Как называется прибор который показывает зарядку аккумулятора

Тестируем восемь аккумуляторных тестеров

Привет, Хабр! Карманные «показометры» с крокодилами на клеммы аккумуляторных батарей (АКБ) известны и доступны не первый год. Можно ли верить этим устройствам? — Приборы китайские, корпуса пластиковые, на нагрузочные вилки не похожи. К ним высказывают немало претензий. А мы возьмём и проверим, насколько они соответствуют действительности.

Принцип действия всех рассматриваемых приборов основан на измерении внутреннего сопротивления химического источника тока пульсирующему току с постоянной составляющей. В качестве нагрузки используются цементные резисторы. Реализовано 4-проводное подключение: к каждому крокодилу идёт провод для измерения напряжения и провод для съема тока. И на основании измеренного внутреннего сопротивления производится расчёт и индикация показаний.

Два тестера — Foxwell BT100 Pro — совершенно одинаковые, по ним сравним показания двух экземпляров.

DHC BT280 и TooL it DBT300 имеют одинаковые корпуса и экраны. Возможно, это клоны одного и того же прибора, а число 300 призвано сделать вид, будто перед нами новая модель.

Autool BT360 и All-sun EM571 также имеют внешнее сходство между собой.

И наконец, классика жанра — Lancol Micro-468 и Micro-200.

Каждый из тестеров предоставляет несколько режимов проверки для разных типов аккумуляторных батарей. Начнём с измерения параметров АКБ Fireball FB60 60 А*ч. Заявленный пусковой ток 540 А в стандарте EN. Это кальциевый Ca/Ca аккумулятор стандартного типа. Также проверим аккумулятор Topla AGM Stop&Go AG60 60 А*ч EN 680 A.

▍Lancol Micro-468

Меню Lancol Micro-468 русифицировано. Прибор не отображает значения внутреннего сопротивления. Имеет для каждого типа АКБ два режима теста «перед зарядкой» и «после зарядки», между которыми не проявилось никаких различий, кроме как на 5 А более высокий ТХП (ток холодной прокрутки) и на 1% — состояние здоровья (SoH). Скорее всего, эта разница вызвана просто погрешностью измерений. Прибор самый громоздкий из всех рассматриваемых.

Создаётся сильное впечатление, что у Lancol Micro-468 всего два алгоритма измерений (расчёта параметров): один для обычных АКБ и второй для всех остальных — EFB, GEL, AGM со спиральными пластинами (Планте) и AGM с плоскими пластинами (Фора-Фолькмара­).

▍Lancol Micro-200

Следующим испытываем Lancol Micro-200. Он умеет показывать миллиомы. Процент заряженности, как и предыдущий Ланкол, отображает 98, а не 100. Видимо, разработчики считают, что на сто процентов никто свинцовые аккумуляторы не заряжает. На самом деле, в очень многих случаях оно так и есть, а уж высокое НРЦ — напряжение разомкнутой цепи, оно же ЭДС без нагрузки, — часто свидетельствует как раз о недозаряде с расслоением электролита.

У Lancol Micro-200 видим те же два алгоритма, что у Micro-468: для обычных «мокрых» (WET) АКБ со свободно плещущимся электролитом и для всех остальных «продвинутых». Бессмысленные пункты «после зарядки» и «перед зарядкой» из меню убрали.

▍All-sun EM571

All-sun EM571 при каждом подключении крокодилов требует выбрать язык. Это неудобно. Хорошо хоть, что список начинается с русского. Имеются функции «перед зарядкой» и «после зарядки».

Те же два алгоритма, результаты совпадают с предыдущими приборами.

▍Autool BT360

Autool BT360 похож на All-sun EM571 не только корпусом, но и интерфейсом. Всё начинается с выбора языка, далее идут те же пункты.

Всё те же два алгоритма, ничего нового. При проверке Topla AGM в режиме обычной АКБ показал 100% здоровья, в режиме AGM — всего 92%, несмотря на то, что пусковой ток соответствует норме.

▍Foxwell BT100 Pro

Foxwell BT100 Pro снабжён более продвинутым меню, не требует начинать с выбора языка, и не имеет пунктов «перед зарядкой» и «после зарядки». Типов аккумуляторов предлагается всего три: обычный, AGM и GEL.

Результаты измерения не входят на один экран, приходится листать.

У прибора Foxwell BT100 Pro, в отличие от предыдущих, значение миллиом не зависит от типа АКБ, что, на первый взгляд, «с радиолюбительской точки зрения», правильно: сопротивление это сопротивление, измеряемое между клеммами ESR-метра.

Это первый из сегодняшних испытуемых, показывающий заряженность 100%. Алгоритм «GEL» очень похож на алгоритм для обычных АКБ. Велика вероятность, что для этих типов он один. Показания ТХП для AGM и обычных различаются, SoH — не различаются. Разброс показаний двух экземпляров этой модели пренебрежимо мал.

▍TooL it DBT300

Показания TooL it DBT300 также не входят на один экран, нужно листать между тремя. Тестер работает быстрее предыдущих. В отличии от всех них, не русифицирован. Жидкокристаллический экран — не точечная матрица, а сегментный. SoH и SoC выводятся в одном месте экрана, что неудобно для восприятия и может вести к путанице. Кнопки «назад» или «отмена» у этого устройства нет, при ошибке ввода нужно продолжить далее, или пересоединить крокодилы для сброса.

Это первый тестер, посчитавший нашу «мокрую» АКБ исправной (ОК). Судя по показаниям, на первый взгляд, в нём всё те же два алгоритма: первый для обычных SLI (starter, light, ignition, — стартер, свет, зажигание) и гелевых GEL, второй — для всех остальных. Показания внутреннего сопротивления, как и у Foxwell BT100 Pro, и в отличие от предыдущих участников теста, от алгоритма не зависят.

На самом деле, алгоритма три . Для спиральных AGM, обозначенных AGMS, степень заряженности SoC индицируется ниже, чем для всех остальных, а состояние здоровья SoH и пусковой ток приводится как для SSA (АКБ для системы старт-стоп), SSEFB (EFB для старт-стоп) и AGMF (AGM с плоскими пластинами).

▍TDHC BT280

Последний участник сравнительного теста DHC BT280 как две капли воды похож на предыдущий TooL it DBT300.

Этот экземпляр прибора много использовался длительное время, и начал завышать показания напряжения. Скорее всего, виной тому попадание капель серной кислоты внутрь прибора или аэрозоль серной кислоты, выделяющийся в атмосферу при заряде аккумуляторов и могущий разъесть токопроводящий слой металлоплёночных резисторов или образовать отложения электропроводных солей на плате. В описании правдиво заявлено, что корпус устройства аккумуляторной кислоты не боится. Внутренности, очевидно, боятся, и, как выяснилось, корпус защитил их не на сто процентов. С другой стороны, тестер продолжает работать, хоть и с погрешностью по напряжению.

▍Итоги

Все восемь рассмотренных приборов семи моделей от шести производителей измеряют не погоду на кольцах Сатурна, а внутреннее сопротивление 12-вольтовой свинцово-кислотной аккумуляторной батареи. На основании измеренного внутреннего сопротивления по некоторому алгоритму рассчитывается ток холодной прокрутки в заданном стандарте.

Исходя из числа пунктов меню, можно предположить, что для каждого стандарта должен быть особый алгоритм, (или набор коэффициентов единого алгоритма), для разряженной и заряженной АКБ, а также для аккумуляторов разных типов. По факту, ни в одном из испытанных тестеров число пунктов меню не соответствует числу алгоритмов, (или наборов констант).

Три модели из семи имеют пункты «перед зарядкой» и «после зарядки», которые ничего не делают, лишь только заставляют пользователя потратить время на лишнее нажатие кнопки. Все 7 моделей имеют только 2 алгоритма с различимыми результатами, плюс у двух моделей работает поправка на уровень заряженности AGM аккумулятора со спиральными пластинами Планте.

Создаётся впечатление, что разработчики собирались реализовать много функций, и предусмотрели для них пункты меню, но по какой-то причине этого не осуществили. Либо это множество пунктов должно, по мнению авторов приборов, упростить пользователю выбор, какой аккумулятор каким образом проверять. Или же много пунктов меню сделано для красоты: психологически прибор кажется более многофункциональным, сложным и умным.

У Lancol, Autool и All-sun заметно значительное сходство интерфейса, говорящее о том, что все эти приборы — плоды развития одного прототипа. A TooL it DBT300 выглядит вообще как клон DHC BT280 или OEM продукт, заказанный на том же заводе.

Напоследок, не будем забывать, что карманные экспресс-тестеры не являются поверенными прецизионными лабораторными приборами, особенно при современной ситуации с аккумуляторами, когда встречается так много инновационных конструктивных особенностей, влияющих на характеристики.

Разработчики с трудом поспевают за производителями АКБ, ведь характеристики даже двух батарей одного модельного ряда в одном корпусе, с одинаковыми сепараторами и пластинами, но число пластин различается на единицу, могут быть очень разными. Соответственно разными должны быть коэффициенты для вычислений. Потому в память фирменных авторизованных тестеров закладывают данные по конкретным артикулам аккумуляторных батарей, и тогда точно известно, с какими эталонами и какими поправками сравнивать.

А рассмотренные в статье и подобные им бытовые приборы доступны, занимают мало места, и способны поведать многое о различиях аккумуляторных батарей и динамике состояния той или иной батареи. Каждый тестер проявил повторяемость результатов, и может быть использован при обслуживании АКБ и автолюбителями, и профессионалами.

В данном исследовании мы осветили только функции измерения стартерных характеристик аккумуляторных батарей. Приборы экспресс-теста АКБ «умеют», кроме этого, оценивать качество работы бортовой сети автомобиля, — зарядное напряжение, его пульсации и просадку током зарядки аккумулятора после запуска двигателя. Этих функций мы коснёмся в наших следующих публикациях, которые будут посвящены нескольким моделям «народных» тестеров Konnwei.

Статья написана в сотрудничестве с автором экспериментов и видео — Аккумуляторщиком Виктором VECTOR.

Устройство автомобилей

Для контроля системы электроснабжения, обеспечивающей заряд аккумуляторной батареи и питание потребителей, на автомобилях применяются амперметры и вольтметры. Как и следует из названия приборов, амперметры предназначены для измерения силы тока зарядки от генераторной установки при работающем двигателе, а вольтметры показывают текущее напряжение в бортовой сети между отрицательными и положительными выводами источников тока.
По этой причине амперметр дает больше информации о состоянии генераторной установки автомобиля, а вольтметр, в общем случае, позволяет оценить состояние аккумуляторной батареи по напряжению в бортовой сети.

Некоторые автолюбители устанавливают на панель приборов и амперметр и вольтметр, чтобы иметь полную информацию о работе генератора и аккумуляторной батареи, но в промышленном автомобилестроении такие приборы применяются раздельно – или вольтметр, или амперметр.
Более того, многие современные легковые автомобили, водители которых, зачастую, имеют низкую квалификацию в области автоэлектрики, вообще лишены этих приборов, а контроль зарядного тока осуществляется по контрольной лампе, которая гаснет после пуска двигателя. Конструкторы считают, что данной информации достаточно для того, чтобы оценить состояние электрической сети автомобиля, а водитель не перегружен излишней информацией от панели проборов.
Кроме того, бортовой компьютер, который становится неотъемлемой частью любого современного автомобиля, способен подсказать водителю о возникновении аварийной ситуации в какой-либо цепи, а система предохранителей спасет бортовую электросеть от повреждения, даже если водитель не успел во время оценить опасность ситуации.

Автомобильные амперметры

Амперметры включаются последовательно между генератором и аккумуляторной батареей, и измеряют силу зарядного или разрядного тока. Автомобильные амперметры относятся к электромеханическим приборам электромагнитной или магнитоэлектрических систем.

Электромагнитный амперметр (рис. 1) состоит из основания 4, постоянного магнита 3, латунной шины 1, якоря 5 и стрелки 2. При разомкнутой электрической цепи якорь со стрелкой под действием магнитного поля постоянного магнита удерживается в среднем положении на нуле. При прохождении тока через латунную шину создается магнитное поле, под действием которого намагниченный якорь со стрелкой поворачивается в ту или другую сторону в зависимости от направления тока, показывая зарядку или разрядку аккумуляторной батареи.

Рис. 1. Электромагнитный амперметр: 1 — латунная шина; 2 — стрелка; 3 — магнит; 4 — основание; 5 — якорь	Рис. 2. Амперметр магнитоэлектрической системы: 1, 5 — магниты; 2 — катушка индуктивности; 3 — резистор; 4 — стрелка

На автомобилях с задним расположением двигателя и с генераторными установками большой мощности для уменьшения длины провода большого сечения применяют магнитоэлектрические амперметры с подвижным постоянным магнитом (рис. 2), подвижная система которых включает постоянный магнит 1 и стрелку 4, находящиеся на одной оси.
Постоянный магнит размещен внутри неподвижной катушки 2 индуктивности, подключенной к резистору 3, по которому протекает измеряемый ток. Противодействующий момент создается неподвижным постоянным магнитом 5.
Угол поворота постоянного магнита, а, следовательно, и стрелки зависит от величины и направления тока, протекающего по резистору 3.

Автомобильные вольтметры

На некоторых моделях автомобилей (например, ВАЗ-2105, -2108, -2109 и др.) для контроля уровня напряжения в бортовой сети применяется вольтметр.

Вольтметр (рис. 3) представляет собой магнитоэлектрический прибор с противодействующим магнитом и является магнитоэлектрическим логометром.
На пластмассовом корпусе 4, точно таком же, как и у других логометрических приборов, намотаны под углом 90˚ две катушки индуктивности W₁ и W₂, которые соединены между собой последовательно. Свободный конец катушки W₁ служит положительным выводом вольтметра. Свободный конец катушки W₂ соединен с отрицательным выводом через добавочный резистор R.
Результирующий магнитный поток прибора создается магнитным полем, возникающим в катушках индуктивности при протекании по ним тока, и магнитным полем постоянного магнита 2, установленного на экране 3.

Рис. 3. Автомобильные вольтметры: а – принципиальное устройство; б – аналоговый прибор, в – цифровой прибор: 1 и 2 — постоянные магниты; 3 — экран; 4 — каркас; 5 — стрелка; 6 — ограничитель; 7 — прорезь; W₁, W₂ — катушки индуктивности

Постоянный магнит служит также для регулировки прибора и имеет для этого возможность осевого перемещения. Подвижная система прибора состоит из постоянного магнита 1, закрепленного на оси вместе со стрелкой 5 и ограничителем 6. Прорезь 7, в которую входит конец ограничителя, определяет возможный угол поворота подвижной системы. Когда вольтметр отключен, подвижная система под действием магнита 2 устанавливается в крайнее левое положение.

На отечественных автомобилях ВАЗ-2105, -2104 с напряжением бортовой сети 12 В используются вольтметры типа 12.3812, которые измеряют напряжение в интервале 8…16 В. На автомобилях с бортовой сетью 24 В (МАЗ, БелАЗ, ЗиЛ) применяются вольтметры 11.3812, предназначенные для измерения напряжения в интервале 16…32 В.

Для удобства визуального контроля показаний вольтметров их шкалы обычно разделены на цветные зоны (рис. 3, б). Так, шкала прибора 12.3812 разделена на следующие зоны:

• 8…11 В — красный цвет (низкое напряжение в сети из-за отсутствие зарядного тока);
• 11…12 В – белый или желтый цвет (низкий заряд аккумуляторной батареи);
• 12…15 В – зеленый цвет (нормально заряженная аккумуляторная батарея и нормальная работа генераторной установки);
• 15…16 В – красный цвет (ненормальная работа генераторной установки или регулятора тока либо напряжения зарядки).

Соответственно шкала вольтметра для бортовой сети 24 В имеет аналогичное деление на цветные сектора с определенными интервалами напряжения.

Разные диапазоны измерения приборов достигаются использованием различных по сопротивлению добавочных резисторов.

Современные автомобили все чаще оборудуются цифровыми приборами, в том числе и для контроля состояния бортовой сети (рис. 3, в). Такие приборы отличаются высокой точностью текущих показаний, удобнее для визуального контроля, а также придают панели приборов современный вид.

Какие существуют индикаторы заряда автомобильного аккумулятора

Аккумулятор играет ключевую роль при запуске двигателя автомобиля. И насколько успешным будет этот запуск, во многом зависит от степени заряженности аккумуляторной батареи. А многие из нас контролируют уровень заряда АКБ? Называется, ответьте себе сами на этот вопрос. Поэтому высока вероятность того, что вы в один прекрасный день не заведёте автомобиль из-за дохлого аккумулятора. Собственно, сама проверка степени зарядки несложная. Нужно просто периодически измерять напряжение аккумулятора автомобиля мультиметром или вольтметром. Но было бы гораздо удобнее иметь простой индикатор, показывающий состояние заряда аккумулятора. О таких индикаторах пойдёт речь в этом материале.

Какие бывают индикаторы заряда автомобильного аккумулятора?

Технологии не стоят на месте и производители автомобильной техники изо всех сил стараются сделать поездки на автомобиле и его обслуживание максимально комфортным. Поэтому на современных автомобилях в бортовом компьютере, среди прочих функций, можно найти данные о напряжении аккумуляторной батареи. Но такие возможности есть далеко не на всех автомобилях. На старых авто может присутствовать аналоговый вольтметр, по которому достаточно сложно понять, в каком состоянии находится АКБ. Для новичков в автомобильном деле советуем ознакомиться с материалом о норме заряда аккумулятора автомобиля.

Такие индикаторы заряда выпускаются и сторонними производителями. Их достаточно легко разместить где-нибудь в салоне и подключить в бортовую сеть. Кроме того, в интернете есть несложные схемы изготовления индикаторов заряда своими руками.

Давайте, разберём все эти разновидности индикаторов для АКБ подробнее.
Вернуться к содержанию

Встроенный индикатор заряда на аккумуляторе

Встроенные индикаторы заряда можно встретить преимущественно на необслуживаемых автомобильных аккумуляторах. Это поплавковый индикатор, который ещё называют гидрометром. Давайте, посмотрим, из чего он состоит и как работает. На фотографии ниже можно посмотреть, как этот индикатор выглядит на корпусе аккумулятора.

Встроенный индикатор автомобильного аккумулятора

Индикатор снятый с аккумулятора

Схематично устройство встроенного индикатора АКБ можно представить следующим образом.

Схематическое устройство индикатора заряда АКБ

Принцип действия у большинства гидрометров следующий. Индикатор может показывать три различных положения в следующих ситуациях:

• По мере зарядки аккумулятора увеличивается плотность электролита. При этом поплавок в форме шарика зелёного цвета поднимается по трубке вверх и становится виден через световод в глазок индикатора. Обычно зелёный шарик всплывает при степени заряженности батареи от 65 процентов и выше;
• Если шарик тонет в электролите, то значит плотность ниже нормы и заряд батареи недостаточен. В этот момент в «глазок» индикатора будет видна трубка индикатора чёрного цвета. Это будет говорить о необходимости зарядки. В некоторых моделях добавляют шарик красного цвета, который поднимается по трубке при пониженной плотности. Тогда в «глазке» индикатора будет красный цвет;
• И ещё один вариант – это понижение уровня электролита. Тогда через «глазок» индикатора будет видно поверхность электролита. Это будет говорить о необходимости доливки дистиллированной воды. Правда, в случае необслуживаемого аккумулятора сделать это будет проблематично.

Аккумулятор требует зарядки

Требуется долив воды

• Индикатор установлен только в одной из шести банок аккумуляторной батареи. Это значит, что данные по плотности и степени заряженности у вас будут только по одной банке. Поскольку сообщения между ними нет, о ситуации в других банках остаётся только догадываться. К примеру, в этом элементе уровень электролита может быть нормальный, а в некоторых других уже недостаточный. Ведь испарение воды из электролита по банкам отличается (в крайних этот процесс идёт более интенсивно);
• Индикатор выполняется из стекла и пластика. Пластиковые детали могут покоробиться от нагрева или охлаждения. В результате вы будете видеть искажённые данные;
• Плотность электролита зависит его температуры. Гидрометр никак не учитывает это в своих показаниях. Например, на холодном электролите он может показать нормальную плотность, хотя она пониженная.

Следует отметить, что для проверки заряда аккумулятора по встроенному индикатору в АКБ, нужно открыть капот, протереть «глазок» и посмотреть. Большинство автолюбителей заглядывают под капот от случая к случаю. Поэтому хотелось бы иметь некий прибор, показывающий степень заряда АКБ прямо в салоне. И такие устройства были разработаны производителями автомобилей и сторонними компаниями.
Дополнительно рекомендуем прочитать статью про самостоятельное обслуживание аккумулятора.

Фабричные индикаторы заряда АКБ

Сегодня в продаже можно найти достаточно интересные устройства для контроля уровня зарядки аккумулятора по его напряжению. Давайте рассмотрим некоторые из них.

Индикатор уровня заряда аккумуляторной батареи DC-12 В

Это устройство продаётся в виде конструктора. Оно подойдёт для тех, кто дружит с электротехникой и паяльником.

Схема индикатора зарядки

Основные характеристики индикатора DC-12 В:

• Диапазон напряжений: 2,5─18 вольт;
• Максимальный потребляемый ток: до 20 мА;
• Габариты печатной платы: 43 на 20 миллиметров.

Панель с индикатором от TMC

Этот индикатор может заинтересовать тех, кто установил себе второй аккумулятор в машину.

Индикатор от TMC

Индикаторы Faria Euro Black Style и Signature Gold Style

В магазинах можно найти индикаторы уровня заряда аккумулятора 12В от фирмы Faria (США).

Euro Black Style

Signature Gold Style

Индикатор заряда аккумуляторной батареи своими руками

В завершение рассмотрим, как сделать индикатор заряда аккумулятора своими руками. В сети есть огромное количество всевозможных схем для создания подобных индикаторов. Была выбрана одна, наиболее распространённая схема, по сборке которой было достаточно много положительных отзывов.

Устройство предназначено для контроля работы автомобильной АКБ с напряжением в бортовой сети от 6 до 14 вольт. В принципе, оно похожа на вышеупомянутый набор DC-12 В, который продаётся в магазинах. Это и не удивительно, поскольку принцип действия тот же.

Для сборки индикатора потребуются:

• Транзисторы: по одному ВС547 и ВС557;
• Резисторы: два 1 кОм, три 220 Ом и один 2,2 кОм;
• Стабилитроны: по одному 9,1 и 10 вольт;
• Печатная плата;
• Набор светодиодов (красный, синий, зелёный).

Схема для сборки индикатора своими руками

Старайтесь скомпоновать комплектующие на печатной плате так, чтобы они занимали как можно меньше места. Перед пайкой светодиодов проверьте их тестером на соответствие цвета и контактов. Лучше паяйте светодиоды не напрямую к плате, а выносите их на проводах, чтобы потом было удобнее устанавливать индикатор на автомобильной панели приборов.

Этот самодельный индикатор демонстрирует определённый уровень зарядки АКБ, не выводя конкретного значения напряжения. Корректная работа: