Как устроен индикатор заряда в автомобильном аккумуляторе

Глазок на аккумуляторе

Некоторые автомобильные АКБ оснащены индикатором заряда, который часто называют глазком. Обычно зеленый цвет его говорит о том, что батарея в порядке, красный указывает на необходимость зарядки, а белый или черный — на необходимость доливки воды. Многие водители принимают решение об обслуживании аккумулятора, ориентируясь на встроенный индикатор. Однако его показания не всегда соответствуют реальному состоянию батареи. О том, что находится внутри глазка АКБ, как он работает и почему ему нельзя безоговорочно доверять, вы можете узнать из этой статьи.

Где находится и как работает глазок аккумулятора?

Глазок индикатора АКБ снаружи выглядит как прозрачное круглое окошко, которое находится на верхней крышке батареи, чаще всего возле центральных банок. Сам индикатор аккумулятора представляет собой жидкостный ареометр поплавкового типа. О работе и использовании этого прибора подробно написано здесь.

Зачем нужен глазок в аккумуляторе и как он работает: видео

Принцип действия индикатора заряда аккумулятора основан на измерении плотности электролита. Под глазком на крышке находится световодная трубка, наконечник которой погружен в кислоту. В наконечник помещены разноцветные шарики из разных материалов, всплывающие при определенном значении плотности заполняющей батарею кислоты. Благодаря световоду цвет шарика отчётливо виден через окошко. Если глазок остаётся черным или белым, это указывает на недостаток электролита и необходимость доливки дистиллированной воды либо на неисправность батареи или индикатора.

Что означает цвет индикатора заряда АКБ

Цвет индикатора заряда АКБ при определенном его состоянии зависит от производителя. И хотя единого стандарта не существует, чаще всего в глазке можно увидеть следующие цвета:

Цвета индикаторов заряженности аккумулятора

• Зеленый — АКБ заряжен на 80—100%, уровень электролита в норме, плотность электролита выше 1,25 г/см3 (∓0,01 г/см3).
• Красный — уровень заряда ниже 60—80%, плотность электролита упала ниже 1,23 г/см3 (∓0,01 г/см3), но его уровень в норме.
• Белый или чёрный — уровень электролита упал, нужно долить воду и зарядить АКБ. Такой цвет также может указывать на низкий уровень заряда.

Точная информация о цвете индикатора и его значении содержится в паспорте батареи либо сверху на его этикетке.

Что означает черный глазок на аккумуляторе?

Черный глазок индикатора зарядки

Черный глазок на аккумуляторе может появиться по двум причинам:

1. Упала емкость АКБ. Этот вариант подходит для аккумуляторов, в индикаторе которых нет красного шарика. Из-за низкой плотности электролита зеленый шарик не всплывает, поэтому вы видите черный цвет нижней части трубки световода.
2. Снизился уровень электролита — из-за низкого уровня кислоты ни один из шариков не может всплыть на поверхность. Если по инструкции в такой ситуации индикатор должен быть белым, значит он загрязнился продуктами распада пластин АКБ.

Почему глазок АКБ показывает неправильно?

Даже среди обычных ареометров приборы поплавкового типа считаются наименее точными. Это касается и встроенных индикаторов АКБ. Ниже перечислены варианты и причины, по которым цвет глазка батареи не отображает ее реальное состояние.

Принцип работы индикаторов аккумулятора

1. Глазок на разряженном АКБ в мороз может остаться зеленым. Плотность электролита АКБ растет с понижением температуры. При +25°С и плотности 1,21 г/см3, соответствующей заряду 60%, глазок индикатора был бы красным. Но при -20°С плотность электролита повышается на 0,04 г/см³, поэтому индикатор остается зеленым, даже если батарея наполовину разряжена.
2. Индикатор отражает состояние электролита только в той банке, в которой он установлен. Уровень и плотность жидкости в остальных могут быть иными.
3. После доливки электролита до нужного уровня показания индикатора могут быть неверны. Вода смешается с кислотой естественным образом через 6—8 часов.
4. Индикатор может помутнеть, а шарики в нем деформироваться или застрять в одном положении.
5. Глазок не позволит узнать состояние пластин. Даже если они осыпались, замкнули либо покрылись сульфатом, плотность будет в норме, но аккумулятор по факту не будет держать заряд.

По вышеописанным причинам полагаться исключительно на встроенную индикацию не следует. Для достоверной оценки состояния обслуживаемого аккумулятора необходимо измерить уровень и плотность электролита во всех банках. Заряд и износ необслуживаемой АКБ можно проверить при помощи мультиметра, нагрузочной вилки или диагностического прибора.

Почему после зарядки глазок на аккумуляторе не показывает зеленым

Конструкция индикатора заряда аккумулятора

Часто возникает ситуация, когда после зарядки АКБ глазок не зеленеет. Это происходит по следующим причинам:

1. Застряли шарики. Чтобы высвободить, нужно постучать по окошку или по возможности выкрутить ареометр и встряхнуть его.
2. Разрушение пластин привело к загрязнению индикатора и электролита, поэтому шарик не виден.
3. При зарядке выкипел электролит и его уровень опустился ниже нормы.

Частые вопросы

Что показывает глазок на аккумуляторе?

Цвет глазка на аккумуляторе указывает на текущее состояние батареи в зависимости от уровня электролита и его плотности.

Каким цветом должен гореть индикатор на аккумуляторе?

При нормальном уровне и плотности электролита индикатор АКБ должен гореть зеленым цветом. Следует учитывать, что иногда, например, на морозе, это может не отражать реальное состояние аккумулятора.

Как работает индикатор зарядки в аккумуляторе?

Индикатор зарядки работает по принципу поплавкового ареометра. В зависимости от показателей плотности электролита на поверхность всплывают разноцветные шарики, цвет которых виден через окошко благодаря световодной трубке.

Как узнать, что аккумулятор полностью заряжен?

Это можно сделать с помощью вольтметра или нагрузочной вилки. Встроенный индикатор аккумулятора определяет плотность электролита с невысокой точностью, зависящей от внешних условий, и лишь в той банке, где он установлен.

Схема индикатора заряда аккумулятора на светодиодах

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.

Как работает встроенный индикатор заряда аккумулятора автомобиля?

Чаще всего такие индикаторы установлены в необслуживаемых аккумуляторах.

У меня есть такой и честно говоря, не вижу особой пользы от него, да и надо смотреть под определённым углом и с определённым освещением чтобы хоть что-то там разглядеть.

А принцип работы и устройство того самого индикатора, простое.

Правильное название этого индикатора ("прибора") гидрометр.

Он же поплавковый индикатор, состоит из окошка ("глазка"), световода, "ножки" и поплавка.

Реагирует на плотность электролита в аккумуляторе.

Если плотность хорошая, то шарик зелёного цвета который есть в индикаторе, всплывает по трубке

Если плотность электролита не достаточная, то тот самый зелёный шарик уже не всплывает на поверхность, он тонет и видна только чёрная трубка

Это говорит о том что аккумулятор нуждается в зарядке.

Не во всех аккумуляторах (тот что стоит у меня сейчас его нет) есть ещё и 2 шарик, красного цвета, при пониженной плотности электролита поднимается по трубке именно он.

Такая индикация состояния заряда аккумулятора и его плотности, устанавливается как на обслуживаемых, так и необслуживаемых аккумуляторных батареях. Называется это устройство «гидрометр»

Да, действительно, лампочки как таковой в нем нет, а цвет он меняет благодаря разноцветным поплавкам поднимающимся под линзу световода изготовленного из стекла, в зависимости от состояния электролита аккумулятора.

Вот так выглядит это устройство извлеченное из блока аккумуляторной батареи –

Поплавок может быть один – зеленый, а могут быть и пара – красный и зеленый (в зависимости от модели)

Но принцип действия их одинаков – шарики-поплавки подобраны из материалов определенной плотности, который будут всплывать или тонуть в зависимости от плотности электролита и степени заряда батареи.

Вот они и видны нашему глазу в окошке индикатора – то зеленым цветом, то красным, то бесцветным или черным, создавая иллюзию меняющей цвет лампочки.

Принцип работы идентичен принципу работы много поплавкового ареометра для измерения плотности электролита, например, такому:

В нём всплывают поплавки разных цветов, каждый из которых соответствует определённой плотности электролита (и подписан какой именно).

Я полностью согласен с ответом, уважаемого мною, Сурчанина, что от этой опции, скорее, больше вреда, чем пользы, т.к. притупляет бдительность не сильно компетентного водителя. Успокаивает его неоправданно. Не позволяет следить за уровнем плотности и количеством электролита во всех банках.

Лишает возможности регулировать уровень, путём добавления дистиллированной воды в каждую отдельную банку.

Всё ведёт к тому, чтобы водитель чаще покупал новый аккумулятор и не вдавался в лишние подробности.

Не очень доверяю я такому устройству. Это скорее для самоуспокоения. Ведь показывает плотность электролита только в одной банке, а что творится в остальных. Ориентирован индикатор только на всё нормальное. Нормальная плотность, нормальный уровень, нормальная зарядка, а если чуть отклонения и показания сбиваются.

Если обслуживать аккумулятор два раза в год, весной да осенью, никакой индикатор не нужен. Но это сугубо моё мнение.

Принцип работы индикатора зарядки АКБ такой же как и у простого ареометра, т.е. он поплавкового действия. Чем выше плотность, тем выше поднимается поплавок.

Состоит пробка-индикатор из:

• 1. Глазок
• 2. Световод
• 3. Корпус поплавка
• 4. Поплавок (шарик)

Различают два типа индикаторов: с одним цветом шарика или с двумя.

Принцип действия основан на том, что при уменьшении или увеличении плотности электролита, поплавок-шарик (или шарики) поднимаются или опускаются в своём корпусе, соответственно в зависимости от того, где они находятся в тот или иной момент, в глазок через светодиод можно увидеть цвет (в основном красный и зелёный) что сигнализирует о нормальной плотности (если зелёный или вообще без цвета) и о том, что плотность электролита упала и АКБ требует зарядки (красный цвет).

Устанавливаются в корпус или в вместо пробки одной банки и сигнализируют состояние плотности электролита лишь в одной банке АКБ.

Но на рынке уже появились в продаже отдельно индикаторы, которые можно установить в любую или во все банки сразу, вместо пробок.

Их параметры следующие (под разную резьбу отверстия):

• индикатор М30х55
• индикатор М30х60
• индикатор М30х68
• индикатор М20х55

Стоит заметить, что такие индикаторы передают лишь примерные значения и не являются точными приборами, проходящие периодичную поверку.