Circuit chargeur batterie plomb-acide : explorer les stratégies de charge optimales

Un circuit chargeur de batterie plomb-acide est une source d'énergie précieuse pour la plupart des systèmes, et vous le trouverez dans la batterie de moto. Aussi, c'est un circuit simpliste qui facilite la charge des types courants de batterie SLA 12 Volts.

Donc, c'est essentiel dans la charge des systèmes d'alimentation de secours. Différents fabricants de batteries donnent diverses techniques de charge. Cependant, la ligne de fond est que le système sous-jacent est le circuit chargeur de batterie plomb-acide.

Consultez notre présentation élaborée du circuit pour une meilleure compréhension.

Qu'est-ce qu'un circuit chargeur de batterie plomb-acide ?

Fig 1 : Charge d'une batterie de voiture

Un circuit chargeur de batterie plomb-acide est utilisé pour charger les systèmes d'alimentation de secours standard. Une telle batterie nécessitera une alimentation à courant limité qui maintient une tension constante à ses bornes, et vous devez la fournir avec le courant correct. Fournir un tel courant au taux requis est où ce circuit devient utile. Il fournira une charge suffisante à la batterie et se déconnectera quand elle sera complète.

Paramètres importants à considérer lors de la création du circuit

Figure 2 : Un mécanicien change une batterie plomb-acide 12V

Tous les produits de batterie ont une tension imprimée sur la batterie, et cela dépendra de la taille de la batterie. Donc, pour garder la batterie en bonne santé, assurez-vous de fournir la tension réelle de la batterie.

Sinon, vous n'éviterez pas le dysfonctionnement de la batterie.

Notez aussi, il y a des paramètres importants pour toutes les technologies de batterie que vous devriez considérer. Chaque chargeur doit satisfaire chacun des éléments suivants :

• Puisqu'une alimentation non régulée gâchera la batterie, le chargeur doit délivrer un courant constant. Si le courant diminue, la batterie se sous-chargera.
• Il doit fournir un niveau de tension de batterie au moins 17% plus que la tension imprimée sur la batterie.
• Bien que ce ne soit pas une exigence obligatoire, il devrait avoir une charge de maintien (float charge), et son essence est d'empêcher l'auto-décharge de la batterie.
• Il devrait couper le taux de courant quand la batterie atteint le niveau de seuil.

Composants du circuit chargeur batterie plomb-acide

Schéma de circuit

Voici le schéma de circuit complet de ce processus de charge de batterie.

Figure 3 : Un circuit chargeur de batterie plomb-acide

Composants

Pour un assemblage de systèmes chargeurs de batteries de secours, vous aurez besoin des pièces suivantes :

• Redresseur en pont : Il convertira le courant d'entrée AC en DC. Donc, c'est essentiel dans la livraison du type de courant approprié.
• Résistances : Elles aideront au contrôle des niveaux de courant.
• Deux Diodes - une Zener et une 1N4007 : Elles seront utiles quand le circuit atteint une tension de déclenchement.
• Une LED verte ou n'importe quel affichage LED.
• Un potentiomètre : Il donnera la différence de potentiel du circuit.
• Un relais 12V : Il gardera le circuit opérationnel même quand l'alimentation est coupée.
• Un IC LM 317 : Il facilitera le maintien d'une tension constante. Donc, c'est essentiel pour améliorer la durée de vie de la batterie.
• Un régulateur de tension 7815 : Il est parmi les types courants de régulateurs de tension. Il produit une tension constante de 15V.

Calibrer le circuit

Avant d'expliquer le processus de charge de batterie, regardons d'abord comment calibrer le circuit. Pour ce processus, vous avez besoin d'une alimentation de banc.

Figure 4 : Une batterie plomb-acide avec logo fabricant

Pendant la calibration, assurez-vous que l'alimentation DC est à 14,5V. Connectez l'alimentation aux bornes positives et négatives du circuit. Mettez le cavalier en mode calibration et tournez le bouton du potentiomètre jusqu'à ce que votre LED devienne rouge. Une fois que vous atteignez ce niveau, déconnectez l'alimentation et remettez le cavalier en mode utilisation. Votre circuit est maintenant prêt pour l'usage, et vous pouvez le connecter soit à une alimentation AC ou DC.

Aussi, vous devez noter ce qui suit :

1. Nous avons réglé l'alimentation à 14,5V, qui est le point de déclenchement du circuit. Quand vous réglez le circuit à ce point, vous atteindrez environ 75% du pourcentage de charge.
2. Vous pouvez augmenter le pourcentage de charge à une valeur plus élevée, comme 100%. Cependant, pour cela, vous devrez éliminer le régulateur de tension. Cela réglera la tension de déclenchement à environ 16V. Néanmoins, évitez un tel réglage car il délivre environ 18V à la batterie.

Figure 5 : Vérification des performances d'une batterie plomb-acide

Explication du circuit

Notez ce qui suit pour ce circuit :

• Vous connecterez la tension DC à l'entrée de tension du régulateur de tension. L'alimentation chargera la batterie via la résistance et le relais.
• La diode Zener devient active quand le circuit atteint la tension de déclenchement. Le but est d'assurer que le transistor a une tension de base suffisante.
• Le résultat du processus ci-dessus est l'activation du transistor. Par conséquent, il gagnera une sortie haute. Aussi, le signal incitera le relais à s'activer, ce qui déconnectera la batterie.

Différentes façons de charger en utilisant le circuit chargeur batterie plomb-acide

Vous pouvez utiliser diverses façons de charger le circuit de batterie plomb-acide. Nous les examinerons chacune en détail ci-dessous.

Utilisation d'un seul ampli-op

Figure 6 : Batteries plomb-acide industrielles

Voici les étapes simples pour comprendre le fonctionnement de ce circuit. Premièrement, vous configurerez le système en utilisant trois étapes simples. Par exemple, il y a la phase d'alimentation. Dans cet étage, vous aurez besoin d'un réseau redresseur en pont et un transformateur.

Pendant la configuration, vous pouvez ignorer l'installation d'un condensateur de lissage en série avec le redresseur en pont. Néanmoins, pour améliorer la sortie DC, considérez de l'ajouter. Préférablement, un condensateur 1000uF/25V est le meilleur pour cet usage.

Aussi, rappelez-vous de connecter la sortie du système à la batterie que vous voulez charger.

Ensuite, vous devez connecter un comparateur de tension IC 741, et son essence est de détecter la tension de la batterie pendant le processus de charge. Connectez cet IC à la batterie mais rappelez-vous d'utiliser un preset 10K dans la connexion.

Le preset sera utile pour faciliter le retour de l'IC quand la batterie est pleine.

Il serait utile de connecter aussi l'IC à un réseau diviseur de tension. Les composants de ce réseau incluront une diode Zener 6V et une résistance 10K.

Aussi, connectez la sortie de l'IC à l'étage driver de relais. Dans cette étape, vous avez besoin d'un transistor pour le contrôle du circuit.

Voici ce qui se passe quand vous connectez le circuit : En cliquant sur l'interrupteur, il facilite le contournement du relais. Par conséquent, le circuit continue, quoique pour un court moment.

Ensuite, l'IC détectera la tension de la batterie. Puisque les niveaux sont bas, l'IC incitera la création d'une sortie logique commune. Résultant, le relais et le transistor s'activeront. Le rôle du relais ici est de maintenir cette puissance pour que le circuit reste opérationnel même si l'interrupteur est éteint. Ainsi, la batterie commencera à charger.

Quand le niveau de charge approche 14V, l'IC le détecte à nouveau. En conséquence, il passe à une sortie logique haute. En réponse, le transistor éteindra le relais. À ce stade, le circuit s'éteindra, et il restera éteint jusqu'à ce que vous le rallumiez une fois de plus car il est à capacité de charge maximale.

Chargeur 12V, 24V / 20 amp utilisant deux ampli-ops

Figure 8 : Vérification des niveaux de tension d'une batterie plomb-acide

Voici la seconde option. Elle fonctionnera sous un principe similaire au premier.

Quand il n'y a pas de batterie, le circuit sera éteint. Le relais pendant cette phase maintient la connexion éteinte.

Maintenant, considérez un cas où vous connectez une batterie sans charge au circuit. Le circuit s'allumera. Ensuite, l'IC détectera le potentiel bas et incitera le début du processus de charge.

Cependant, notez que dans ce circuit, les deux ampli-ops travaillent en tandem. Ils faciliteront le processus d'hystérésis pendant la charge, et les deux travaillent aussi pour inverser le processus d'hystérésis quand le niveau de batterie descend à un autre bas.

Utilisation de l'IC 7815

Figure 9 : Plusieurs ICs

Vous pouvez charger la batterie sans utiliser un relais ou IC. Pour cela, vous aurez besoin d'un genre de circuit suiveur d'émetteur. Cela signifie que l'émetteur ne permettra l'opération du transistor que si son potentiel est en dessous du potentiel de base. L'action se produira quand le potentiel de l'émetteur est bas d'environ 0,7V.

L'utilisation de l'IC 7815 est de fournir une tension régulée de 15V. En résultat, la différence de potentiel sera la différence entre 15V et 0,7V. Donc, 15V – 0,7V est 14,3V. Par conséquent, 14,3V est le seuil sur lequel la batterie se déconnecte et cesse de charger.

Circuit chargeur batterie plomb-acide 12V 100 Ah

Vous pouvez aussi créer ce circuit en utilisant l'IC 78H12A. Néanmoins, il serait utile d'être attentif à la tension du système avant de le connecter à la batterie. Le but est de garantir la compatibilité.

Pendant la connexion, vous aurez besoin de plusieurs diodes. Quatre d'entre elles peuvent être 1N4007. Aussi, assurez-vous que les autres ont une intensité nominale de dix ampères et plus. Vous pouvez atteindre cela en connectant des types de diodes 6A4.

Aussi, dans ce circuit, l'installation d'un dissipateur thermique est impérative pour une dissipation de chaleur efficace, et elle facilitera le fonctionnement efficace du circuit.

Circuit chargeur batterie plomb-acide IC 555

Figure 10 : Une batterie de voiture

Enfin, cette forme de circuit vous aidera à charger n'importe quelle taille de batterie. Vous pouvez le connecter de deux façons principales, et elles incluent ce qui suit :

Utilisation de l'IC 555 comme IC contrôleur

Dans ce circuit, votre IC 555 opérera comme le comparateur, facilitant la comparaison des conditions de charge de la batterie. L'alimentation est aussi tout sauf sophistiquée, et tout ce dont vous avez besoin est un réseau en pont. Aussi, lors du choix de la cote de la diode, considérez le taux de courant de charge de la batterie.

Assurez-vous toujours que la cote de la diode est le double du taux de courant de charge de la batterie. Aussi, vous devez fournir que la cote Ah de la batterie est dix fois son taux de courant de charge.

Charge de batterie dépendante du courant IC 555

Figure 11 : Une batterie de voiture 12V

Connectez ce circuit comme un système de verrouillage à réinitialisation. Quand vous appliquez d'abord l'alimentation au système, il ne démarrera pas initialement, et à ce stade, il déconnectera le contact du relais. Aussi, notez que la batterie est à cette instance en charge.

Ensuite, quand vous allumez le relais, il incitera la commutation du circuit. Le courant circulera, en résultat. Similaire aux autres circuits, le relais changera le gain selon le vent.

Conclusion

Un circuit chargeur de batterie plomb-acide est l'un des systèmes électroniques fondamentaux, et vous auriez besoin de l'avoir pour charger les systèmes de batteries de toutes les batteries au plomb. Ainsi, nous vous avons donné toutes les infos cruciales pour une compréhension complète de ses principes de fonctionnement.

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