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Ladekreis für Blei-Säure-Batterien – verschiedene Ladestrategien

Eine Ladeschaltung für Blei-Säure-Batterien ist eine wertvolle Stromquelle für die meisten Systeme, und Sie finden sie in der Motorradbatterie. Außerdem ist es eine vereinfachte Schaltung, die das Laden gängiger 12-Volt-SLA-Batterietypen erleichtert.

Daher ist es beim Laden von Notstromsystemen unerlässlich. Verschiedene Batteriehersteller bieten verschiedene Ladetechniken an. Unter dem Strich ist das zugrunde liegende System jedoch die Ladeschaltung für Blei-Säure-Batterien.

Schauen Sie sich unsere ausführliche Präsentation der Schaltung zum weiteren Verständnis an.

Was ist eine Blei-Säure-Batterieladeschaltung?

Abb. 1:Wechseln einer Autobatterie

Ein Blei-Säure-Batterieladekreis wird zum Laden von Standard-Notstromsystemen verwendet. Eine solche Batterie benötigt eine strombegrenzte Stromversorgung, die eine konstante Spannung an ihren Anschlüssen aufrechterhält, und Sie müssen sie mit dem richtigen Strom versorgen. Diese Schaltung ist praktisch, um einen solchen Strom mit der erforderlichen Rate zu liefern. Dadurch wird die Batterie ausreichend aufgeladen und nach Abschluss getrennt.

Wichtige Parameter, die beim Erstellen der Schaltung zu berücksichtigen sind

Abbildung 2:Ein Mechaniker wechselt eine 12-V-Blei-Säure-Batterie

Alle Batterieprodukte haben eine auf der Batterie gedruckte Spannung, die von der Batteriegröße abhängt. Stellen Sie daher sicher, dass Sie die tatsächliche Batteriespannung liefern, um die Batterie gesund zu halten.

Andernfalls werden Sie eine Fehlfunktion des Akkus nicht vermeiden.

Beachten Sie auch, dass es für alle Batterietechnologien wichtige Parameter gibt, die Sie berücksichtigen sollten. Jedes Ladegerät muss Folgendes erfüllen:

Komponenten des Ladekreises für Blei-Säure-Batterien

Schaltplan

Hier ist der vollständige Schaltplan dieses Batterieladevorgangs.

Abbildung 3:Schaltung eines Blei-Säure-Batterieladegeräts

Komponenten

Für die Montage von Pufferbatterie-Ladesystemen benötigen Sie folgende Teile:

Kreis kalibrieren

Bevor wir den Batterieladevorgang erklären, schauen wir uns zunächst an, wie die Schaltung kalibriert wird. Für diesen Vorgang benötigen Sie ein Tischnetzteil.

Abbildung 4:Eine Bleisäure mit Herstellerlogo

Stellen Sie während der Kalibrierung sicher, dass die Gleichstromversorgung 14,5 V beträgt. Schließen Sie die Stromversorgung an die positiven und negativen Anschlüsse des Stromkreises an. Setzen Sie den Jumper auf den Kalibrierungsmodus und drehen Sie den Potentiometerknopf, bis Ihre LED rot wird. Sobald Sie dieses Niveau erreicht haben, trennen Sie die Stromversorgung und setzen Sie den Jumper auf den Betriebsmodus zurück. Ihre Schaltung ist jetzt einsatzbereit und Sie können sie entweder an eine Wechsel- oder Gleichstromversorgung anschließen.

Außerdem müssen Sie Folgendes beachten:

  1. Wir haben die Stromversorgung auf 14,5 V eingestellt, was der Auslösepunkt der Schaltung ist. Wenn Sie die Schaltung auf diesen Punkt einstellen, erreichen Sie ungefähr 75 % des Ladeprozentsatzes.
  2. Sie können den Ladeprozentsatz auf einen höheren Wert erhöhen, z. B. 100 %. Dazu müssen Sie jedoch den Spannungsregler eliminieren. Er stellt die Auslösespannung auf etwa 16 V ein. Vermeiden Sie dennoch eine solche Einstellung, da sie etwa 18 V an die Batterie liefert.

Abbildung 5:Überprüfen der Leistung einer Bleibatterie

Erklärung der Schaltung

Beachten Sie für diese Schaltung Folgendes:

Verschiedene Möglichkeiten zum Laden mit dem Blei-Säure-Ladegerät

Sie können den Blei-Säure-Batteriekreis auf verschiedene Arten laden. Wir werden uns jeden von ihnen hier unten im Detail ansehen.

Verwendung eines einzelnen Operationsverstärkers

Abbildung 6:Industrielle Bleibatterien

Hier sind die einfachen Schritte, um die Funktionsweise dieser Schaltung zu verstehen. Zunächst konfigurieren Sie das System in drei einfachen Schritten. Da ist zum Beispiel die Stromversorgungsphase. In dieser Phase benötigen Sie ein Brückengleichrichternetzwerk und einen Transformator.

Bei der Projektierung kann auf die Reihenschaltung eines Füllkondensators zum Brückengleichrichter verzichtet werden. Erwägen Sie dennoch, den DC-Ausgang zu verbessern, um ihn einzugeben. Vorzugsweise ist ein 1000-uF/25-V-Kondensator für diese Verwendung am besten geeignet.

Denken Sie auch daran, den Ausgang des Systems mit der Batterie zu verbinden, die Sie aufladen möchten.

Als nächstes müssen Sie einen 741 IC-Spannungskomparator anschließen, dessen Kern darin besteht, die Batteriespannung während des Ladevorgangs zu erkennen. Schließen Sie diesen IC an die Batterie an, aber denken Sie daran, eine 10K-Voreinstellung in der Verbindung zu verwenden.

Die Voreinstellung ist praktisch, um das Zurücksetzen des IC zu erleichtern, wenn die Batterie voll wird.

Es wäre hilfreich, wenn Sie den IC auch an ein Spannungsteilernetzwerk anschließen würden. Die Komponenten dieses Netzwerks umfassen eine 6-V-Zenerdiode und einen 10-K-Widerstand.

Verbinden Sie außerdem den Ausgang des IC mit der Relaistreiberstufe. In diesem Schritt benötigen Sie einen Transistor zur Steuerung der Schaltung.

Folgendes passiert, wenn Sie den Stromkreis anschließen:Wenn Sie auf den Schalter klicken, wird das Umgehen des Relais erleichtert. Folglich geht der Kurs weiter, wenn auch nur für kurze Zeit.

Als nächstes erkennt der IC die Spannung der Batterie. Da die Pegel niedrig sind, veranlasst der IC die Erzeugung eines gemeinsamen Logikausgangs. Als Ergebnis werden das Relais und der Transistor eingeschaltet. Die Rolle des Relais besteht hier darin, diese Leistung aufrechtzuerhalten, damit die Schaltung auch bei ausgeschaltetem Schalter in Betrieb bleibt. Somit beginnt der Akku zu laden.

Wenn sich der Ladepegel 14 V nähert, erkennt der IC dies erneut. Dementsprechend schaltet er auf den High-Logik-Ausgang um. Als Reaktion darauf schaltet der Transistor das Relais aus. An diesem Punkt schaltet sich der Stromkreis aus und bleibt ausgeschaltet, bis Sie ihn wieder einschalten, da er die maximale Ladekapazität erreicht hat.

12 V, 24 V / 20 A Ladegerät mit zwei Operationsverstärkern

Abbildung 8:Überprüfen der Spannungswerte einer Bleibatterie

Hier ist die zweite Option. Es wird nach einem ähnlichen Prinzip wie das erste funktionieren.

Wenn keine Batterie vorhanden ist, ist der Stromkreis ausgeschaltet. Das Relais hält während dieser Phase die Verbindung ab.

Betrachten Sie nun einen Fall, in dem Sie eine Batterie ohne Ladung an den Stromkreis anschließen. Die Schaltung schaltet sich ein. Als nächstes erkennt der IC das niedrige Potential und veranlasst den Beginn des Ladevorgangs.

Beachten Sie jedoch, dass in dieser Schaltung die beiden Operationsverstärker im Tandem arbeiten. Sie erleichtern den Hystereseprozess während des Ladevorgangs und beide arbeiten auch daran, den Hystereseprozess umzukehren, wenn der Batteriestand auf einen anderen niedrigen Wert abfällt.

Mit IC 7815

Abbildung 9:Mehrere ICS

Sie können den Akku ohne Relais oder IC aufladen. Dazu benötigen Sie eine Emitterfolger-Schaltung. Dies bedeutet, dass der Emitter den Betrieb des Transistors nur zulässt, wenn sein Potential unter dem Basispotential liegt. Die Aktion tritt auf, wenn das Emitterpotential um ungefähr 0,7 V niedrig ist.

Die Verwendung des IC 7815 besteht darin, eine geregelte Spannung von 15 V bereitzustellen. Als Ergebnis ist die Potentialdifferenz die Differenz zwischen 15 V und 0,7 V. Daher sind 15 V – 0,7 V 14,3 V. Daher sind 14,3 V die Schwelle, bei der die Batterie getrennt wird und das Laden beendet wird.

12-V-100-Ah-Blei-Säure-Akkuladeschaltung

Sie können diese Schaltung auch mit IC 78H12A erstellen. Trotzdem wäre es hilfreich, sich vor dem Anschließen an die Batterie an der Spannung des Systems zu orientieren. Ziel ist es, die Kompatibilität zu gewährleisten.

Während des Anschlusses benötigen Sie mehrere Dioden. Vier davon können 1N4007 sein. Stellen Sie außerdem sicher, dass die anderen mindestens zehn Ampere haben. Sie können dies erreichen, indem Sie 6A4-Diodentypen anschließen.

Auch in dieser Schaltung ist die Installation eines Kühlkörpers für eine effektive Wärmeableitung unerlässlich und erleichtert den effizienten Betrieb des Kurses.

IC 555 Bleibatterie-Ladeschaltung

Abbildung 10:Eine Autobatterie

Schließlich hilft Ihnen diese Form der Schaltung beim Laden einer Batterie jeder Größe. Sie können es auf zwei Arten verbinden, und dazu gehören die folgenden:

Verwendung von IC 555 als Controller-IC

In dieser Schaltung fungiert Ihr IC 555 als Komparator und erleichtert den Vergleich der Batterieladezustände. Auch die Stromversorgung ist alles andere als ausgefeilt und man braucht lediglich ein Bridge-Netzwerk. Berücksichtigen Sie bei der Auswahl der Diodenleistung auch den Ladestrom der Batterie.

Stellen Sie immer sicher, dass die Diodenleistung doppelt so hoch ist wie der Batterieladestrom. Außerdem müssen Sie angeben, dass die Ah-Zahl der Batterie das Zehnfache ihres Ladestroms beträgt.

IC 555 Stromabhängiges Laden der Batterie

Abbildung 11:Eine 12-V-Autobatterie

Schließen Sie diese Schaltung als Reset-Latch-System an. Wenn Sie das System zum ersten Mal mit Strom versorgen, startet es zunächst nicht und trennt an diesem Punkt den Relaiskontakt. Beachten Sie auch, dass die Batterie bei dieser Instanz geladen wird.

Als nächstes, wenn Sie das Relais einschalten, wird es das Umschalten des Stromkreises veranlassen. Als Ergebnis fließt Strom. Ähnlich wie bei den anderen Kursen verschiebt das Relais die Verstärkung in Abhängigkeit vom Wind.

Schlussfolgerung

Eine Ladeschaltung für Blei-Säure-Batterien ist eines der grundlegenden elektronischen Systeme, und Sie würden beim Laden der Batteriesysteme aller Bleibatterien helfen, wenn Sie sie hätten. Daher haben wir Ihnen alle wichtigen Informationen für ein vollständiges Verständnis seiner Funktionsprinzipien gegeben.

Wir sind Ihre vertrauenswürdige Seite für Informationen zu elektronischen Komponenten. Wenden Sie sich jederzeit an uns, wenn Sie Fragen haben, und wir werden umgehend antworten.


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