एक नाव चार्जर, भी रखरखाव चार्जर या स्मार्ट चार्जर के रूप में कहा जाता है, एक चार्ज करने के लिए प्रयोग किया जाता है लीड एसिड बैटरी टॉप-अप स्वयं निर्वहन क्षमता के लिए। स्व-निर्वहन बैटरी में होता है यदि लंबे समय तक उपयोग में नहीं होता है, तो टर्मिनल वोल्टेज कम होने लगता है। यदि यह फ्लोट चार्जर बैटरी से जुड़ा हुआ है तो स्व-डिस्चार्ज की क्षमता को सबसे ऊपर रखा जा सकता है जो कि पूर्ण चार्ज स्तर पर है। इसलिए यहाँ हम 12v SLA बैटरी (सील लीड एसिड बैटरी) के लिए फ्लोट चार्जर सर्किट बना रहे हैं ।
खाली से चार्ज करने के लिए कभी-कभी इस फ्लोट चार्जर का उपयोग करना उचित है। यह बैटरियों में सल्फेशन को रोकता है ताकि बैटरियों का जीवन बढ़े। साथ ही, व्यक्तिगत कोशिकाओं की अधिकतम क्षमता को बहाल किया जा सकता है। जब बैटरी वोल्टेज कम क्षमता तक पहुँच जाता है और बैटरी वोल्टेज अधिक क्षमता तक पहुँच जाता है, तो फ्लोट चार्जर चालू होता है।
मेंटेनेंस फ्री वीआरएलए बैटरी विभिन्न प्रकार की होती है जैसे फ्लडेड लीड एसिड बैटरी, जेल बैटरी, एजीएम बैटरी। ओवरचार्जिंग को रोकने के लिए पूर्ण चार्ज के बाद विचार करने के लिए एकमात्र महत्वपूर्ण बिंदु चार्जर का बंद होना है । यदि स्वचालित शटडाउन मौजूद नहीं है, तो चार्जर बैटरी को ओवरचार्ज करेगा जो बैटरी के अंदर कोशिकाओं की संभावित विफलता का कारण बनता है। यहाँ पहले से किए गए एलसीडी इंटरफ़ेस के साथ सरल चार्जर के साथ LM317 का उपयोग करते हुए सरल 12V बैटरी चार्जर सर्किट है,
बैटरी:
आंतरिक रासायनिक प्रतिक्रिया के माध्यम से बाहरी सर्किट में ऊर्जा की आपूर्ति करने वाले विद्युत रासायनिक उपकरण को सेल कहा जाता है । इन कोशिकाओं के संयोजन को या तो श्रृंखला या समानांतर कनेक्शन में एक बैटरी कहा जाता है । उदाहरण के लिए, एक 12V लीड एसिड बैटरी श्रृंखला में 6 कोशिकाओं के एक श्रृंखला कनेक्शन से बना है । प्रत्येक सेल नाममात्र वोल्टेज 2V होगा। तो, फ्लोट चार्जर को इस बैटरी के प्रत्येक सेल को 2.25V पर चार्ज करना होता है। तो, 13.5V के लिए बनाया समग्र वोल्टेज।
12V बैटरी का मध्य-बिंदु वोल्टेज (MPV) है (कुल क्षमता का 50%)। फुल चार्ज बैटरी 13.5V का OCV (ओपन-सर्किट वोल्टेज) दिखाती है। बैटरी को 10.5 वोल्टेज तक डिस्चार्ज किया जा सकता है जो कि 100% डीओडी है।
नीचे एक्साइड उद्योगों से मोटरसाइकिल बैटरी की विनिर्देश शीट है,
पर प्रकाश डाला लाइन इस फ्लोट चार्जर परियोजना में प्रयोग बैटरी है । यह 12V है, 4Ah ऑटोमोटिव बैटरी का उपयोग ज्यादातर मोटरबाइक में किया जाता है। डेटाशीट में यह चार्जिंग करंट को सुरक्षित सीमा के रूप में 0.3 ए बताता है। आम तौर पर मोटरसाइकिलों के लिए एक लीड एसिड बैटरी को 0.1C से कम में चार्ज किया जाना चाहिए। कर्षण बैटरी के मामले में या तो जेल प्रकार या एजीएम बैटरी यह 0.1C से 0.15C तक हो सकती है। जैसे: 12V, 7Ah बैटरी कर्षण प्रकार, चार्जिंग करंट कहीं भी 0.7A से 1A तक हो सकता है।
आवश्यक घटक:
- LM317 - 2Nos
- LM358 - 1No।
- 1N4007 - 2No।
- डायोड ब्रिज RB156 - 1No।
- रिले (5 वी) - 1No।
- LM7805 - 1No।
- BC547, 2N2907 - प्रत्येक एक
- संधारित्र, 1000uF (इलेक्ट्रोलाइटिक) - 1No।
- संधारित्र, 0.1uF (सिरेमिक) - 1No।
- मगरमच्छ क्लिप - 2Nos
- एलईडी (नीला -1; हरा -1; लाल -1)
- प्रतिरोध (10k; -1; 220Ὠ -1; 750; -2; 1k; -5; 1.2kὨ -4; 1.5kὨ -1; 150kὨ -2; 6.2kὨ -4; 4.7Ὠ, 2W -1)
- छिद्रित डॉट बोर्ड
- तारों को जोड़ना
फ्लोट चार्जर सर्किट आरेख और स्पष्टीकरण:
1. चरण-नीचे ट्रांसफार्मर:
230V से 15V की रेटिंग के साथ AC ट्रांसफ़ॉर्मर का एक चरण नीचे, 1Amps का उपयोग किया जाता है। भले ही ट्रांसफार्मर की आउटपुट करंट क्षमता 1Amps पर हो, सुरक्षित संचालन के लिए स्वीकार्य निरंतर प्रवाह केवल 0.4Amps है। 230V / 0-15V या 230V / 15-0-15V के साथ एक ट्रांसफार्मर का उपयोग किया जा सकता है।
2. पुल करनेवाला:
फुल वेव ब्रिज रेक्टिफायर एसी सप्लाई को रेक्टिफिकेशन नामक प्रक्रिया के जरिए डीसी सप्लाई में बदल देता है और इसे फुल वेव रेक्टिफायर सर्किट में पहले समझाया जाता है।
यहां उपयोग किया गया एक रेक्टिफायर एक पूर्ण तरंग पुल रेक्टिफायर है जो RB156 रेटिंग 800V, 1.5A का है। वे एक इनलाइन पैकेज में आते हैं। इस प्रकार, पुल कनेक्शन में चार डायोड शामिल हैं।
3. वोल्टेज नियामक सर्किट:
LM317 एक तीन टर्मिनल समायोज्य नियामक है
Vout = 1.25 * {1+ (R2 / R1)}
इस प्रकार, बैटरी को चार्ज करने के लिए आवश्यक आउटपुट वोल्टेज 13.75V अधिकतम है । चूंकि, हमने आउटपुट पर एक डायोड का उपयोग किया है 0.5 वी फॉरवर्ड ड्रॉप को भी जोड़ा गया है। इसलिए आवश्यक LM317 से वोट 14.25V है।
Vout = 1.25 * {1+ (2300ohm / 220ohm)}
उपरोक्त गणना के लिए यहां LM317 वोल्ट कैलकुलेटर है।
यहां, 2300 23 के रूप में एक R2 प्राप्त करने के लिए, 750 Ὠ के साथ 1.55K R2 की श्रृंखला कनेक्शन बनाया है। 1.55k Ὠ को प्राप्त करने के लिए 6.2 k numbers की चार संख्याएँ लंबित हैं।
4. वर्तमान सीमक सर्किट:
चूंकि बैटरी डेटापत्रक में उल्लिखित चार्ज करंट 0.3Amps है। उपयुक्त रेजिस्टर की गणना की जानी चाहिए, Iout = 1.25 / आर
इसलिए, आर = 4.7 Ὠ वर्तमान को 0.265 ए तक सीमित करने के लिए।
5. स्वचालित-कटऑफ रिले खंड:
चार्जर के स्वत: चालू होने और स्वचालित कट-ऑफ को कॉइल उत्तेजना को नियंत्रित करके रिले का उपयोग करने पर किया जाता है। स्वचालित कटऑफ अनुभाग बैटरी के उचित स्तर तक चार्ज को सुनिश्चित करता है। एक बार जब बैटरी 13.6V के पूर्ण आवेश वोल्टेज तक पहुँच जाती है, तो रिले कॉइल उत्तेजना को हटा दिया जाता है। इस तरह बैटरी की ओवरचार्जिंग से बचा जाता है। एक तुलनित्र सर्किट का उपयोग इस स्वचालित कटऑफ को प्राप्त करने के लिए अशुभ स्थिति में किया जाता है।
इसके अलावा, वोल्टेज केवल आउटपुट टर्मिनलों पर दिखाई देता है जब बैटरी कनेक्ट होती है। इसलिए इस सर्किट में आउटपुट टर्मिनलों के शॉर्ट सर्किट से सुरक्षा होती है । चित्रों के नीचे प्रदर्शित करता है कि स्वत: कट ऑफ अनुभाग के आपरेशन।
इसके अलावा रिले, एलईडी और नियंत्रण ट्रांजिस्टर के संचालन को नीचे समझाया गया है,
फ्लोट चार्जर सर्किट का कार्य:
उपरोक्त सर्किट नीचे के रूप में एक छिद्रित डॉट बोर्ड में बनाया गया है,
अब नीचे दिए गए मॉड्यूल के इनपुट के लिए स्टेप-डाउन ट्रांसफार्मर को कनेक्ट करें और फिर आप देखेंगे कि रेड एलईडी बैटरी के चार्जिंग स्थिति को इंगित करता है जैसा कि सर्किट आरेख के साथ ऊपर बताया गया है।
एक बार जब वोल्टेज 13.6V तक पहुंच जाता है तो चार्जिंग पूरी हो जाती है और रिले बंद हो जाता है। इस प्रकार, कोई आउटपुट टर्मिनलों पर दिखाई नहीं देता है और ग्रीन एलईडी इस स्थिति को इंगित करता है। इस स्थिति तक पहुँचने के बाद इनपुट सप्लाई स्विच को बंद किया जा सकता है। जब बैटरी का वोल्टेज 13.6V से नीचे पहुंच जाता है तो रिले अपने आप चालू हो जाती है। इस प्रकार, बैटरी हमेशा टॉप-अप चार्जिंग की स्थिति में होती है। सेल्फ डिस्चार्ज को रिफिल किया जाता है और बैटरी की लाइफ को लंबी रेंज में बेहतर बनाया जाएगा।
जैसा कि पहले उल्लेख किया गया है, नीचे दिए गए चित्र बताते हैं कि आउटपुट टर्मिनल पर कोई वोल्टेज दिखाई नहीं देता है जब बैटरी कनेक्ट नहीं होती है और ग्रीन एलईडी चार्ज पूरा होने का संकेत देता है।