Circuito de carregador flutuante para bateria 12v sla

Um carregador flutuante, também chamado de carregador de manutenção ou carregador inteligente, é usado para carregar uma bateria de chumbo-ácido para completar a capacidade de autodescarga. A autodescarga ocorre em uma bateria se não estiver em uso por um longo tempo, ou seja, a tensão do terminal começa a diminuir. Se este carregador flutuante estiver conectado à bateria, a capacidade auto-descarregada pode ser completada, o que corresponde ao nível de carga total. Então, aqui estamos construindo um circuito de carregador flutuante para bateria SLA de 12v (bateria de ácido-chumbo selada).

É aconselhável usar este carregador flutuante ocasionalmente para carregar do vazio. Isso evita a sulfatação nas baterias, aumentando a vida útil das baterias. Além disso, a capacidade máxima das células individuais pode ser restaurada. O carregador flutuante é compatível para LIGAR quando a tensão da bateria atinge um potencial mais baixo e DESLIGAR quando a tensão da bateria atinge um potencial mais alto.

As baterias VRLA sem manutenção são de diferentes tipos, como bateria de chumbo-ácido inundada, bateria de gel, bateria AGM. O único ponto importante a considerar é o desligamento do carregador após a carga completa para evitar o sobrecarregamento. Se o desligamento automático não estiver presente, o carregador sobrecarregaria a bateria, o que causaria uma falha potencial das células dentro da bateria. Aqui está o circuito simples do carregador de bateria de 12 V usando LM317 com carregador simples com interface LCD feito anteriormente,

Bateria:

O dispositivo eletroquímico que fornece energia para o circuito externo por meio de uma reação química interna é chamado de célula. Uma combinação dessas células em série ou conexão paralela é chamada de bateria. Por exemplo, uma bateria de chumbo-ácido de 12 V é composta por uma conexão em série de 6 células em série. A tensão nominal de cada célula será de 2V. Portanto, um carregador flutuante precisa carregar cada célula dessa bateria a 2,25V. Então, a tensão geral é de 13,5V.

O 12V é a tensão de ponto médio (MPV) de uma bateria (50% da capacidade total). A bateria totalmente carregada mostra uma OCV (tensão de circuito aberto) de 13,5V. A bateria pode ser descarregada até 10,5 voltagem que é 100% DOD.

Abaixo está a folha de especificações das baterias para motocicletas das indústrias Exide,

A linha destacada é a bateria usada neste projeto de carregador flutuante. É uma bateria automotiva de 12V, 4Ah, usada principalmente em motocicletas. Na folha de dados, ele especifica a corrente de carga como 0,3A como faixa segura. Geralmente, uma bateria de chumbo-ácido para motocicletas deve ser carregada em menos de 0,1C. No caso de baterias de tração do tipo Gel ou AGM, pode ser de 0,1C a 0,15C. Ex: bateria de 12V, 7Ah do tipo de tração, a corrente de carga pode ser de 0,7A a 1A.

Componentes necessários:

1. LM317 - 2Nos
2. LM358 - 1Nº.
3. 1N4007 - 2Não.
4. Ponte de diodos RB156 - 1No.
5. Relé (5V) - 1No.
6. LM7805 - 1Não.
7. BC547, 2N2907 - Cada um
8. Capacitor, 1000uF (eletrolítico) - 1No.
9. Capacitor, 0,1uF (cerâmica) - 1No.
10. Pinças de crocodilo - 2Nos
11. LED (Azul -1; Verde -1; Vermelho -1)
12. Resistores (10kὨ -1; 220Ὠ -1; 750Ὠ -2; 1kὨ -5; 1,2kὨ -4; 1,5kὨ -1; 150kὨ -2; 6,2kὨ -4; 4,7Ὠ, 2W -1)
13. Quadro de pontos perfurado
14. Fios de conexão

Diagrama do circuito do carregador flutuante e explicação:

1. Transformador Abaixador:

Um transformador AC redutor com a classificação de 230 V a 15 V, 1 Amps é usado aqui. Mesmo que a capacidade de corrente de saída do transformador seja de 1 ampere, a corrente contínua permitida é de apenas 0,4 ampere para operação segura. Um transformador com 230V / 0-15V ou 230V / 15-0-15V pode ser usado.

2. Retificador de ponte:

O retificador de ponte de onda completa converte a alimentação CA em alimentação CC por meio de um processo chamado retificação e é explicado anteriormente no Circuito retificador de onda completa.

Um retificador usado aqui é um retificador de ponte de onda completa que RB156 tem classificação de 800 V, 1,5 A. Eles vêm em um único pacote embutido. Assim, é composto por quatro diodos em ponte de conexão.

3. Circuito regulador de tensão:

LM317 é um regulador ajustável de três terminais

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

Portanto, a tensão de saída necessária é 13,75 V máx. Para carregar a bateria. Desde então, usamos um diodo na saída de queda direta de 0,5 V também é adicionado. Portanto, o Vout do LM317 necessário é 14,25V.

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

Aqui está a calculadora de tensão LM317 para os cálculos acima.

Aqui, para obter um R2 de 2300 Ὠ, faça a conexão em série de 1,55 K Ὠ com 750 Ὠ. Para atingir 1,55k Ὠ quatro números de 6,2 kὨ são colocados em paralelo.

4. Circuito limitador de corrente:

Uma vez que a corrente de carga mencionada na ficha da bateria é 0,3 Amps. O resistor apropriado deve ser calculado, Iout = 1,25 / R

Portanto, R = 4,7 Ὠ para limitar a corrente a 0,265A.

5. Seção de relé de corte automático:

O ligamento automático do carregador e o desligamento automático são realizados por meio de um relé, controlando a excitação da bobina. A seção de corte automático garante o carregamento da bateria ao nível apropriado. Quando a bateria atinge uma tensão de carga total de 13,6 V, a excitação da bobina do relé é removida. Desta forma, evita-se a sobrecarga da bateria. Um circuito comparador é usado na condição de inversão para atingir esse corte automático.

Além disso, a tensão aparece nos terminais de saída apenas quando a bateria está conectada. Portanto, este circuito tem proteção contra curto-circuito dos terminais de saída. As imagens abaixo demonstram o funcionamento da seção de corte automático.

Além disso, a operação do relé, LEDs e transistores de controle são explicados abaixo,

Funcionamento do circuito do carregador flutuante:

O circuito acima é construído em uma placa de pontos perfurada como abaixo,

Agora conecte o transformador abaixador à entrada do módulo montado como abaixo e então você verá que o LED vermelho indica a condição de carregamento da bateria conforme explicado acima com o diagrama de circuito.

Quando a tensão atinge 13,6 V, o carregamento está completo e o relé é desligado. Assim, nenhuma saída aparece nos terminais e o LED Verde indica esta condição. Depois que essa condição for atingida, a chave de alimentação de entrada pode ser desligada. O relé liga automaticamente quando a tensão da bateria atinge menos de 13,6V. Assim, a bateria está sempre em condição de recarregar. A autodescarga é recarregada e a vida útil da bateria será melhorada em longo prazo.

Conforme mencionado anteriormente, as imagens abaixo explicam que nenhuma tensão aparece no terminal de saída quando a bateria não está conectada e o LED verde indica a conclusão da carga.