Схема поплавкового зарядного пристрою для акумулятора на 12 В

Поплавця зарядного пристрою, зване також в якості підтримуючого зарядного пристрою або смарта - зарядного пристрою, використовуються для зарядки кислотної батареї свинцеві вгору-вгору по ємності саморазряженія. Саморозряд відбувається в акумуляторі, якщо тривалий час не використовується, тобто напруга на клеммі починає зменшуватися. Якщо цей поплавковий зарядний пристрій підключений до акумулятора, ємність саморозряду може бути поповнена, що становить повний рівень заряду. Отже, тут ми будуємо схему поплавкового зарядного пристрою для акумулятора SLA на 12 В (герметична свинцево-кислотна батарея).

Бажано періодично використовувати цей поплавковий зарядний пристрій для заряджання від порожнього. Це запобігає сульфатуванню в акумуляторах, так що термін їх служби збільшується. Також можна відновити максимальну ємність окремих клітин. Поплавковий зарядний пристрій сумісний з тим, щоб увімкнути себе, коли напруга акумулятора досягає нижчого потенціалу, і вимкнути, коли напруга акумулятора досягає вищого потенціалу.

Акумулятори VRLA, що не потребують обслуговування, бувають різних типів, такі як залиті свинцево-кислотні акумулятори, гелеві акумулятори, акумулятори AGM. Єдиним важливим моментом, який слід врахувати, є вимкнення зарядного пристрою після повної зарядки, щоб запобігти перезарядці. Якщо автоматичного вимкнення немає, зарядний пристрій перезарядить акумулятор, що спричинить потенційний збій елементів у батареї. Ось простий ланцюг зарядного пристрою на 12 В з використанням LM317 з простим зарядним пристроєм з РК-інтерфейсом, зробленим раніше,

Акумулятор:

Електрохімічний пристрій, який подає енергію до зовнішнього кола через внутрішню хімічну реакцію, називається клітиною. Поєднання цих комірок або послідовного, або паралельного з'єднання називається батареєю. Наприклад, свинцево-кислотна батарея 12 В складається з послідовного з'єднання з 6 комірок послідовно. Номінальна напруга кожної комірки буде 2В. Отже, поплавковий зарядний пристрій повинен заряджати кожен елемент цієї батареї на рівні 2,25 В. Отже, загальна напруга склала 13,5 В.

12 В - напруга середньої напруги (MPV) батареї (50% від загальної ємності). Повна заряджена батарея показує OCV (напруга розімкнутого ланцюга) 13,5 В. Акумулятор можна розряджати до напруги 10,5, що становить 100% ОВН.

Нижче наведено специфікацію мотоциклетних акумуляторів від компаній Exide,

Виділеною лінією є акумулятор, що використовується в цьому проекті зарядного пристрою. Це автомобільний акумулятор на 12 В, 4 А * год, який використовується здебільшого на мотоциклах. Там у таблиці даних він визначає струм зарядки 0,3 А як безпечний діапазон. Зазвичай свинцево-кислотний акумулятор для мотоциклів повинен заряджатися менше ніж 0,1 ° C. У випадку тягових акумуляторів або гелевих, або AGM-батарей може бути від 0,1C до 0,15C. Наприклад: акумулятор 12 В, 7 А год тягового типу, струм зарядки може бути десь від 0,7 А до 1 А.

Необхідні компоненти:

1. LM317 - 2Ні
2. LM358 - 1Ні.
3. 1N4007 - 2No.
4. Діодний міст RB156 - 1No.
5. Реле (5 В) - 1 Ні.
6. LM7805 - 1Ні.
7. BC547, 2N2907 - Кожен
8. Конденсатор, 1000 мкФ (електролітичний) - 1 Ні.
9. Конденсатор, 0,1 мкФ (керамічний) - 1 Ні.
10. Кліпси для алігаторів - 2Ні
11. Світлодіод (синій -1; зелений -1; червоний -1)
12. Резистори (10kὨ -1; 220Ὠ -1; 750Ὠ -2; 1kὨ -5; 1.2kὨ -4; 1.5kὨ -1; 150kὨ -2; 6.2kὨ -4; 4.7Ὠ, 2W -1)
13. Дошка з перфорованою крапкою
14. Підключення проводів

Схема та пояснення плаваючого зарядного пристрою:

1. Понижуючий трансформатор:

Тут використовується понижувальний трансформатор змінного струму з напругою 230 В до 15 В, 1 А. Незважаючи на те, що вихідна сила струму трансформатора дорівнює 1 А, для безпечної роботи допустимий безперервний струм становить лише 0,4 А. Можна використовувати трансформатор з напругою 230 В / 0-15 В або 230 В / 15-0-15 В.

2. Випрямляч мосту:

Повнохвильовий мостовий випрямляч перетворює джерело змінного струму в джерело постійного струму за допомогою процесу, який називається випрямленням, і що пояснювалося раніше в схемі повного хвильового випрямляча.

Використовуваний тут випрямляч - це повновильовий мостовий випрямляч, який RB156 має номінал 800 В, 1,5 А. Вони поставляються в одній вбудованій упаковці. Таким чином, складається з чотирьох діодів у мостовому з'єднанні.

3. Схема регулятора напруги:

LM317 - це регулювальний регулятор із трьома терміналами

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

Таким чином, необхідна вихідна напруга становить 13,75 В, щоб зарядити акумулятор. Оскільки ми використовували діод на виході 0,5 В, також додано падіння вперед. Отже, необхідний Vout від LM317 становить 14,25 В.

Vout = 1,25 * {1+ (2300 Ом / 220 Ом)}

Ось калькулятор напруги LM317 для наведеного вище розрахунку.

Тут для досягнення R2 як 2300 Ὠ зробили послідовне підключення 1,55K K при 750 Ὠ. Для досягнення 1,55k Ὠ паралельно виконуються чотири числа по 6,2 kὨ.

4. Схема обмежувача струму:

Оскільки зарядний струм, згаданий у паспорті акумулятора, становить 0,3 Ампер. Потрібно розрахувати відповідний резистор, Iout = 1,25 / R

Отже, R = 4,7 Ὠ, щоб обмежити струм 0,265А.

5. Секція реле автоматичного відключення:

Автоматичне включення зарядного пристрою та автоматичне відключення здійснюється за допомогою реле, керуючи збудженням котушки. Секція автоматичного відключення забезпечує зарядку акумулятора до відповідного рівня. Як тільки батарея досягне напруги повного заряду 13,6 В, збудження котушки реле знімається. Таким чином можна уникнути перезарядки акумулятора. Для досягнення цього автоматичного відключення в інверсному стані використовується схема порівняння.

Крім того, напруга з'являється на вихідних клемах лише тоді, коли підключена батарея. Отже, ця схема має захист від короткого замикання вихідних клем. На малюнках нижче показано, як працює секція автоматичного відсікання.

Подальша робота реле, світлодіодів та керуючих транзисторів пояснюється нижче,

Робота схеми поплавкового зарядного пристрою:

Вищезазначена схема вбудована в перфоровану точкову дошку, як показано нижче,

Тепер підключіть понижуючий трансформатор до входу модуля, зібраного, як показано нижче, і тоді ви побачите, що червоний світлодіод вказує на стан зарядки акумулятора, як це пояснено вище з принциповою схемою.

Як тільки напруга досягне 13,6 В, зарядка завершена, а реле вимкнено. Таким чином, на терміналах не відображається жоден вихід, а зелений світлодіод вказує на цю умову. Після досягнення цієї умови перемикач вхідного живлення можна вимкнути. Реле включається автоматично, коли напруга акумулятора досягає нижче 13,6 В. Таким чином, акумулятор завжди знаходиться в стані поповнення заряду. Саморозряд заповнюється, і термін служби батареї буде покращений протягом тривалого періоду.

Як згадувалося раніше, на малюнках нижче пояснюється, що на вихідному терміналі немає напруги, коли акумулятор не підключений, а зелений світлодіод вказує на завершення заряду.