Circuit de chargeur de flotteur pour batterie SLA 12v

Un chargeur à flotteur, également appelé chargeur de maintenance ou chargeur intelligent, est utilisé pour charger une batterie au plomb afin d'augmenter la capacité d'auto-décharge. L'autodécharge se produit dans une batterie si elle n'est pas utilisée pendant une longue période, c'est-à-dire que la tension aux bornes commence à diminuer. Si ce chargeur à flotteur est connecté à la batterie, la capacité auto-déchargée peut être complétée au niveau de charge maximale. Nous construisons donc ici un circuit de chargeur de flotteur pour batterie SLA 12v (batterie au plomb scellée).

Il est conseillé d'utiliser ce chargeur à flotteur de temps en temps pour charger à vide. Cela évite la sulfatation des batteries, ce qui augmente la durée de vie des batteries. En outre, la capacité maximale des cellules individuelles peut être restaurée. Le chargeur à flotteur est compatible pour s'allumer lorsque la tension de la batterie atteint un potentiel inférieur et s'éteindre lorsque la tension de la batterie atteint un potentiel plus élevé.

Les batteries VRLA sans entretien sont de différents types comme la batterie au plomb inondée, la batterie au gel, la batterie AGM. Le seul point important à considérer est l' arrêt du chargeur après une charge complète pour éviter la surcharge. Si l'arrêt automatique n'est pas présent, le chargeur surchargerait la batterie, ce qui entraînerait une défaillance potentielle des cellules à l'intérieur de la batterie. Voici le simple circuit de chargeur de batterie 12V utilisant LM317 avec un chargeur simple avec interface LCD fait précédemment,

Batterie:

Le dispositif électrochimique qui fournit de l'énergie au circuit externe par une réaction chimique interne est appelé une cellule. Une combinaison de ces cellules en série ou en parallèle est appelée batterie. Par exemple, une batterie plomb-acide 12V est constituée d'une connexion en série de 6 cellules en série. La tension nominale de chaque cellule sera de 2V. Ainsi, un chargeur à flotteur doit charger chaque cellule de cette batterie à 2,25V. Ainsi, la tension globale est de 13,5 V.

Le 12V est la tension médiane (MPV) d'une batterie (50% de la capacité totale). La batterie complètement chargée affiche un OCV (tension en circuit ouvert) de 13,5 V. La batterie peut être déchargée jusqu'à une tension de 10,5, soit 100% DOD.

Vous trouverez ci-dessous la fiche technique des batteries de motos des industries Exide,

La ligne en surbrillance est la batterie utilisée dans ce projet de chargeur flottant. C'est une batterie automobile 12V, 4Ah utilisée principalement dans les motos. Là, dans la fiche technique, il spécifie que le courant de charge est de 0,3 A comme plage de sécurité. En général, une batterie au plomb pour motos doit être chargée à moins de 0,1 ° C. Dans le cas de batteries de traction de type Gel ou AGM, la température peut être comprise entre 0,1 ° C et 0,15 ° C. Par exemple: batterie 12V, 7Ah de type traction, le courant de charge peut être compris entre 0,7A et 1A.

Composants requis:

1. LM317 - 2Nos
2. LM358 - 1No.
3. 1N4007 - 2Non.
4. Pont de diodes RB156 - 1
5. Relais (5V) - 1Non.
6. LM7805 - 1No.
7. BC547, 2N2907 - Chacun
8. Condensateur, 1000uF (électrolytique) - 1No.
9. Condensateur, 0.1uF (céramique) - 1No.
10. Pinces crocodile - 2Nos
11. LED (bleu -1; vert -1; rouge -1)
12. Résistances (10kὨ -1; 220Ὠ -1; 750Ὠ -2; 1kὨ -5; 1,2kὨ -4; 1,5kὨ -1; 150kὨ -2; 6,2kὨ -4; 4,7Ὠ, 2W -1)
13. Carte de points perforée
14. Fils de connexion

Schéma et explication du circuit du chargeur de flotteur:

1. Transformateur abaisseur:

Un transformateur CA abaisseur avec une puissance de 230V à 15V, 1Amps est utilisé ici. Même si la capacité de courant de sortie du transformateur est de 1 ampère, le courant continu admissible n'est que de 0,4 ampère pour un fonctionnement sûr. Un transformateur de 230V / 0-15V ou 230V / 15-0-15V peut être utilisé.

2. Pont redresseur:

Le redresseur en pont pleine onde convertit l'alimentation CA en alimentation CC via un processus appelé redressement et est expliqué précédemment dans le circuit du redresseur pleine onde.

Un redresseur utilisé ici est un redresseur à pont pleine onde dont le RB156 est de 800V, 1,5A. Ils viennent dans un seul package en ligne. Ainsi, se compose de quatre diodes en connexion en pont.

3. Circuit régulateur de tension:

LM317 est un régulateur réglable à trois bornes

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

Ainsi, la tension de sortie requise est de 13,75 V max pour charger la batterie. Depuis, nous avons utilisé une diode à la sortie, une baisse directe de 0,5 V est également ajoutée. Par conséquent, le Vout du LM317 requis est de 14,25V.

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

Voici le calculateur de tension LM317 pour le calcul ci-dessus.

Ici, pour atteindre un R2 de 2300 Ὠ, ont effectué une connexion en série de 1,55 K Ὠ avec 750 Ὠ. Pour atteindre 1,55k Ὠ, quatre nombres de 6,2 kὨ sont mis en parallèle.

4. Circuit limiteur de courant:

Étant donné que le courant de charge mentionné dans la fiche technique de la batterie est de 0,3 ampères. La résistance appropriée doit être calculée, Iout = 1,25 / R

Par conséquent, R = 4,7 Ὠ pour limiter le courant à 0,265A.

5. Section de relais de coupure automatique:

La mise en marche automatique du chargeur et la coupure automatique se font à l'aide d'un relais en contrôlant l'excitation de la bobine. La section de coupure automatique assure la charge de la batterie au niveau approprié. Une fois que la batterie atteint une tension de charge complète de 13,6 V, l'excitation de la bobine de relais est supprimée. De cette façon, la surcharge de la batterie est évitée. Un circuit comparateur est utilisé en condition d'inversion pour réaliser cette coupure automatique.

De plus, la tension n'apparaît aux bornes de sortie que lorsque la batterie est connectée. Par conséquent, ce circuit a une protection contre les courts-circuits des bornes de sortie. Les images ci-dessous montrent le fonctionnement de la section de coupure automatique.

En outre, le fonctionnement des relais, des LED et des transistors de commande est expliqué ci-dessous,

Fonctionnement du circuit de chargeur de flotteur:

Le circuit ci-dessus est construit dans une carte à points perforée comme ci-dessous,

Connectez maintenant le transformateur abaisseur à l'entrée du module assemblé comme ci-dessous et vous verrez alors que la LED rouge indique l'état de charge de la batterie comme expliqué ci-dessus avec le schéma de circuit.

Une fois que la tension atteint 13,6 V, la charge est terminée et le relais est éteint. Ainsi, aucune sortie n'apparaît aux bornes et la LED verte indique cette condition. Une fois cette condition atteinte, le commutateur d'alimentation d'entrée peut être désactivé. Le relais s'allume automatiquement lorsque la tension de la batterie atteint moins de 13,6V. Ainsi, la batterie est toujours en état de charge d'appoint. L'auto-décharge est rechargée et la durée de vie de la batterie sera améliorée sur une longue portée.

Comme mentionné précédemment, les images ci-dessous expliquent qu'aucune tension n'apparaît à la borne de sortie lorsque la batterie n'est pas connectée et que la LED verte indique la fin de la charge.