유지 보수 충전기 또는 스마트 충전기라고도 하는 플로트 충전기 는 납축 배터리 를 충전 하여 자체 방전 용량을 보충하는 데 사용됩니다. 배터리를 장시간 사용하지 않으면 자체 방전이 발생합니다. 즉, 단자 전압이 감소하기 시작합니다. 이 플로트 충전기를 배터리에 연결하면 자체 방전 용량을 최대 충전 수준까지 충전 할 수 있습니다. 그래서 여기서 우리는 12v SLA 배터리 (밀봉 된 납축 전지) 용 플로트 충전기 회로를 구축하고 있습니다.
이 플로트 충전기를 사용하여 빈 상태에서 충전하는 것이 좋습니다. 이것은 배터리의 황화를 방지하여 배터리의 수명을 증가시킵니다. 또한 개별 셀의 최대 용량을 복원 할 수 있습니다. 플로트 충전기는 배터리 전압이 낮은 전위에 도달하면 자체적으로 켜지고 배터리 전압이 더 높은 전위에 도달하면 꺼 지도록 호환됩니다.
유지 보수가 필요없는 VRLA 배터리는 납축 배터리, 젤 배터리, AGM 배터리와 같은 다양한 유형입니다. 고려해야 할 유일한 중요한 점 은 과충전을 방지하기 위해 완전 충전 후 충전기를 종료하는 것입니다. 자동 종료가 없으면 충전기가 배터리를 과충전하여 배터리 내부의 셀에 잠재적 인 고장을 일으킬 수 있습니다. 다음은 이전에 LCD 인터페이스가있는 간단한 충전기와 함께 LM317을 사용하는 간단한 12V 배터리 충전기 회로입니다.
배터리:
내부 화학 반응을 통해 외부 회로에 에너지를 공급하는 전기 화학 장치를 셀 이라고합니다. 직렬 또는 병렬 연결로 이러한 셀의 조합을 배터리 라고합니다. 예를 들어, 12V 납축 전지는 6 개 셀의 직렬 연결로 구성 됩니다. 각 셀 공칭 전압은 2V입니다. 따라서 플로트 충전기는이 배터리의 각 셀을 2.25V로 충전해야합니다. 따라서 전체 전압은 13.5V로 만들어졌습니다.
12V는 배터리의 중간 전압 (MPV)입니다 (총 용량의 50 %). 완전히 충전 된 배터리는 13.5V의 OCV (개방 회로 전압)를 보여줍니다. 배터리는 100 % DOD 인 10.5 전압까지 방전 될 수 있습니다.
아래는 Exide 산업의 오토바이 배터리 사양 시트입니다.
강조 라인이 Float 충전기 프로젝트에 사용되는 배터리입니다. 주로 오토바이에 사용되는 12V, 4Ah 자동차 배터리입니다. 데이터 시트에는 충전 전류가 안전 범위로 0.3A로 지정되어 있습니다. 일반적으로 오토바이 용 납축 배터리는 0.1C 미만에서 충전해야합니다. 트랙션 배터리의 경우 Gel 유형 또는 AGM 배터리의 경우 0.1C ~ 0.15C 일 수 있습니다. 예: 견인 유형의 12V, 7Ah 배터리, 충전 전류는 0.7A에서 1A까지입니다.
필요한 구성 요소:
- LM317 – 2Nos
- LM358 – 1 아니요.
- 1N4007 – 2 아니요.
- 다이오드 브리지 RB156 – 1
- 릴레이 (5V) – 1No.
- LM7805 – 1 아니요.
- BC547, 2N2907 – 각각
- 커패시터, 1000uF (전해) – 1
- 커패시터, 0.1uF (세라믹) – 1
- 악어 클립 – 2Nos
- LED (파란색 -1, 녹색 -1, 빨간색 -1)
- 저항기 (10kὨ -1; 220Ὠ -1; 750Ὠ -2; 1kὨ -5; 1.2kὨ -4; 1.5kὨ -1; 150kὨ -2; 6.2kὨ -4; 4.7Ὠ, 2W -1)
- 천공 도트 보드
- 전선 연결
플로트 충전기 회로 다이어그램 및 설명:
1. 강압 변압기:
230V ~ 15V, 1Amps 정격의 강압 AC 변압기가 여기에 사용됩니다. 변압기의 출력 전류 용량은 1Amps이지만 허용 연속 전류는 안전한 작동을 위해 0.4Amps에 불과합니다. 230V / 0-15V 또는 230V / 15-0-15V의 변압기를 사용할 수 있습니다.
2. 브리지 정류기:
전파 브리지 정류기는 정류라는 프로세스를 통해 AC 전원을 DC 전원으로 변환하며 이전에 전파 정류기 회로에서 설명했습니다.
여기에 사용 된 정류기는 RB156이 800V, 1.5A 정격 인 전파 브리지 정류기입니다. 단일 인라인 패키지로 제공됩니다. 따라서 브리지 연결에 4 개의 다이오드로 구성됩니다.
3. 전압 조정기 회로:
LM317은 3 단자 조정 가능 조정기입니다.
Vout = 1.25 * {1+ (R2 / R1)}
따라서 배터리 충전에 필요한 출력 전압은 최대 13.75V 입니다. 이후 출력에서 다이오드를 사용했기 때문에 0.5V 순방향 강하도 추가되었습니다. 따라서 필요한 LM317의 Vout은 14.25V입니다.
Vout = 1.25 * {1+ (2300ohm / 220ohm)}
위의 계산을위한 LM317 전압 계산기는 다음과 같습니다.
여기에서 R2를 2300 Ὠ로 달성하기 위해 1.55K Ὠ와 750 Ὠ를 직렬 연결했습니다. 1.55k Ὠ를 달성하기 위해 6.2 kὨ의 4 개 숫자가 병렬 처리됩니다.
4. 전류 제한 회로:
배터리 데이터 시트에 언급 된 충전 전류는 0.3Amps이기 때문입니다. 적절한 저항을 계산해야합니다.
Iout = 1.25 / R
따라서 R = 4.7 Ὠ로 전류를 0.265A로 제한합니다.
5. 자동 차단 릴레이 섹션:
코일 여자를 제어하여 릴레이를 사용하여 충전기의 자동 ON 및 자동 차단을 수행합니다. 자동 차단 섹션은 배터리를 적절한 수준으로 충전합니다. 배터리가 13.6V의 완전 충전 전압에 도달하면 릴레이 코일 여자가 제거됩니다. 이렇게하면 배터리의 과충전을 방지 할 수 있습니다. 비교 회로는 이 자동 차단을 달성하도록 반전 상태로 사용된다.
또한 배터리가 연결된 경우에만 출력 단자에 전압이 나타납니다. 따라서이 회로 는 출력 단자의 단락으로부터 보호 합니다. 사진 아래에 보여줍니다 자동 차단 섹션의 작업을.
또한 릴레이, LED 및 제어 트랜지스터의 작동은 아래에 설명되어 있습니다.
플로트 충전기 회로의 작동:
위의 회로는 아래와 같이 다공 도트 보드에 내장 되어 있습니다.
이제 강압 변압기를 아래와 같이 조립 된 모듈의 입력에 연결하면 위에서 설명한 회로도와 같이 빨간색 LED가 배터리의 충전 상태를 나타내는 것을 볼 수 있습니다.
전압이 13.6V 에 도달 하면 충전이 완료되고 릴레이가 꺼집니다. 따라서 단자에 출력이 나타나지 않고 녹색 LED가이 상태를 나타냅니다. 이 조건에 도달하면 입력 공급 스위치를 끌 수 있습니다. 배터리 전압이 13.6V 미만에 도달하면 릴레이가 자동으로 켜집니다. 따라서 배터리는 항상 충전 상태입니다. 자가 방전은 리필되며 배터리 수명은 장거리에서 향상됩니다.
앞서 언급했듯이 아래 그림은 배터리가 연결되지 않았을 때 출력 단자에 전압이 나타나지 않고 녹색 LED는 충전 완료를 나타냅니다.