий при 25% от заряда.

Проверка генератора ваз 2107

Разборка производится в следующем порядке:

1. Откручиваем регулятор напряжения и блок выпрямителей.
2. С помощью ключа на «8» разбираем корпус, снимаем заднюю крышку. Генератор разделяется на несколько частей.
3. Производим демонтаж щеточного узла и подшипника. Если длина щеток менее 5 мм, то их нужно заменить.
4. Снимаем шкив с ротора, зажав его в тисках.
5. После всего этого вынимаем вал из подшипника и проверяем его.

Используем мультиметр в режиме проверки сопротивления. Необходимо прозвонить на отсутствии обрывов в обмотках ротора и статора, а также чтобы не было межвиткового замыкания. Далее проверяем на исправность регулятор напряжения генератора ВАЗ 2107.

Генератор – главный источник электроэнергии в автомобиле. Если он неисправен, то на одном аккумуляторе уехать далеко не удастся, так как подзаряжать его будет нечему.

Что же делать, если генератор на ВАЗ 2107 не дает зарядку? В этом и других вопросах давайте попробуем разобраться.

Тип генератора ВАЗ 2107

Конкретно на этой модели автомобиля установлен генератор переменного тока модели 372.3701 со встроенным выпрямителем. В таком генераторе в качестве возбудителя выступает тот же электромагнит (то есть это своего рода «редуктор тока»). Если на такой генератор не будет вообще подаваться никакого напряжения, то и генерировать он ничего не будет. По типу этот генератор является трехфазным и синхронным.

Состоит генератор для ВАЗ 2107 из ротора, статора, а также корпуса из алюминиевого сплава.

Генератор не заряжает?

Если при работающем двигателе не происходит зарядки аккумулятора или на его выводах не генерируется выходного напряжения – значит в нём произошла поломка. Причин этому может быть масса: от перегоревших выпрямительных мостов, до обмотки.

Прежде чем снимать генератор, нужно убедиться в том, что проблема именно в нём. Зачастую виновником такой поломки на ВАЗ 2107 бывает реле-регулятор, которое контролирует уровень напряжения в бортовой сети. Это устройство чаще всего располагается внутри салона, под приборной панелью.

Через это реле проходит напряжение с аккумулятора на электромагниты генератора (если при этом реле работать не будет, то и генератор никакой энергии генерировать не будет). Если же напряжение проходит на генератор, а он в свою очередь ничего не генерирует, то проблема может быть в диодах, ведь именно они питают обмотку возбуждения. Если это действительно так, то в салоне будет постоянно гореть лампочка зарядки аккумулятора.

Помимо всего вышесказанного, прежде чем снимать генератор, нужно проверить, какое напряжение имеется в общей бортовой сети. Если оно ниже нормы, значит в системе, вероятно, произошло короткое замыкание (при этом может греться проводка).

Также не следует забывать и о том, что ремень, передающий движение от шкива двигателя к генератору, от времени растягивается. Бывает, что ремень просто скользит по шкиву и генератор не вращается.

Проблемы с генератором

Как проверить датчик коленвала ваз 2115 инжектор 8 клапанов

Аккумулятор не заряжается от генератора из-за ряда причин. Дабы быстро выявить эти проблемы, необходимо знать их особенности.

Проблемы с ремнем

Если генератор не дает зарядку, то проблема может заключаться в нарушении целостности ремня. Серьезное повреждение выявит и неопытный автовладелец. Сложнее определить его ослабление. Ведь в этом случае генераторы то дают зарядку то нет.

Для установки проблем с ремнем смотрят на индикаторы и лампочки. Они светятся практически постоянно. Для устранения производят натяжку ремней либо их полную замену.

Неисправные диоды, регуляторы, щетки

Генератор не дает зарядку на аккумулятор, если в состав включены неисправные диоды. Выявляют такие элементы при помощи мультиметров или тестеров. Допустима замена одного диода или же всего моста. Неправильно функционирующие элементы провоцируют то, что аккумуляторная батарея плохо заряжается, перезаряжается.

При перезаряде источника питания диоды, которые нормально работают, нагреваются. К скачкам напряжения приводит использование неработоспособного регулятора. Его замену производят сразу же.

Плохой заряд возникает из-за того, что щетки, которые входят в состав генератора, изнашиваются. Если замену не производят, то генератор не заряжает источник питания.

Переполюсовка

Если батарея ноутбука или автотранспорта полностью разряжена, выполняют переполюсовку. При правильном выполнении источник питания зарядится. Выполнять переполюсовку можно, если прослеживается изменения полюсов. В противном случае, заряжающий агрегат не стоит подключать.

При определении смены полюсов сосредотачиваться стоит на емкости банок, которые включены в состав свинцово-кислотных аккумуляторов, но не других источников. Для подзарядки применяют только те зарядные устройства, которые укомплектованы защитными элементами.

Переполюсовку не выполняют, если:

• Электролитический состав помутнел и заряженный автоаккумулятор быстро разряжается.
• Свинцовые пластины разрушились.
• КЗ банки, которая включена в состав.
• Низкая плотность состава.

Перегрузка

Почему батарея получает заряд, но напряжение не повышается? Основная причина – перегрузка генератора. К этому приводит подключение штатного и внештатного электрического оснащения, разнообразных гаджетов и установок. При этом генератор работает на пределе.

Такие сложности возникают у новичков-автолюбителей. Ведь они для тюнинга применяют разнообразные агрегаты и устройства, акустические системы, осветительное оборудование. Иногда автоаккумуляторы модернизируют, повышая уровень мощности источников питания. Поэтому выдаваемое напряжение не «покрывает» все затраты.

Другие причины

Почему генератор не дает зарядку? Это возникает из-за стремительного износа ротора, который не выполняет вращательные движения, застревает в статоре. Периодичность остановки ротора отличается. Справиться с этой проблемой поможет только демонтаж старой установки и монтаж нового агрегата, который нормально работает.

Пробой в цепи – не менее распространенная проблема, по которой автоаккумулятор не берет зарядку от электрогенератора. Самостоятельно выявить, отчего перестал функционировать генератор, проблематично. К этому мероприятию привлекают автослесарей, работников мастерских.

Генератор не выдает номинальное напряжение

Определяя, почему аккумулятор не заряжается, специалисты постоянно проводят разборку генератора. Эти действия позволяют установить такие неисправности:

Поврежденный шкив заменяют. Для выявления такого недочета периодически проводят осмотр этого элемента. Истирание токосъемных щеток. При активной эксплуатации автотранспорта, автоаккумулятора токосъемные щетки периодически заменяются. При подборе элементов ориентируются на рекомендации производителей. Износ токосъемных колец. Медные компоненты теряют целостность и свойства. Это приводит к снижению номинального напряжения. В результате, генератор не выдает заряд. Нарушение целостности диодного моста. Поврежденные диоды выпаивают или впрессовывают

Здесь очень важно все процессы провести грамотно. Для этих целей используют паяльники, другие инструменты.

Автомобильная аккумуляторная батарея не заряжается по различным причинам. Если проблемы имеют отношение к утечке тока, то к их ликвидации необходимо приступать незамедлительно. Ведь нарушение работоспособности электрической системы приводит к короткому замыканию, возгораниям, прочее. Проверять нужно не только автоаккумулятор, но и генератор. Ведь вывести его из строя несложно. К примеру, к таким последствиям приводит подведение нештатного оборудования, непроверенных агрегатов и установок.