Circuito de carga flotante para batería sla 12v

Un cargador flotante, también llamado cargador de mantenimiento o cargador inteligente, se utiliza para cargar una batería de plomo-ácido para recargar la capacidad de autodescarga. La autodescarga ocurre en una batería si no se usa durante mucho tiempo, es decir, el voltaje del terminal comienza a disminuir. Si este cargador flotante está conectado a la batería, la capacidad de autodescarga se puede recargar, que es al nivel de carga completa. Entonces, aquí estamos construyendo un circuito de cargador flotante para batería SLA de 12v (batería de plomo ácido sellada).

Es recomendable utilizar este cargador flotante de vez en cuando para cargar desde vacío. Esto evita la sulfatación en las baterías de modo que se incrementa la vida de las baterías. Además, se puede restaurar la capacidad máxima de las células individuales. El cargador flotante es compatible para encenderse solo cuando el voltaje de la batería alcanza un potencial menor y apagarse cuando el voltaje de la batería alcanza un potencial más alto.

Las baterías VRLA sin mantenimiento son de diferentes tipos, como baterías de plomo-ácido inundadas, baterías de gel, baterías AGM. El único punto importante a considerar es apagar el cargador después de la carga completa para evitar la sobrecarga. Si el apagado automático no está presente, el cargador sobrecargaría la batería, lo que provocaría una falla potencial de las celdas dentro de la batería. Aquí está el circuito de cargador de batería simple de 12V que usa LM317 con un cargador simple con interfaz LCD hecho anteriormente,

Batería:

El dispositivo electroquímico que suministra energía al circuito externo a través de una reacción química interna se llama celda. Una combinación de estas celdas, ya sea en serie o en paralelo, se denomina batería. Por ejemplo, una batería de plomo-ácido de 12 V se compone de una conexión en serie de 6 celdas en serie. El voltaje nominal de cada celda será de 2V. Entonces, un cargador flotante tiene que cargar cada celda de esta batería a 2.25V. Entonces, el voltaje total fue de 13.5V.

El 12V es el voltaje de punto medio (MPV) de una batería (50% de la capacidad total). La batería completamente cargada muestra un OCV (voltaje de circuito abierto) de 13,5 V. La batería se puede descargar hasta un voltaje de 10,5, que es 100% DOD.

A continuación se muestra la hoja de especificaciones de baterías para motocicletas de Exide Industries,

La línea resaltada es la batería utilizada en este proyecto de cargador flotante. Es una batería automotriz de 12V, 4Ah que se usa principalmente en motocicletas. Allí, en la hoja de datos, especifica que la corriente de carga sea de 0,3 A como rango seguro. Generalmente, una batería de plomo-ácido para motocicletas debe cargarse a menos de 0,1 ° C. En el caso de baterías de tracción, ya sea de tipo Gel o baterías AGM, puede ser de 0,1C a 0,15C. Por ejemplo: batería de tracción de 12 V, 7 Ah, la corriente de carga puede oscilar entre 0,7 A y 1 A.

Componentes requeridos:

1. LM317 - 2Nos
2. LM358 - 1No.
3. 1N4007 - 2No.
4. Puente de diodos RB156 - 1No.
5. Relé (5V) - 1No.
6. LM7805 - 1No.
7. BC547, 2N2907 - Cada uno
8. Condensador, 1000uF (electrolítico) - 1No.
9. Condensador, 0.1uF (Cerámico) - 1No.
10. Pinzas de cocodrilo - 2Nos
11. LED (azul -1; verde -1; rojo -1)
12. Resistencias (10kὨ -1; 220Ὠ -1; 750Ὠ -2; 1kὨ -5; 1.2kὨ -4; 1.5kὨ -1; 150kὨ -2; 6.2kὨ -4; 4.7Ὠ, 2W -1)
13. Tablero de puntos perforado
14. Cables de conexión

Diagrama y explicación del circuito del cargador flotante:

1. Transformador reductor:

Aquí se utiliza un transformador reductor de CA con una clasificación de 230 V a 15 V, 1 A. Aunque la capacidad de corriente de salida del transformador es de 1 amperio, la corriente continua permitida es de solo 0,4 amperios para un funcionamiento seguro. Se puede usar un transformador con 230V / 0-15V o 230V / 15-0-15V.

2. Puente rectificador:

El puente rectificador de onda completa convierte el suministro de CA en suministro de CC a través de un proceso llamado rectificación y se explica anteriormente en el Circuito rectificador de onda completa.

Un rectificador utilizado aquí es un puente rectificador de onda completa cuyo RB156 tiene una clasificación de 800 V, 1,5 A. Vienen en un solo paquete en línea. Así, consta de cuatro diodos en conexión puente.

3. Circuito regulador de voltaje:

LM317 es un regulador ajustable de tres terminales

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

Por lo tanto, el voltaje de salida requerido es de 13,75 V como máximo para cargar la batería. Dado que, hemos utilizado un diodo en la salida, también se agrega una caída directa de 0.5V. Por lo tanto, el Vout de LM317 requerido es 14.25V.

Vout = 1.25 * {1+ (2300ohm / 220ohm)}

Aquí está la calculadora de voltaje LM317 para el cálculo anterior.

Aquí, para lograr un R2 de 2300 Ὠ, se han realizado conexiones en serie de 1,55 K Ὠ con 750 Ὠ. Para lograr 1,55k Ὠ se paralizan cuatro números de 6,2 kὨ.

4. Circuito limitador de corriente:

Dado que la corriente de carga mencionada en la hoja de datos de la batería es de 0.3Amps. Se debe calcular la resistencia adecuada, Iout = 1,25 / R

Por lo tanto, R = 4.7 Ὠ para limitar la corriente a 0.265A.

5. Sección de relé de corte automático:

El encendido automático del cargador y el corte automático se realiza mediante un relé controlando la excitación de la bobina. La sección de corte automático asegura la carga de la batería al nivel apropiado. Una vez que la batería alcanza un voltaje de carga completo de 13,6 V, se elimina la excitación de la bobina del relé. De esta forma se evita la sobrecarga de la batería. Se utiliza un circuito comparador en condición de inversión para lograr este corte automático.

Además, el voltaje aparece en los terminales de salida solo cuando la batería está conectada. Por lo tanto, este circuito tiene una protección contra cortocircuitos en los terminales de salida. Las siguientes imágenes muestran el funcionamiento de la sección de corte automático.

Además, el funcionamiento del relé, los LED y los transistores de control se explica a continuación,

Funcionamiento del circuito del cargador de flotador:

El circuito anterior está construido en una placa de puntos perforada como se muestra a continuación,

Ahora conecte el transformador reductor a la entrada del módulo ensamblado como se muestra a continuación y luego verá que el LED rojo indica la condición de carga de la batería como se explicó anteriormente con el diagrama de circuito.

Una vez que el voltaje alcanza los 13,6 V, la carga se completa y el relé está apagado. Por lo tanto, no aparece ninguna salida en los terminales y el LED verde indica esta condición. Una vez que se alcanza esta condición, el interruptor de suministro de entrada se puede apagar. El relé se enciende automáticamente cuando el voltaje de la batería llega por debajo de 13,6 V. Por lo tanto, la batería está siempre en condiciones de recarga. La autodescarga se rellena y la vida útil de la batería se mejorará a largo plazo.

Como se mencionó anteriormente, las imágenes a continuación explican que no aparece voltaje en el terminal de salida cuando la batería no está conectada y el LED verde indica que la carga se completó.