Một bộ sạc float, còn gọi là sạc duy trì hoặc bộ sạc thông minh, được sử dụng để sạc một pin axít chì to top-up khả năng tự xả. Tự phóng điện xảy ra trong pin nếu không sử dụng trong thời gian dài, tức là điện áp đầu cuối bắt đầu giảm. Nếu bộ sạc phao này được kết nối với pin, dung lượng tự xả có thể tăng lên đến mức sạc đầy. Vì vậy, ở đây chúng tôi đang xây dựng mạch sạc nổi cho pin 12v SLA (pin axit chì kín).
Bạn nên sử dụng bộ sạc phao này thỉnh thoảng để sạc khi trống. Điều này ngăn chặn quá trình sulfat hóa trong pin, giúp tăng tuổi thọ của pin. Ngoài ra, có thể khôi phục dung lượng tối đa của các ô riêng lẻ. Bộ sạc nổi tương thích để tự BẬT khi điện áp pin đạt đến mức thấp hơn và TẮT khi điện áp pin đạt đến điện thế cao hơn.
Pin VRLA không cần bảo dưỡng có nhiều loại khác nhau như pin axit chì ngập, pin gel, pin AGM. Điểm quan trọng duy nhất cần xem xét là tắt bộ sạc sau khi sạc đầy để tránh sạc quá mức. Nếu tính năng tự động tắt không xuất hiện, bộ sạc sẽ sạc quá nhiều pin, gây ra khả năng hỏng các tế bào bên trong pin. Đây là mạch sạc acquy 12V đơn giản sử dụng LM317 với bộ sạc đơn giản với giao diện LCD đã thực hiện trước đó,
Ắc quy:
Thiết bị điện hóa cung cấp năng lượng cho mạch ngoài thông qua phản ứng hóa học bên trong được gọi là tế bào. Sự kết hợp của các tế bào này hoặc nối tiếp hoặc kết nối song song được gọi là pin. Ví dụ, một acquy axit chì 12V được tạo thành từ một kết nối nối tiếp gồm 6 ô nối tiếp. Điện áp danh định của mỗi ô sẽ là 2V. Vì vậy, một bộ sạc phao phải sạc mỗi ô của pin này ở 2,25V. Vì vậy, điện áp tổng thể thực hiện là 13,5V.
12V là điện áp điểm giữa (MPV) của pin (50% tổng dung lượng). Pin được sạc đầy cho thấy OCV (Điện áp mạch hở) là 13,5V. Pin có thể được xả đến điện áp 10,5 là 100% DOD.
Dưới đây là bảng thông số kỹ thuật của ắc quy xe máy từ các ngành công nghiệp Exide,
Dòng được đánh dấu là pin được sử dụng trong Dự án bộ sạc nổi này. Là loại ắc quy ô tô 12V, 4Ah được sử dụng hầu hết trên xe máy. Có trong biểu dữ liệu, nó chỉ định dòng sạc là 0,3A là phạm vi an toàn. Nói chung, ắc quy axit chì cho xe máy nên được sạc ở nhiệt độ dưới 0,1C. Trong trường hợp pin kéo hoặc pin loại Gel hoặc pin AGM, nó có thể từ 0,1C đến 0,15C. Vd: Ắc quy 12V, 7Ah loại đầu kéo, dòng sạc có thể từ 0,7A đến 1A.
Các thành phần bắt buộc:
- LM317 - 2Nos
- LM358 - 1 Không.
- 1N4007 - 2No.
- Cầu diode RB156 - 1No.
- Rơ le (5V) - 1 Không.
- LM7805 - 1 Không.
- BC547, 2N2907 - Mỗi cái
- Tụ điện, 1000uF (Điện phân) - 1Không.
- Tụ điện, 0,1uF (Gốm) - 1 Không.
- Cá sấu clip - 2Nos
- LED (Xanh dương -1; Xanh lục -1; Đỏ -1)
- Điện trở (10kὨ -1; 220Ὠ -1; 750Ὠ -2; 1kὨ -5; 1,2kὨ -4; 1,5kὨ -1; 150kὨ -2; 6,2kὨ -4; 4,7Ὠ, 2W -1)
- Bảng chấm đục lỗ
- Kết nối dây
Sơ đồ mạch sạc nổi và giải thích:
1. Biến áp bước xuống:
Ở đây sử dụng một máy biến áp xoay chiều bước xuống có định mức từ 230V đến 15V, 1Amps. Mặc dù công suất dòng điện đầu ra của máy biến áp là 1Amps, dòng điện liên tục cho phép chỉ là 0,4Amps để vận hành an toàn. Có thể sử dụng máy biến áp 230V / 0-15V hoặc 230V / 15-0-15V.
2. Chỉnh lưu cầu:
Bộ chỉnh lưu cầu toàn sóng chuyển đổi nguồn AC thành nguồn DC thông qua một quá trình được gọi là chỉnh lưu và đã được giải thích trước đây trong Mạch chỉnh lưu toàn sóng.
Bộ chỉnh lưu được sử dụng ở đây là bộ chỉnh lưu cầu toàn sóng có RB156 có định mức 800V, 1,5A. Chúng có trong một gói nội tuyến duy nhất. Do đó, bao gồm bốn điốt trong kết nối cầu.
3. Mạch điều chỉnh điện áp:
LM317 là một bộ điều chỉnh ba đầu cuối có thể điều chỉnh
Vout = 1,25 * {1+ (R2 / R1)}
Do đó, điện áp đầu ra yêu cầu là tối đa 13,75V để sạc pin. Kể từ đó, chúng tôi đã sử dụng một diode ở đầu ra giảm phía trước 0,5V cũng được thêm vào. Do đó Vout từ LM317 yêu cầu là 14,25V.
Vout = 1,25 * {1+ (2300ohm / 220ohm)}
Đây là Máy tính điện áp LM317 để tính toán trên.
Ở đây, để đạt được R2 là 2300 Ὠ, đã thực hiện kết nối nối tiếp 1,55K Ὠ với 750 Ὠ. Để đạt được 1,55k Ὠ bốn con số 6,2 kὨ được liệt kê.
4. Mạch giới hạn dòng điện:
Vì dòng sạc được đề cập trong biểu dữ liệu về pin là 0,3Amps. Điện trở thích hợp phải được tính toán, Iout = 1,25 / R
Do đó, R = 4,7 Ὠ để hạn chế dòng điện đến 0,265A.
5. Phần rơ le ngắt tự động:
Việc tự động Bật bộ sạc và tự động cắt được thực hiện bằng Rơle bằng cách điều khiển kích từ cuộn dây. Phần cắt tự động đảm bảo sạc pin đến mức thích hợp. Khi pin đạt đến điện áp sạc đầy là 13,6V, kích thích cuộn dây rơle sẽ bị loại bỏ. Bằng cách này, tránh được việc sạc quá nhiều pin. Một mạch so sánh được sử dụng trong điều kiện đảo ngược để đạt được mức cắt tự động này.
Ngoài ra, điện áp chỉ xuất hiện ở các cực đầu ra khi pin được kết nối. Do đó mạch này có chức năng bảo vệ khỏi ngắn mạch của các đầu ra. Các hình ảnh dưới đây minh họa hoạt động của phần Cắt tự động.
Hơn nữa hoạt động của rơ le, đèn LED và bóng bán dẫn điều khiển được giải thích bên dưới,
Hoạt động của mạch sạc nổi:
Mạch trên được xây dựng trong một bảng chấm đục lỗ như bên dưới,
Bây giờ kết nối biến áp bước xuống với đầu vào của mô-đun được lắp ráp như bên dưới và sau đó bạn sẽ thấy đèn LED màu đỏ cho biết tình trạng sạc của pin như được giải thích ở trên với sơ đồ mạch.
Khi điện áp đạt đến 13,6V, quá trình sạc hoàn tất và rơ le TẮT. Do đó, không có đầu ra nào xuất hiện ở các thiết bị đầu cuối và đèn LED màu xanh lá cây cho biết tình trạng này. Sau khi đạt được điều kiện này, công tắc nguồn đầu vào có thể được TẮT. Rơ le tự động bật khi điện áp của ắc quy xuống dưới 13,6V. Nhờ đó, pin luôn trong tình trạng sạc đầy. Quá trình tự xả được nạp lại và tuổi thọ của pin sẽ được cải thiện trong một khoảng thời gian dài.
Như đã đề cập trước đó, hình ảnh bên dưới giải thích rằng không có điện áp xuất hiện ở đầu ra khi pin không được kết nối và đèn LED màu xanh lá cây cho biết quá trình sạc hoàn thành.