Схема поплавкового зарядного устройства для аккумулятора sla 12 в

Поплавка зарядного устройство, называемое также в качестве поддерживающего зарядного устройства или смарта - зарядного устройства, используются для зарядки кислотной батареи свинцова вверх-вверх по емкости саморазряжения. Саморазряд происходит в батарее, если она не используется в течение длительного времени, т.е. напряжение на клеммах начинает уменьшаться. Если это поплавковое зарядное устройство подключено к аккумулятору, емкость саморазряда может быть увеличена до полного уровня заряда. Итак, здесь мы создаем схему плавающего зарядного устройства для 12-вольтовой батареи SLA (герметичная свинцово-кислотная батарея).

Рекомендуется время от времени использовать это поплавковое зарядное устройство для зарядки с нуля. Это предотвращает сульфатирование в батареях, так что срок их службы увеличивается. Также может быть восстановлена ​​максимальная емкость отдельных ячеек. Плавающее зарядное устройство может автоматически включаться, когда напряжение батареи достигает более низкого потенциала, и выключаться, когда напряжение батареи достигает более высокого потенциала.

Необслуживаемые батареи VRLA бывают разных типов, такие как свинцово-кислотные батареи, гелевые батареи, AGM-батареи. Единственный важный момент, который следует учитывать, - это отключение зарядного устройства после полной зарядки, чтобы предотвратить перезарядку. Если автоматическое отключение отсутствует, зарядное устройство может перезарядить аккумулятор, что может привести к выходу из строя элементов внутри аккумулятора. Вот простая схема зарядного устройства 12 В с использованием LM317 с простым зарядным устройством с ЖК-интерфейсом, сделанным ранее,

Аккумулятор:

Электрохимическое устройство, которое подает энергию во внешнюю цепь посредством внутренней химической реакции, называется ячейкой. Комбинация этих элементов, включенных последовательно или параллельно, называется батареей. Например, свинцово-кислотная батарея на 12 В состоит из 6 последовательно соединенных элементов. Номинальное напряжение каждой ячейки будет 2 В. Таким образом, поплавковое зарядное устройство должно заряжать каждую ячейку этой батареи напряжением 2,25 В. Итак, общее напряжение составило 13,5 В.

12 В - это среднее напряжение (MPV) батареи (50% от общей емкости). Полностью заряженный аккумулятор показывает OCV (напряжение холостого хода) 13,5 В. Аккумулятор можно разряжать до напряжения 10,5, что составляет 100% DOD.

Ниже представлена ​​спецификация аккумуляторных батарей для мотоциклов от Exide Industries.

Выделенная строка является аккумуляторная батарея, используемая в этом Float зарядное устройство Project. Это автомобильный аккумулятор на 12 В, 4 Ач, используемый в основном в мотоциклах. В таблице данных в качестве безопасного диапазона указан зарядный ток 0,3 А. Обычно свинцово-кислотные аккумуляторы для мотоциклов следует заряжать при температуре менее 0,1 ° C. В случае тяговых аккумуляторов гелевого типа или аккумуляторов AGM он может быть от 0,1 до 0,15 ° C. Например: аккумулятор тягового типа 12В, 7Ач, ток зарядки может быть от 0,7А до 1А.

Необходимые компоненты:

1. LM317 - 2 шт.
2. LM358 - 1 No.
3. 1N4007 - 2 шт.
4. Диодный мост RB156 - 1No.
5. Реле (5В) - 1 шт.
6. LM7805 - 1 No.
7. BC547, 2N2907 - Каждый
8. Конденсатор, 1000 мкФ (электролитический) - 1 шт.
9. Конденсатор, 0,1 мкФ (керамический) - 1 шт.
10. Зажимы типа "аллигатор" - 2 шт.
11. Светодиод (синий -1; зеленый -1; красный -1)
12. Резисторы (10 кОм -1; 220 кОм -1; 750 кОм -2; 1 кОм -5; 1,2 кОм -4; 1,5 кОм -1; 150 кОм -2; 6,2 кОм -4; 4,7 кОм, 2 Вт -1)
13. Перфорированная точечная доска
14. Соединительные провода

Схема и пояснения поплавкового зарядного устройства:

1. Понижающий трансформатор:

Здесь используется понижающий трансформатор переменного тока с номиналом от 230 В до 15 В, 1 А. Несмотря на то, что выходная токовая нагрузка трансформатора составляет 1 А, допустимый продолжительный ток составляет всего 0,4 А для безопасной работы. Можно использовать трансформатор на 230 В / 0-15 В или 230 В / 15-0-15 В.

2. Мостовой выпрямитель:

Двухполупериодный мостовой выпрямитель преобразует источник переменного тока в источник постоянного тока посредством процесса, называемого выпрямлением, который описан ранее в схеме полноволнового выпрямителя.

В качестве выпрямителя используется двухполупериодный мостовой выпрямитель RB156 с номиналом 800 В, 1,5 А. Они поставляются в одном встроенном пакете. Таким образом, состоит из четырех диодов в мостовом соединении.

3. Схема регулятора напряжения:

LM317 - трехконтактный регулируемый регулятор

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

Таким образом, необходимое выходное напряжение составляет не более 13,75 В для зарядки аккумулятора. Так как мы использовали диод, на выходе добавляется прямое падение 0,5 В. Следовательно, требуемый Vout от LM317 составляет 14,25 В.

Vout = 1,25 * {1+ (2300 Ом / 220 Ом)}

Вот калькулятор напряжения LM317 для вышеуказанного расчета.

Здесь, чтобы получить R2 как 2300, мы сделали последовательное соединение 1,55 кОм с 750. Для достижения 1,55k Ὠ четыре числа по 6,2 kὨ параллельны.

4. Схема ограничителя тока:

Так как зарядный ток, указанный в паспорте батареи, составляет 0,3 А. Соответствующий резистор должен быть рассчитан, Iout = 1,25 / R

Следовательно, R = 4,7, чтобы ограничить ток до 0,265 А.

5. Секция реле автоматического отключения:

Автоматическое включение зарядного устройства и автоматическое отключение осуществляется с помощью реле путем управления возбуждением катушки. Секция автоматического отключения обеспечивает зарядку аккумулятора до необходимого уровня. Как только аккумулятор достигает полного заряда 13,6 В, возбуждение катушки реле снимается. Таким образом предотвращается перезарядка аккумулятора. Схема компаратора используется в инвертирующем состоянии для достижения этой автоматической отсечки.

Также напряжение появляется на выходных клеммах только при подключенном аккумуляторе. Следовательно, эта схема имеет защиту от короткого замыкания выходных клемм. На рисунках ниже показана работа секции автоматического отключения.

Далее поясняется работа реле, светодиодов и управляющих транзисторов.

Работа контура поплавкового зарядного устройства:

Вышеупомянутая схема построена на перфорированной точечной доске, как показано ниже,

Теперь подключите понижающий трансформатор ко входу модуля, собранного, как показано ниже, и тогда вы увидите, что красный светодиод указывает на состояние зарядки аккумулятора, как описано выше со схемой.

Как только напряжение достигает 13,6 В, зарядка завершается и реле выключено. Таким образом, на клеммах нет выхода, и зеленый светодиод указывает на это состояние. После достижения этого условия переключатель входного питания можно выключить. Реле включается автоматически, когда напряжение батареи опускается ниже 13,6 В. Таким образом, аккумулятор всегда находится в состоянии дозаправки. Саморазряд восстанавливается, и срок службы батареи увеличивается в долгосрочной перспективе.

Как упоминалось ранее, на рисунках ниже показано, что напряжение на выходе не появляется, когда аккумулятор не подключен, а зеленый светодиод указывает на завершение зарядки.