Circuito caricatore galleggiante per batteria 12v sla

Un caricatore a galleggiante, chiamato anche caricatore di manutenzione o caricatore intelligente, viene utilizzato per caricare una batteria al piombo per ricaricare la capacità di autoscarica. L'autoscarica si verifica in una batteria se non viene utilizzata per lungo tempo, ovvero la tensione del terminale inizia a diminuire. Se questo caricatore a galleggiante è collegato alla batteria, la capacità di autoscarica può essere ripristinata fino al livello di carica completa. Quindi qui stiamo costruendo un circuito per caricabatterie a galleggiante per batteria SLA da 12v (batteria al piombo sigillata).

Si consiglia di utilizzare occasionalmente questo caricatore galleggiante per caricare da vuoto. Ciò impedisce la solfatazione nelle batterie in modo da aumentare la durata delle batterie. Inoltre, è possibile ripristinare la capacità massima delle singole celle. Il caricatore a galleggiante è compatibile per accendersi quando la tensione della batteria raggiunge un potenziale inferiore e spegnersi quando la tensione della batteria raggiunge un potenziale maggiore.

Le batterie VRLA esenti da manutenzione sono di diversi tipi come batteria al piombo allagata, batteria al gel, batteria AGM. L'unico punto importante da considerare è lo spegnimento del caricabatterie dopo la carica completa per evitare il sovraccarico. Se lo spegnimento automatico non è presente, il caricabatterie sovraccaricherebbe la batteria che causa un potenziale guasto delle celle all'interno della batteria. Ecco il semplice circuito del caricabatterie da 12 V che utilizza LM317 con un semplice caricabatterie con interfaccia LCD fatto in precedenza,

Batteria:

Il dispositivo elettrochimico che fornisce energia al circuito esterno attraverso una reazione chimica interna è chiamato cella. Una combinazione di queste celle in serie o in parallelo è chiamata batteria. Ad esempio, una batteria al piombo da 12V è costituita da un collegamento in serie di 6 celle in serie. La tensione nominale di ciascuna cella sarà di 2V. Quindi, un caricatore galleggiante deve caricare ogni cella di questa batteria a 2,25 V. Quindi, la tensione complessiva è di 13,5 V.

Il 12V è la tensione intermedia (MPV) di una batteria (50% della capacità totale). La batteria completamente carica mostra una OCV (tensione a circuito aperto) di 13,5 V. La batteria può essere scaricata fino a una tensione di 10.5 che è 100% DOD.

Di seguito è riportato il foglio delle specifiche delle batterie per moto di Exide Industries,

La linea evidenziata è la batteria utilizzata in questo Float Charger Project. È una batteria automobilistica da 12V, 4Ah utilizzata principalmente nelle motociclette. Nella scheda tecnica si specifica che la corrente di carica è 0,3 A come intervallo di sicurezza. Generalmente una batteria al piombo per motociclette dovrebbe essere caricata a meno di 0,1C. In caso di batterie di trazione, sia del tipo al gel che delle batterie AGM, può variare da 0,1C a 0,15C. Ad esempio: batteria da 12 V, 7 Ah di tipo trazione, la corrente di carica può essere compresa tra 0,7 A e 1 A.

Componenti richiesti:

1. LM317 - 2No
2. LM358 - 1No.
3. 1N4007 - 2No.
4. Ponte a diodi RB156 - 1No.
5. Relè (5V) - 1No.
6. LM7805 - 1No.
7. BC547, 2N2907 - Ciascuno
8. Condensatore, 1000uF (elettrolitico) - 1No.
9. Condensatore, 0,1uF (ceramico) - 1No.
10. Clip a coccodrillo - 2No
11. LED (Blu -1; Verde -1; Rosso -1)
12. Resistori (10kὨ -1; 220Ὠ -1; 750Ὠ -2; 1kὨ -5; 1.2kὨ -4; 1.5kὨ -1; 150kὨ -2; 6.2kὨ -4; 4.7Ὠ, 2W -1)
13. Scheda Dot perforata
14. Cavi di collegamento

Schema e spiegazione del circuito del caricatore a galleggiante:

1. Trasformatore step-down:

Qui viene utilizzato un trasformatore AC step-down con una potenza nominale da 230 V a 15 V, 1 Amp. Anche se la capacità di corrente di uscita del trasformatore è di 1 Amp, la corrente continua consentita è di soli 0,4 Amp per un funzionamento sicuro. È possibile utilizzare un trasformatore con 230 V / 0-15 V o 230 V / 15-0-15 V.

2. Raddrizzatore a ponte:

Il raddrizzatore a ponte a onda intera converte l'alimentazione CA in alimentazione CC attraverso un processo chiamato rettifica ed è spiegato in precedenza nel circuito del raddrizzatore a onda intera.

Un raddrizzatore utilizzato qui è un raddrizzatore a ponte a onda intera che RB156 ha una potenza nominale di 800 V, 1,5 A. Vengono in un unico pacchetto in linea. Pertanto, comprende quattro diodi collegati a ponte.

3. Circuito regolatore di tensione:

LM317 è un regolatore regolabile a tre terminali

Vout = 1,25 * {1+ (R2 / R1)}

Pertanto, la tensione di uscita richiesta è di 13,75 V max per caricare la batteria. Da allora, abbiamo usato un diodo sull'uscita, si aggiunge anche una caduta diretta di 0,5 V. Pertanto il Vout da LM317 richiesto è 14,25 V.

Vout = 1,25 * {1+ (2300ohm / 220ohm)}

Ecco il calcolatore di tensione LM317 per il calcolo sopra.

Qui, per ottenere un R2 come 2300 Ὠ, sono stati realizzati collegamenti in serie di 1.55K Ὠ con 750 Ὠ. Per ottenere 1,55k Ὠ quattro numeri di 6,2 kὨ vengono messi in parallelo.

4. Circuito limitatore di corrente:

Poiché la corrente di carica menzionata nella scheda tecnica della batteria è di 0,3 Amp. Deve essere calcolato il resistore appropriato, Iout = 1,25 / R

Pertanto, R = 4,7 Ὠ per limitare la corrente a 0,265 A.

5. Sezione relè di spegnimento automatico:

L'accensione automatica del caricatore e lo spegnimento automatico vengono effettuati tramite un Relè controllando l'eccitazione della bobina. La sezione di interruzione automatica garantisce la carica della batteria al livello appropriato. Quando la batteria raggiunge una tensione di carica completa di 13,6 V, l'eccitazione della bobina del relè viene rimossa. In questo modo si evita il sovraccarico della batteria. Un circuito comparatore viene utilizzato in condizione invertente per ottenere questo taglio automatico.

Inoltre, la tensione appare sui terminali di uscita solo quando la batteria è collegata. Quindi questo circuito ha una protezione dal cortocircuito dei terminali di uscita. Le immagini seguenti mostrano il funzionamento della sezione Interruzione automatica.

Di seguito viene spiegato inoltre il funzionamento di relè, LED e transistor di controllo,

Funzionamento del circuito del caricatore a galleggiante:

Il circuito sopra è costruito in una scheda a punti perforata come sotto,

Ora collega il trasformatore step-down all'ingresso del modulo assemblato come di seguito e poi vedrai il LED rosso che indica lo stato di Carica della batteria come spiegato sopra con lo schema elettrico.

Una volta che la tensione raggiunge 13,6 V, la carica è completa e il relè è spento. Pertanto, nessuna uscita appare sui terminali e il LED verde indica questa condizione. Una volta raggiunta questa condizione, l'interruttore di alimentazione in ingresso può essere disattivato. Il relè si attiva automaticamente quando la tensione della batteria scende al di sotto di 13,6 V. Pertanto, la batteria è sempre nella condizione di ricarica aggiuntiva. L'autoscarica viene ricaricata e la durata della batteria sarà migliorata su un lungo raggio.

Come accennato in precedenza, le immagini sottostanti spiegano che non appare alcuna tensione al terminale di uscita quando la batteria non è collegata e il LED verde indica il completamento della carica.