מטען לצוף, המכונה גם בתור מטען תחזוקה או מטען חכם, משמש לגבות סוללת עופרת חומצה למעלה-למעלה הקיבולת הפריקה העצמי. פריקה עצמית מתרחשת בסוללה אם אינה בשימוש לאורך זמן, כלומר מתח המסוף מתחיל לרדת. אם מטען צף זה מחובר לסוללה ניתן להעלות את קיבולת הפריקה העצמית שהיא לרמת טעינה מלאה. אז הנה אנו בונים מעגל מטען צף לסוללת SLA 12v (סוללת חומצה עופרת אטומה).
רצוי להשתמש מדי פעם במטען צף זה לטעינה מריק. זה מונע סולפציה בסוללות כך שחיי הסוללות מתארכים. כמו כן, ניתן להחזיר את הקיבולת המרבית של התאים הבודדים. מטען צף תואם להפעלת עצמו כאשר מתח הסוללה מגיע לפוטנציאל נמוך יותר וכיבוי כאשר מתח הסוללה מגיע לפוטנציאל גבוה יותר.
סוללת ה- VRLA ללא תחזוקה מסוגים שונים כמו סוללת חומצה עופרת מוצפת, סוללת ג'ל, סוללת AGM. הנקודה החשובה היחידה שיש לקחת בחשבון היא כיבוי המטען לאחר טעינה מלאה כדי למנוע טעינת יתר. אם הכיבוי האוטומטי אינו קיים, המטען יטעין יתר על המידה את הסוללה מה שגורם לכשל פוטנציאלי בתאים בתוך הסוללה. הנה מעגל המטען הסוללה הפשוט 12 וולט באמצעות LM317 עם מטען פשוט עם ממשק LCD שנעשה בעבר,
סוֹלְלָה:
המכשיר האלקטרוכימי המספק אנרגיה למעגל החיצוני באמצעות תגובה כימית פנימית נקרא תא. שילוב של תאים אלה בסדרה או בחיבור מקביל נקרא סוללה. לדוגמא, סוללת חומצה עופרת 12V מורכבת מחיבור סדרתי של 6 תאים בסדרה. כל מתח נומינלי של תא יהיה 2V. אז, מטען צף צריך לטעון כל תא של סוללה זו ב -2.25 וולט. אז, המתח הכולל נעשה ל 13.5 וולט.
ה- 12V הוא מתח הנקודה האמצעית (MPV) של סוללה (50% מהקיבולת הכוללת). הסוללה הטעונה במלואה מציגה OCV (מתח במעגל פתוח) של 13.5 וולט. ניתן לפרוק את הסוללה עד מתח 10.5 שהוא 100% DOD.
להלן גיליון המפרט של מצברי אופנוע מתעשיות Exide,
הקו המודגש הוא הסוללה בשימוש Float זה פרויקט מטען. זוהי סוללת רכב 12V, 4Ah המשמשת בעיקר באופנועים. שם בגיליון הנתונים הוא מציין את זרם הטעינה להיות 0.3A כטווח בטוח. בדרך כלל יש לטעון מצבר חומצה עופרת לאופנועים בפחות מ- 0.1C. במקרה של סוללות משיכה מסוג ג'ל או סוללות AGM הן יכולות להיות בין 0.1C ל- 0.15C. לדוגמא: 12V, סוללת 7Ah מסוג מתיחה, זרם הטעינה יכול להיות בין 0.7A ל -1 A.
רכיבים נדרשים:
- LM317 - 2 מספרים
- LM358 - 1 לא.
- 1N4007 - 2No.
- גשר דיודות RB156 - 1 לא.
- ממסר (5V) - 1No.
- LM7805 - 1 לא.
- BC547, 2N2907 - כל אחד מהם
- קבל, 1000uF (אלקטרוליטי) - 1No.
- קבלים, 0.1uF (קרמיקה) - 1No.
- קליפים של תנין - 2Nos
- LED (כחול -1; ירוק -1; אדום -1)
- נגדים (10kὨ -1; 220Ὠ -1; 750Ὠ -2; 1kὨ -5; 1.2kὨ -4; 1.5kὨ -1; 150kὨ -2; 6.2kὨ -4; 4.7Ὠ, 2W -1)
- לוח נקודות מחורר
- חוטי חיבור
תרשים מעגל מטען צף והסבר:
1. שנאי מדורג:
נעשה שימוש כאן בשנאי למטה עם דירוג של 230 וולט עד 15 וולט, 1 מגברים. למרות שקיבולת הזרם היציאה של השנאי היא 1 אמפר, הזרם הרציף המותר הוא רק 0.4 אמפר להפעלה בטוחה. ניתן להשתמש בשנאי עם 230V / 0-15V או 230V / 15-0-15V.
2. מיישר גשר:
מיישר גשרים מלאים ממיר אספקת AC לאספקת DC באמצעות תהליך הנקרא תיקון והוסבר בעבר במעגל מיישר הגלים.
מיישר המשמש כאן הוא מיישר גשר מלא אשר RB156 הוא בדירוג 800V, 1.5A. הם מגיעים בחבילה מוטבעת אחת. לפיכך, מורכב מארבע דיודות בחיבור גשר.
3. מעגל ויסות מתח:
LM317 הוא וסת מתכוונן לשלושה מסופים
Vout = 1.25 * {1+ (R2 / R1)}
לפיכך, מתח המוצא הנדרש הוא 13.75V מקסימום לטעינת הסוללה. מאז, השתמשנו בדיודה בתפוקה נוספת של 0.5V קדימה מתווספת גם. לכן ה- Vout מ- LM317 הנדרש הוא 14.25V.
Vout = 1.25 * {1+ (2300ohm / 220ohm)}
הנה מחשבון המתח LM317 לחישוב לעיל.
כאן, כדי להשיג R2 כמו 2300 Ὠ, ביצענו חיבור סדרתי של 1.55K Ὠ עם 750 Ὠ. כדי להשיג 1.55k Ὠ מקבילים ארבעה מספרים של 6.2 kὨ.
4. מעגל מגביל זרם:
מכיוון שזרם הטעינה המוזכר בגיליון הנתונים של הסוללה הוא 0.3 אמפר. יש לחשב את הנגד המתאים, Iout = 1.25 / R
לכן, R = 4.7 Ὠ כדי להגביל את הזרם ל- 0.265A.
5. קטע ממסר אוטומטי לניתוק:
ההפעלה האוטומטית של המטען והניתוק האוטומטי ממשיכים באמצעות ממסר על ידי שליטה על עירור הסליל. קטע הניתוק האוטומטי מבטיח טעינה של הסוללה לרמה המתאימה. ברגע שהסוללה מגיעה למתח טעינה מלא של 13.6 וולט עירור סלילי הממסר מוסר. בדרך זו נמנעת טעינת יתר של הסוללה. מעגל קומפרטור משמש במצב היפוך להשיג הפסקה אוטומטית זו.
כמו כן, המתח מופיע במסופי הפלט רק כאשר הסוללה מחוברת. מכאן שלמעגל זה יש הגנה מפני קצר ממסופי הפלט. מתחת לתמונות מדגים את פעולת סעיף חתוכים אוטומטי.
בהמשך מוסבר הפעלת ממסר, נוריות LED וטרנזיסטורי בקרה,
עבודה של מעגל מטען צף:
המעגל הנ"ל בנוי בלוח נקודות מחורר כמפורט להלן,
כעת חבר את שנאי הצעד למטה לכניסת המודול שהורכב להלן ואז תראה הנור האדום מציין את מצב הטעינה של הסוללה כמוסבר לעיל בתרשים המעגל.
ברגע שהמתח מגיע ל 13.6 וולט הטעינה הושלמה והממסר כבוי. לפיכך, לא מופיע פלט במסופים והנורית הירוקה מציינת מצב זה. לאחר שמגיעים למצב זה ניתן לכבות את מתג אספקת הקלט. הממסר נדלק אוטומטית כאשר המתח של הסוללה מגיע מתחת ל -13.6 וולט. לפיכך, הסוללה היא תמיד במצב של טעינה מלאה. הפריקה העצמית מתמלאת מחדש וחיי הסוללה ישתפרו בטווח ארוך.
כפי שצוין קודם לכן, בתמונות למטה מסבירים כי לא מופיע מתח במסוף הפלט כאשר הסוללה אינה מחוברת ונורית ירוקה מצביעה על השלמת הטעינה.