Monitor dello stato di carica delle batterie

Ammiraglio di divisione
The Doctor (autore)
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Dopo aver letto nei vari topic le preoccupazioni di rimanere con la batteria a "secco" ho pensato di realizzare un semplice circuitino elettronico che monitorizza lo stato di carica della vostra batteria.

Lo schema elettrico del circuito (lo si può realizzare su una basetta "millefori" visti pochi componenti che lo compongono)

Monitor dello stato di carica delle batterie


Questo semplice circuito permette di monitorare lo stato di carica della batteria. Informazioni più dettagliate sull'integrato LM3914 le potete trovare direttamente sul datasheet dell'integrato.
Una volta assemblato seguendo lo schema proposto e controllando i collegamenti e le saldature (spesso causa di malfunzionamenti) bisogna effettuare la taratura che è un'operazione abbastanza semplice, per una maggiore precisione si consiglia di utilizzare un voltmetro digitale (ad esempio si evitano gli errori di parallasse) e se possibile, un alimentatore regolabile 0 ÷ 15 V. Per avere un'indicazione di massima, ovvero, con i valori di carica e scarica della batteria in un range precauzionalmente ristretto bisogna applicare una tensione all’ingresso tra il polo positivo e negativo dello strumento di 12,65 volt e regolare il trimmer da 10 Kohm fino a che il Led 10 si accende. Abbassare la tensione e in sequenza tutti gli altri LED si devono accendere.
Controllare che il led 1 rimanga acceso fino a una tensione di circa 11,89 volt.
A 12,65 volt significa che la batteria è completamente carica, e a 11,89 volt la batteria è considerata scarica.
Tali valori di tensione di carica e scarica della batteria possono, ovviamente, essere modificati in funzione della tensione massima della vostra batteria di quando è carica e ovviamente, di quando è scarica (di conseguenza utilizzare un range di tensione meno ristretto e quindi più preciso). Ad esempio, se vogliamo cambiare il range e portarlo a 11,4 – 12,8 volt, per la tensione più alta la procedura è identica: si collega lo strumento al 12,8 volt di ingresso (+ e -) e regolare il potenziometro 10 Kohm fino a che il led 10 si accende. Per la tensione minima sostituire temporaneamente le resistenze all’uscita del pin 4 con un trimmer o potenziometro da 200 Kohm applicare all’ingresso una tensione di 11,4 Volt, regolare il trimmer o potenziometro 200Kohm fino a che il led 1 si accende. Quando avete ottenuto la taratura dello strumento, potete cambiare il trimmer o potenziometro da 200 Kohm con resistenze fisse dello stesso valore della regolazione appena effettuata. (ovvero dopo aver misurato il valore di resistenza del potenziometro appena regolato).
I LED verdi indicano che la capacità della batteria è superiore al 70%, i LED gialli indicano una capacità tra il 30% e il 70% , i LED rossi, invece, indicano che è meno del 30%.
Esistono in commercio delle barre di 10 led monocolore al costo di un paio di euro, lunghe un paio di cm che ben si adattano allo scopo se si vuole inserire il circuito in un contenitore delle dimensioni di un indicatore di carburante.
Questo circuito, con i componenti indicati, consuma meno di 10 mA (0,12 W).
Naturalmente è possibile adattare questo circuito alle proprie esigenze, facendo piccole modifiche. Il circuito proposto sopra è tarato per il "DOT mode", vale a dire solo un led alla volta sarà acceso. Se si desidera utilizzare il "BAR mode" (Led tutti accesi), bisogna collegare il pin 9 del l'integrato al positivo della linea di alimentazione (nello schema è previsto un jumper), ovviamente questo comporterà un aumento del consumo. Per ovviare all'aumento del consumo si può utilizzare un pulsante collegandolo sul cavo di alimentazione proveniente dal polo positivo della batteria.
La luminosità dei led può essere regolata scegliendo un valore diverso per la resistenza da 4700 ohm collegata ai pin 6 e 7, più alta è la resistenza più bassa è la luminosità dei led e viceversa, ovviamente questo con dei limiti, nel senso che non si può scendere come valore di resistenza oltre certi limiti dati dalle caratteristiche dei led stessi pena la loro distruzione (consiglio questa modifica a chi di elettronica ne ha almeno le basi e comunque riferirsi sempre ai datasheet per le caratteristiche).
Il diodo 1N4007 è stato inserito per proteggere il circuito da un errato collegamento della polarità (inversione di polarità).
E’ tuttavia fortemente consigliato per collegare questo circuito direttamente alla batteria, in linea di principio una connessione ad un qualsiasi 12 V dell’impianto elettrico dovrebbe essere sufficiente, uso il condizionale perché in funzione dei collegamenti, fusibile, ossido, contatti, ecc., la tensione, potrebbe risultare inferiore alla tensione nominale misurata direttamente sulla batteria.

Lista della spesa:

D1 = diodo 1N4007
C1 = condensatore elettrolitico 33 µF 25 V
C2 = condensatore poliestere 100 nF
R1 = resistenza 1/2 W 56 KΩ
R2 = trimmer 10 KΩ
R3 = resistenza 1/2 W 120 KΩ
R4 = resistenza 1/2 W 47 KΩ
R5 = resistenza 1/2 W 4,7 KΩ
IC1 = integrato LM3914
J1 = jumper (ponticello)

Ricordo che pur leggendo e rileggendo qualcosa scappa, quindi se qualcosa non è chiara chiedere prima di cominciare. Buon lavoro

Ricordo inoltre che questo schema, come tutti gli altri schemi postati è stato pubblicato a puro titolo hobbistico, gli autori e gommonauti.it non si assumono nessuna responsabilità esplicita e implicita riguardante incidenti e/o possibili danni derivanti dall'uso di quanto pubblicato. Chi realizza e utilizza schemi e/o circuiti postati in questo forum lo fa come sua libera scelta assumendosi tutte le responsabilità che possono derivare.
In ogni gruppo o comunità c'è uno stolto: se nella tua cerchia di amici non ne vedi, comincia a preoccuparti.
Capitano di Corvetta
Malimo
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- 2/25
Grazie,
fonte inesauribile di idee....
bye
Felice
Visto che la luce viaggia più veloce del suono, sarà per questo che molte persone appaiono brillanti finchè non le senti parlare.....

Comune di 1° Classe
francuccio
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- 3/25
che modifiche devo fare per usarlo su una batteria da 24 volt?

grazie saluti
Site Admin
VanBob
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- 4/25
Immagino dovrai modificare la R1 aumentandone il valore.
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Comune di 1° Classe
francuccio
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- 5/25
quindi raddoppiare il valore di r1?
Site Admin
VanBob
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- 6/25
Bisogna fare dei calcoli, aspettiamo il Doctor.
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Tenente di Vascello
Gighen
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- 7/25
UT UT UT

Eccellente !!!!!
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Ammiraglio di squadra
misterpin
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- 8/25
Buongiorno Doct premetto che l'elettronica non è il mio forte ma da qiel poco che riesco a capire il tuo schema sarebbe equiparato ad un voltmetro o ci sono delle differenze?

Grazie e ciao

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Capitano di Corvetta
Elia71
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- 9/25
Ottimo suggerimento, molto meticoloso, poi se il tutto viene alloggiato in una scatola ermetica ( IP 66 ) in PVC con coperchio trasparente rimane visibile e stagno senza problemi per umidità e acqua...
Tenente di Vascello
Joda777
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- 10/25
Ciao,
mi permetto di rispondere io e poi ovviamente Doctor aggiungerà / correggerà.

Si alla fine della fiera è un voltmetro ma la grossa differenza secondo me è
che questo circuito è molto più preciso dei voltmetri analogici che si comprano
e si montano in consolle.
Sailornet