Carregador de bateria / circuito controlador automático de 3 etapas

Geralmente percebe-se que durante o carregamento das baterias as pessoas dificilmente prestam atenção especial aos procedimentos. Para eles, carregar uma bateria é simplesmente conectar qualquer fonte CC com a tensão correspondente aos terminais da bateria.

Como carregar corretamente uma bateria de ácido-chumbo

Já vi mecânicos de garagens carregarem todos os tipos de baterias com a mesma fonte de alimentação, independentemente da classificação AH associada às baterias específicas.

Isso é gravemente errado! É como dar às baterias uma 'morte' lenta. As baterias de chumbo-ácido são, em grande parte, robustas e capazes de aceitar métodos de carregamento rudes; no entanto, é sempre recomendável carregar até mesmo as baterias LA com muito cuidado. Esse 'cuidado' não só aumentará a longevidade, mas também aumentará a eficiência da unidade.

O ideal é que todas as baterias sejam carregadas em etapas, o que significa que a corrente deve ser reduzida em etapas conforme a tensão se aproxima do valor de 'carga total'.

Para uma bateria de chumbo-ácido típica ou uma bateria SMF / VRL, a abordagem acima pode ser considerada muito saudável e um método confiável. Neste artigo, estamos discutindo um desses circuitos de carregador de bateria de etapa automática que pode ser usado efetivamente para carregar a maioria dos tipos de baterias recarregáveis.

Como funciona o circuito

Referindo-se ao diagrama de circuito abaixo, dois 741 ICs são configurados como comparadores. Os presets no pino # 2 de cada estágio são ajustados de modo que a saída fique alta após os níveis de tensão específicos serem identificados, ou em outras palavras, as saídas dos respectivos ICs são feitas para aumentar em sequência após os níveis de carga predeterminados serem realizados discretamente ao longo bateria conectada.

O IC associado ao RL1 é o que conduz primeiro, depois digamos que a tensão da bateria atinge cerca de 13,5 V, até que a bateria é carregada com a corrente máxima especificada (determinada pelo valor de R1).

Quando a carga atinge o valor acima, RL # 1 opera, desconecte R1 e conecte R2 em linha com o circuito.

R2 é selecionado mais alto que R1 e é calculado apropriadamente para fornecer uma corrente de carga reduzida para a bateria.

Assim que os terminais da bateria atingirem a tensão de carga máxima especificada, digamos, de 14,3 V, o Opamp que suporta RL # 2 aciona o relé.

RL # 2 conecta instantaneamente R3 em série com R2, baixando a corrente para um nível de carga residual.

Os resistores R1, R2 e R3 juntamente com o transistor e o IC LM338 formam um estágio regulador de corrente, onde o valor dos resistores determina o limite máximo de corrente permitido para a bateria ou a saída do IC LM338.

Neste ponto, a bateria pode ser deixada sem supervisão por muitas horas, mas o nível de carga permanece perfeitamente seguro, intacto e em uma condição carregada.

O processo de carregamento de 3 etapas acima garante uma forma muito eficiente de carregamento, resultando em quase 98% de acúmulo de carga com a bateria conectada.

O circuito foi desenhado por 'Swagatam'

1. R1 = 0,6 / meia bateria AH
2. R2 = 0,6 / um quinto da bateria AH
3. R3 = 0,6 / um 50º da bateria AH.

Uma inspeção mais detalhada do diagrama acima revela que durante o período em que os contatos do relé estão prestes a se soltar ou se mover da posição N / C pode causar uma diconexão momentânea do solo ao circuito que por sua vez pode resultar em um efeito de toque no operação de relé.

A solução é conectar o aterramento do circuito diretamente com o aterramento da ponte retificadora e manter o aterramento dos resistores R1 / R2 / R3 conectados apenas com o negativo da bateria. O diagrama corrigido pode ser testemunhado abaixo:

Como configurar o circuito

Lembre-se de que se você estiver usando 741 IC, você deve remover o LED vermelho do amplificador operacional inferior e conectá-lo em série com a base do transistor para evitar o disparo permanente do transistor devido à corrente de fuga do IC.

Faça o mesmo com a base do transistor superior também, conecte outro LED lá.

No entanto, se você usar um IC LM358, talvez não seja necessário fazer esta modificação e usar o design exatamente como fornecido.

Agora vamos aprender como configurá-lo:

Inicialmente, mantenha os resistores de feedback de 470K desconectados.

Mantenha o controle deslizante dos presets em direção à linha do solo.

Agora, digamos que queremos que o primeiro relé RL # 1 opere a 13,5 V, portanto, ajuste o potenciômetro LM338 para obter 13,5 V através da linha de alimentação do circuito. Em seguida, ajuste a predefinição superior lentamente até que o relé apenas ligue.

Da mesma forma, suponha que desejamos que a próxima transição aconteça em 14,3 V, ... aumente a tensão para 14,3 V ajustando cuidadosamente o potenciômetro do LM338.

Em seguida, ajuste a predefinição inferior de 10K de forma que RL # 2 apenas clique em ON.

Feito! seu procedimento de configuração está completo. Sele os presets com algum tipo de cola para mantê-los fixos nas posições definidas.

Agora você pode conectar uma bateria descarregada para ver as ações acontecendo automaticamente enquanto a bateria é carregada em um modo de 3 etapas.

O resistor de realimentação de 470K pode ser eliminado e removido, em vez disso, você pode conectar um capacitor de grande valor na ordem de 1000uF / 25V através das bobinas do relé para restringir a vibração do limite dos contatos do relé.