Capaciteitsmonitor voor auto startaccu's

Hebt u ook wel eens met een lege accu gestaan? Vervelende ervaring nietwaar?

Met behulp van onderstaande schakeling kunt u dit voorkomen. Hiermee kunt u voor u vertrekt de ladingstoestand van uw accu zichtbaar maken. Deze wordt aangegeven door drie Led's, Groen betekent de accu is voor meer dan 70% geladen, Geel geeft aan dat de lading tussen 40% en 70% bedraagt en de Rode betekent dat de ladingstoestand onder de 40% is gekomen. In het laatste geval dient men de accu zeker met behulp van een lader bij te laden om niet voor verrassingen te komen staan.

Bij een startaccu bestaat er het volgende verband tussen de klemspanning en de capaciteit.

Dit verband ligt ten grondslag aan de schakeling. Hieruit kunnen we aflezen bij welke klemspanning de accu 40% respectievelijk 70% van zijn capaciteit heeft. Deze waarden zijn ongeveer 12.18V en 12.42V.

 

Toelichting op het schema.
Omdat de ingangssignalen op de OpAmp's kleiner dienen te zijn dan de voedingsspanning is de accuspanning via een spanningsdeler gevormd door de weerstanden van 10K en 27K omlaag gebracht.
De schakeling wordt in zijn geheel door de accu gevoed, omdat deze nogal wat stroom trekt is de drukknop toegevoegd, hiervoor kan men natuurlijk ook een terugverende schakelaar gebruiken. Het constant aansluiten van de schakeling is niet gewenst, bij langdurende stilstand van de auto zal de schakeling de accu behoorlijk ontladen. De zekering is aangebracht om bij kortsluiting geen storing te veroorzaken.

De referentiespanning wordt verkregen door een spanningsdeler over de zener van 10V. Met de potmeter wordt de spanning over de weerstand van 8K2 afgesteld op 8.89V, hiermee is de afregeling compleet.

De weerstand van 157 Ohm wordt verkregen door parallelschakeling van 180 Ohm en 1K2 Ohm.
Hiervoor gebruikt men 1% metaalfilmweerstanden. De spanning op het knooppunt van de 157 Ohm weerstand en de potmeter behoort 9.06V te zijn, kleine afwijkingen zijn niet belangrijk voor de werking.

De twee OpAmp's vormen een zgn. Venster comparator, is de ingangsspanning lager dan 8.89V dan wordt de uitgang van de onderste OpAmp positief en licht de Rode Led op. De uitgang van de bovenste OpAmp is 0V, de Groene Led is dan uit. Omdat de uitgang van de onderste OpAmp hoog is, wordt de transistor via de diode 1N914 in geleiding gebracht, de collectorspanning wordt hierdoor laag en de Gele Led is ook uit.
Is de ingangsspanning hoger dan 9.06V dan wordt de uitgang van de bovenste OpAmp hoog en gaat de Groene Led branden. Nu is de uitgang van de onderste OpAmp laag en is de Rode Led uit. Voor de Gele Led geldt hetzelfde verhaal als daarnet, nu echter wordt via de bovenste diode 1N914 de transistor in geleiding gebracht. In het geval dat de ingangsspanning tussen 8.89V en 9.06V ligt, zijn beide uitgangen van de OpAmp's laag , de transistor spert waardoor de Gele Led gaat branden. Vandaar de benaming van venster, de Gele Led blijft aan zolang de ingangsspanning tussen de twee genoemde waarden inligt.

Het eenvoudigst zou zijn de schakeling aan te sluiten op b.v. de sigarenaanstekerplug, bij mij gaf dat complicaties, het bleek dat de spanning op de plug 0.2V lager was dan de accuspanning. Het is dus zaak dit te controleren, beter is het de schakeling rechtstreeks op de accupolen aan te sluiten.

De halfgeleiders zijn niet kritisch, voor de 1N914 kan men ook de 1N4148 gebruiken en een LMC662 zal het i.p.v. de CA3240 ook wel doen. Heb ik echter niet getest, ze hebben overigens dezelfde aansluitingen.

Natuurlijk kan men de schakeling naar eigen wens aanpassen, m.b.v. de grafiek moet dit geen problemen opleveren. Het rekenwerk is ook eenvoudig en kost weinig tijd, vindt men een afwijkende weerstandswaarde dan kan men deze samenstellen door parallelschakeling of serieschakeling.