Vlotterschakeling voor 12v sla-batterij

Een vlotterlader, ook wel onderhoudslader of slimme lader genoemd, wordt gebruikt om een loodzuuraccu op te laden om de zelfontladingscapaciteit aan te vullen. Zelfontlading vindt plaats in een batterij als deze gedurende lange tijd niet wordt gebruikt, dwz de klemspanning begint af te nemen. Als deze vlotterlader is aangesloten op de accu kan de zelfontladen capaciteit worden bijgevuld tot volledig laadniveau. Dus hier bouwen we een vlotteropladercircuit voor 12v SLA-batterij (verzegelde loodzuurbatterij).

Het is raadzaam om deze vlotterlader af en toe te gebruiken om leeg op te laden. Dit voorkomt de sulfatering in batterijen waardoor de levensduur van de batterijen wordt verlengd. Ook kan de maximale capaciteit van de individuele cellen worden hersteld. Float-oplader is compatibel om zichzelf IN te schakelen wanneer de accuspanning een lager potentieel bereikt en UIT te schakelen wanneer de accuspanning een hoger potentieel bereikt.

De onderhoudsvrije VRLA-accu is van verschillende typen, zoals een overstroomde loodzuuraccu, gelaccu, AGM-accu. Het enige belangrijke punt om te overwegen is het uitschakelen van de oplader na volledig opladen om overladen te voorkomen. Als de automatische uitschakeling niet aanwezig is, zou de oplader de batterij overladen, waardoor de cellen in de batterij zouden kunnen falen. Hier is het eenvoudige 12V-acculadercircuit met LM317 met een eenvoudige lader met LCD-interface die eerder is gedaan,

Batterij:

Het elektrochemische apparaat dat via een interne chemische reactie energie aan het externe circuit levert, wordt een cel genoemd. Een combinatie van deze cellen, in serie of parallel geschakeld, wordt een batterij genoemd. Een loodzuuraccu van 12 V bestaat bijvoorbeeld uit een serieschakeling van 6 cellen in serie. De nominale spanning van elke cel is 2V. Een vlotterlader moet dus elke cel van deze batterij opladen met 2,25V. Dus de totale spanning is op 13,5V.

De 12V is de middenspanning (MPV) van een accu (50% van de totale capaciteit). De volledig opgeladen accu geeft een OCV (nullastspanning) aan van 13,5V. De batterij kan worden ontladen tot 10,5 spanning, wat 100% DOD is.

Hieronder vindt u het specificatieblad van motoraccu's van Exide Industries,

De gemarkeerde regel is de batterij die wordt gebruikt in dit Float Charger-project. Het is een 12 V, 4 Ah autobatterij die voornamelijk in motorfietsen wordt gebruikt. Daar in het gegevensblad wordt de laadstroom gespecificeerd als 0,3 A als veilig bereik. Over het algemeen moet een loodzuuraccu voor motorfietsen worden opgeladen in minder dan 0,1 ° C. In het geval van tractiebatterijen van het type Gel of AGM-batterijen kan dit van 0,1 ° C tot 0,15 ° C zijn. Bijv.: 12V, 7Ah accu van het tractietype, de laadstroom kan variëren van 0,7A tot 1A.

Vereiste componenten:

1. LM317 - 2 nrs
2. LM358 - 1 nr.
3. 1N4007 - 2 nr.
4. Diodebrug RB156 - 1 nr.
5. Relais (5V) - 1 nr.
6. LM7805 - 1 nr.
7. BC547, 2N2907 - Elk
8. Condensator, 1000uF (elektrolytisch) - 1 nr.
9. Condensator, 0.1uF (keramiek) - 1No.
10. Alligator clips - 2Nos
11. LED (blauw -1; groen -1; rood -1)
12. Weerstanden (10kὨ -1; 220Ὠ -1; 750Ὠ -2; 1kὨ -5; 1,2kὨ -4; 1,5kὨ -1; 150kὨ -2; 6,2kὨ -4; 4,7Ὠ, 2W -1)
13. Geperforeerd puntbord
14. Draden aansluiten

Schakelschema en uitleg van vlotterlader:

1. Step-down transformator:

Een step-down AC-transformator met de classificatie van 230V tot 15V, 1Amps wordt hier gebruikt. Hoewel de uitgangsstroomcapaciteit van de transformator 1 A bedraagt, is de toegestane continue stroom slechts 0,4 A voor een veilige werking. Een transformator met 230V / 0-15V of 230V / 15-0-15V kan worden gebruikt.

2. Bruggelijkrichter:

Bruggelijkrichter met dubbele golf zet AC-voeding om in DC-voeding via een proces dat gelijkrichting wordt genoemd en is eerder uitgelegd in het circuit met volledige golfgelijkrichter.

Een hier gebruikte gelijkrichter is een dubbelfasige bruggelijkrichter met een RB156 van 800V, 1,5A. Ze worden geleverd in één inline-pakket. Bevat dus vier diodes in brugverbinding.

3. Spanningsregelaar circuit:

LM317 is een instelbare regelaar met drie aansluitingen

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

De vereiste uitgangsspanning is dus 13,75 V max om de batterij op te laden. Omdat we een diode hebben gebruikt aan de uitgang is ook 0,5V voorwaartse val toegevoegd. Daarom is de vereiste Vout van LM317 14.25V.

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

Hier is de LM317 Voltage Calculator voor bovenstaande berekening.

Hier, om een ​​R2 te bereiken van 2300, een serieschakeling gemaakt van 1,55K Ὠ met 750 made. Om 1,55 kὨ te bereiken, worden vier getallen van 6,2 kὨ parallel geschakeld.

4. Stroombegrenzingscircuit:

Omdat de laadstroom vermeld in het gegevensblad van de batterij 0,3 Ampère is. De juiste weerstand moet worden berekend, Iout = 1,25 / R

Daarom R = 4.7 Ὠ om de stroom te beperken tot 0.265A.

5. Automatische uitschakelrelaissectie:

Het automatisch inschakelen van de oplader en de automatische uitschakeling wordt uitgevoerd met behulp van een relais door de bekrachtiging van de spoel te regelen. Het automatische uitschakelgedeelte zorgt ervoor dat de batterij tot het juiste niveau wordt opgeladen. Zodra de batterij een volledige laadspanning van 13,6 V heeft bereikt, wordt de excitatie van de relaisspoel verwijderd. Op deze manier wordt overladen van de batterij voorkomen. Een vergelijkingscircuit wordt gebruikt in inverterende toestand om deze automatische uitschakeling te bereiken.

Ook verschijnt de spanning alleen op de uitgangsklemmen als de batterij is aangesloten. Daarom heeft dit circuit een bescherming tegen kortsluiting van uitgangsklemmen. De onderstaande afbeeldingen tonen de werking van de sectie Automatische uitschakeling.

Verder wordt de werking van relais, LED's en besturingstransistors hieronder uitgelegd,

Werking van Float Charger Circuit:

Het bovenstaande circuit is gebouwd in een geperforeerd puntbord zoals hieronder,

Sluit nu de step-down transformator aan op de ingang van de module die gemonteerd is zoals hieronder en dan zie je dat de rode LED de laadtoestand van de batterij aangeeft zoals hierboven uitgelegd met schakelschema.

Zodra de spanning 13,6 V bereikt, is het opladen voltooid en is het relais UIT. Er verschijnt dus geen output op de klemmen en de groene LED geeft deze toestand aan. Nadat deze voorwaarde is bereikt, kan de ingangsvoedingsschakelaar UIT worden gezet. Het relais wordt automatisch ingeschakeld wanneer de spanning van de batterij onder de 13,6V komt. De batterij bevindt zich dus altijd in de toestand van bijladen. De zelfontlading wordt bijgevuld en de levensduur van de accu wordt over een groot bereik verbeterd.

Zoals eerder vermeld, leggen onderstaande afbeeldingen uit dat er geen spanning verschijnt op de uitgangsklem als de batterij niet is aangesloten en de groene LED geeft aan dat het opladen voltooid is.