Neste artigo, tentaremos construir um circuito de carregador de bateria automático usando o conceito de capacitor de descarga para auto-detecção e carregamento de um conjunto múltiplo de baterias. A ideia foi solicitada pelo Sr. Michael.
Objetivos e Requisitos do Circuito
- Meu nome é Michael e moro na Bélgica.
- Encontrei seu site através do google durante minha busca por um carregador de bateria.
- Eu verifiquei todos os 99 carregadores de bateria, mas não consegui encontrar um que mantenha várias baterias.
- Ainda estou procurando um bom circuito, então espero que vocês possam me ajudar.
- Em casa, temos uma variedade de baterias de chumbo-ácido e durante o inverno a maioria delas é negligenciada.
- Resultando na primavera, uma verificação de qual bateria fez e qual não fez.
- O problema é a variedade de baterias sou motociclista, meus irmãos tem uma pequena escavadeira e trator, temos 2 vans com 2 caravanas e nós (eu, mãe, irmã, 2 irmãos e ai amigas) todos temos carro.
- Então você vê uma grande variedade de baterias, no passado eu comprei um carregador inteligente de 7 estágios, mas é impossível cuidar de todas as baterias usando apenas um carregador.
- Então eu pergunto se você poderia projetar um circuito para mim.
- Com as seguintes especificações:
- Mantenha pelo menos 5 ou mais baterias simultaneamente.
- Verifica a tensão se baixa despeja um capacitor na bateria.
- Capaz de lidar com capacidades tão baixas quanto 3 Ah até 200 Ah.
- Seguro para operar 24 horas por dia, 7 dias por semana, sem entrada do usuário.
- Algumas das coisas que tenho pensado:
- Com o uso de um cap dump, não há necessidade de um transformador de rede pesado, porque a carga do transformador está sob controle.
- Um capacitor selecionável dependendo da capacidade da bateria.
- Um problema para mim foi encontrar algo que pudesse ativar várias saídas em uma base de tempo (usando um lm311 para detectar a tensão, um 555 para despejar usando mosfet).
- Um indicador de algum tipo, que indicará qual bateria precisou de mais descargas ou descargas imediatas e localizará baterias ruins.
- Se você acredita que eu cometi alguns erros, ou meus requisitos são impossíveis, por favor me avise agora.
- Se você puder implementar recursos extras ou recursos de segurança, não pensei, não hesite em adicionar ou modificar 🙂
- Sou estudante de bacharelado em eletromecânica, sou um entusiasta da eletrônica, tenho uma sala cheia de componentes e peças para brincar.
- Mas me faltam as habilidades de designer para construir circuitos para minhas necessidades.
- Espero ter despertado seu interesse neste problema e espero que você encontre tempo para projetar algo para mim.
- Talvez este circuito possa se tornar o número cem em seu site!
- Também ótimo trabalho com seu site e espero que tudo de bom para você!
O design
O conceito de circuito discutido para carregar automaticamente várias baterias usando capacitor de descarga pode ser fundamentalmente dividido em 3 estágios:
- estágio detector comparador opamp
- Gerador de intervalo IC 555 ON/OFF
- estágio do circuito do capacitor de despejo
Os estágios de opamp são configurados para manter uma detecção contínua do nível de carga da bateria e, de forma correspondente, executam o corte/restauração do processo de carregamento nas baterias conectadas com suas entradas relevantes. O processo de carregamento é realizado através do sistema de descarga de capacitores.
Vamos entender os vários stgaes de forma elaborada:
Circuito Carregador de 4 baterias Opamp auto-regulado
O primeiro estágio dentro deste projeto é o circuito detector de sobrecarga da bateria opamp, o esquema deste estágio pode ser visto abaixo:
Lista de peças:
Opamps: LM324
predefinições: 10K
zener 6V/0,5 watt
R5 = 10K
diodos = 6A4 ou conforme as especificações de carregamento
Consideraremos apenas 4 baterias aqui e, portanto, usaremos 4 opamps para os respectivos cortes de sobrecarga. Os opamps A1 a A4 são retirados do quad opamp IC LM324, cada um configurado como comparador para detectar os níveis de sobrecarga correspondentes da bateria anexada.
Como pode ser visto no diagrama, as entradas não inversoras de cada um dos opamps são configuradas com os positivos da bateria relevantes para permitir a detecção necessária das tensões da bateria.
Os pontos positivos das baterias individuais são conectados à saída de descarga do capacitor, que discutiremos na parte posterior do artigo.
Os pinos inversores (-) dos opamps são designados para um nível de referência fixo através de um único diodo zener comum.
As predefinições anexadas com as entradas (+) ou não inversoras dos opamps e são usadas para configurar os pontos de disparo de carga total precisos em relação aos níveis de referência do pino zener (-) correspondentes.
As predefinições são definidas de tal forma que quando a tensão da bateria relevante atinge o nível de carga total, o valor proporcional no pino (+) do opamp fica acima do nível de referência do pino (-) zener.
A situação acima transforma instantaneamente a saída do opamp de seu 0V inicial para uma lógica alta igual ao nível de tensão de alimentação.
Essa alta na saída do opamp aciona um circuito ajustável do IC 555 para que o IC 555 seja habilitado para produzir intervalos periódicos ON/OFF sobre o circuito de descarga do capacitor conectado … a seguinte discussão nos explicará os procedimentos:
IC 555 Astável para Gerar ON/OFF periódico
O esquema a seguir mostra o estágio IC 555 configurado como um astável para a geração de comutação ON/OFF periódica pretendida para o circuito de descarga de capacitor subsequente.
Lista de peças
IC = IC 555
R2 = 22K
R1, C2 = calcular para obter a taxa de ciclo de descarga de carga desejada
Conforme mostrado no diagrama acima, o pino 4, que é a pinagem de reset do IC 555, está conectado à saída do estágio de opamp relevante.
Cada um dos opamps terá seus próprios estágios IC 555 separados, juntamente com o estágio do circuito de descarga do capacitor.
Enquanto a bateria está no processo de carregamento e a saída do opamp é mantida em zero, o IC 555 astable permanece desativado, no entanto, no momento em que a bateria conectada relevante fica totalmente carregada e a saída do opamp em questão se torna positiva, o IC 555 astable conectado se torna ativado, o que faz com que seu pino #3 de saída gere ciclos periódicos de ON/OFF.
O pino 3 do IC 555 é configurado com seu próprio circuito de descarga de capacitor individual, que responde aos ciclos ON/OFF do estágio do IC 555 e inicia o processo de carregamento e descarregamento de um capacitor na bateria relevante.
Para entender como esse capacitor de descarga se comporta em resposta aos ciclos de ligar/desligar do IC 555, talvez tenhamos que passar pela seguinte seção do artigo:
Circuito do Carregador de Descarga do Capacitor:
De acordo com a solicitação, a bateria deve ser carregada através de um circuito de despejo de capacitor, e eu criei o seguinte circuito, espero que faça o trabalho de acordo com as expectativas:
O funcionamento do circuito do circuito do carregador de descarga do capacitor mostrado acima pode ser aprendido a seguir:
- Enquanto o IC 555 permanecer no estado desabilitado, o BC547 pode obter a polarização necessária através de seu resistor de base 1K, que por sua vez mantém o transistor TIP36 associado na posição ON.
- Esta situação permite que o capacitor coletor de alto valor seja carregado até seu limite máximo permitido. Nesta posição o capacitor é armado na posição de stand-by carregado.
- No momento em que o estágio IC 555 é ativado e inicia seu ciclo ON OFF, os períodos OFF do ciclo desligam o par BC547/TIP36 e liga o lado esquerdo extremo TIP36, que fecha instantaneamente e descarrega a carga do capacitor na bateria associada positivo.
- O próximo ciclo ON do IC 555 reverte a situação para as condições anteriores e carrega o capacitor de 20.000uF e, mais uma vez, com o próximo ciclo OFF subsequente, o capacitor pode descarregar sua carga através do transistor TIP36 relevante.
- Esta operação de carga e descarga é realizada continuamente até que a bateria correspondente fique totalmente carregada, forçando o opamp a desligar-se e todo o processo.
Todos os opamps funcionam de maneira semelhante, detectando a condição da bateria conectada e iniciando automaticamente os procedimentos explicados acima.
Isso conclui a explicação sobre a proposta de carregador múltiplo automático de baterias usando carregamento de descarga de capacitor, se você tiver alguma dúvida ou dúvida, não hesite em comunicar através de comentários…
Hashtags: #Circuito #carregador #bateria #múltipla #usando #capacitor #despejo
FONTE
Nota: Este conteúdo foi traduzido do Inglês para português (auto)
Pode conter erros de tradução
Olá, se tiver algum erro de tradução (AUTO), falta de link para download etc…
Veja na FONTE até ser revisado o conteúdo.
Status (Ok Até agora)
Se tiver algum erro coloque nos comentários