Diagrama del circuito del cargador de batería de plomo ácido y su funcionamiento

En este proyecto de bricolaje, le mostraré cómo construir un circuito de cargador de batería de plomo-ácido simple utilizando componentes fácilmente disponibles. Este circuito se puede utilizar para cargar baterías recargables de plomo ácido de 12 V con una clasificación en el rango de 1 Ah a 7 Ah.

Introducción

Las baterías de plomo ácido son una de las baterías recargables más antiguas disponibles en la actualidad. Debido a su bajo costo (por capacidad) en comparación con las tecnologías de baterías más nuevas y la capacidad de proporcionar altas sobrecorrientes (un factor importante en los automóviles), las baterías de plomo ácido siguen siendo la opción preferida de baterías en casi todos los vehículos.

La principal preocupación con cualquier batería es que se descarga con el tiempo y debe recargarse para que pueda proporcionar el voltaje y la corriente necesarios.

Imagen del circuito del cargador de baterías de plomo-ácido 1

Diferentes baterías tienen diferentes estrategias de carga y en este proyecto, le mostraré cómo recargar una batería de plomo ácido usando un circuito simple de cargador de batería de plomo ácido.

Advertencia: Antes de continuar, quiero que sepas que este circuito se prueba en condiciones de prueba específicas y no garantizamos que sea 100% exitoso. Pruebe este circuito bajo su propia responsabilidad. Tome todas las precauciones necesarias, ya que podría estar manipulando voltaje de red y CC de alto potencial.

¿Cómo recargar una batería de plomo ácido?

Para cargar una batería desde CA necesitamos un transformador reductor, un rectificador, un circuito de filtrado y un regulador para mantener el voltaje constante. Luego podemos darle el voltaje regulado a la batería para cargarla. Piense que si solo tiene voltaje de CC y carga la batería de plomo-ácido, podemos hacerlo suministrando ese voltaje de CC a un regulador de voltaje CC-CC y algunos circuitos adicionales antes de dárselo a la batería de plomo-ácido. La batería de automóvil también es una batería de plomo-ácido.

CARGADOR DE BATERÍAS DE PLOMO ÁCIDO SIMPLE - Diagrama de bloques

Como se ve en el diagrama de bloques anterior, se suministra un voltaje de CC al regulador de voltaje de CC. El regulador de voltaje utilizado aquí es el 7815, que es un regulador de 15 V. El voltaje de salida de CC regulado se entrega a la batería. También hay un circuito de modo de carga lenta que ayudará a reducir la corriente cuando la batería esté completamente cargada.

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Diagrama de circuito

A continuación se muestra el diagrama de circuito del cargador de baterías de plomo-ácido.

Diagrama del circuito del cargador de batería de plomo-ácido

Componentes del circuito del cargador de batería de plomo-ácido

  • 7815
  • Puente rectificador
  • Resistencias: 1Ω (5W), 1KΩ x 2, 1,2KΩ, 1,5KΩ x 2, 10KΩ
  • Diodos: 1N4007, x 3, 1N4732A (Zener)
  • Transistor 2SD882 NPN
  • LED x 4
  • Potenciómetro de 50 KΩ
  • Relé de 12 V

Descripción de Componente

7815

El 7815 forma parte de la serie 78XX de reguladores de voltaje lineales. Es posible que haya utilizado 7805 y 7812, que producen un voltaje regulado de 5 V y 12 V respectivamente. De manera similar, el regulador de voltaje 7815 produce un voltaje regulado constante de 15 V.

Batería de ácido sólido

La batería de plomo ácido es una batería recargable desarrollada en 1859 por Gaston Plante. Las principales ventajas de la batería de plomo es que disipa muy poca energía (si la disipación de energía es menor, puede funcionar durante mucho tiempo con alta eficiencia), puede generar altas sobrecorrientes y está disponible a un costo muy bajo.

Calibrar el circuito

Antes de ver el funcionamiento, déjame mostrarte cómo calibrar el circuito. Para calibrar el circuito, necesita un Fuente de alimentación CC variable (una fuente de alimentación de banco). Establezca el voltaje en la fuente de alimentación de su banco en 14,5 V y conéctelo a CB+ y CB- del circuito.

Calibración del circuito del cargador de batería de plomo-ácido

Inicialmente, coloque el puente entre las posiciones 2 y 3 para calibrar. Ahora gire lentamente el potenciómetro de 50 KΩ hasta que se encienda el LED «Cargado». Ahora desconecte la fuente de alimentación y conecte el puente entre 1 y 2. Su circuito está listo ya que todo lo que necesita es una fuente de CC (o CA) de 18 V.

NOTA

  • Los 14,5 V que configuramos en la calibración se denomina punto de disparo. Cuando el punto de disparo se establece en 14,5 V, la batería se cargará aproximadamente al 75 % de su capacidad.
  • Si desea cargar el 100 %, establezca el punto de disparo en ≈16 V quitando el regulador 7815 y suministrando directamente 18 V CC, pero esto no se recomienda.

Explicación del circuito

  • El circuito consta principalmente de un puente rectificador (si está utilizando una fuente de alimentación de CA reducida a 18 V), un regulador 7815, un diodo Zener, un relé de 12 V y algunas resistencias y diodos.
  • El voltaje CC se conecta al Vin del 7815 y comienza a cargar la batería a través del relé y la resistencia de 1Ω (5W).
  • Cuando el voltaje de carga de la batería alcanza el punto de disparo, es decir, 14,5 V, el diodo Zener comienza a conducir y proporciona suficiente voltaje base al transistor.
  • Como resultado, el transistor está activo y su salida se vuelve ALTA. Esta señal alta activará el relé y la batería se desconectará del suministro.

Imagen 2 del circuito del cargador de batería de plomo-ácido

NOTA:

  • La batería debe cargarse con 1/10th Es corriente de carga, por lo que el regulador de voltaje debe generar 1/10.th de la corriente de carga producida por la batería
  • Se debe conectar un disipador de calor al regulador 7815 para obtener una mejor eficiencia.

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