www.drpt.net/brainfarm.it

Caricabatteria 12V stabilizzato
switching

By Prof

Vi presento un progetto che trova la sua utilità in applicazioni nel campo dell’accumulo d’energia. In particolare i suoi principali utilizzi sono la ricarica delle batterie presenti nei gruppi d’emergenza elettrica.e la compensazione del fenomeno dell’autoscarica degli accumulatori.
L’autoscarica è uno dei principali motivi di deterioramento delle batterie occasionalmente utilizzate. Le batterie dapprima perdono la loro carica, poi si attiva un processo chimico irreversibile chiamato “solfatazione”. Quando la batteria si solfata perde la sua capacità operativa rendendosi del tutto inutile. Tutti coloro che hanno un’auto , una moto, una barca o comunque batterie non frequentemente utilizzate possono essere i tipici utilizzatori del sistema da me descritto. Anche grossisti di batterie ed elettrauto possono trovar agio in questo caricatore.
Rispetto al classico caricabatteria acquistato negli ipermercati l’apparecchio da me proposto presenta la caratteristica di poter caricare per lunghi tempi una o più batterie senza danneggiarle.
Le batterie caricabili con questo circuito sono:
· Batterie a 12V del tipo al piombo con liquido
· Batterie al piombo con ricombinazione dei gas
· Batterie al piombo gel
· Betterie al piombo sealed acid.

Facciamo ora una breve panoramica sui vari tipi di caricabatteria presenti sul mercato:
“Classico”
· Tipo di carica :continuo (carica la batteria fin quando non viene spento)
· Difetti: genera una grossa evaporarazione della soluzione d’elettrolisi che si trasforma in nubi di pericoloso idrogeno (pericolo d’esplosioni ed incendio). Danneggia le batterie a ricombinazione dei gas o a gel.
· Pregi: Costo basso.
“A finestra o soglia di tensione”
· Tipo di carica : Senza regolazione dinamica di tensione vale a dire che inizia a caricare con una tensione che considera come livello di “batteria scarica” e termina la carica con una tensione che considera come tensione di “batteria carica”
· Difetti : le batterie di capacità minore non sono caricate completamente a causa della maggiore facilità del raggiungimento della soglia di tensione di batteria carica. In qualsiasi caso non sempre viene garantita la batteria carica al 100%, questo perché prima di esser sottoposta ad un nuovo ciclo di ricarica la batteria dovrà dapprima scaricarsi.
· Pregi: Un passo avanti rispetto al sistema classico (la batteria non si danneggia).

“A tampone”
· Tipo di carica: Viene mantenuta la tensione di batteria carica con continui “rabbocchi di corrente”.
· Difetti : Carica un po’ più lenta. Costo del sistema più alto.
· Pregi : Il caricabatteria ideale per chi non ha fretta, permette di avere batterie sempre perfettamente cariche.

Download:

Elenco componenti
lo stampato

Il circuito pubblicato appartiene alla categoria “ caricabatteria a tampone “, in poche parole per ben 100 volte al secondo controlla la tensione di batteria e decide se caricare la batteria. Un led di segnalazione ci informa circa lo stato di carica della batteria ( led spento = in carica, led acceso = carica). Lo schema elettrico prevede l’uso di un trasformatore monofase Vin = 230V / Vout = 15V con amperaggio sufficiente alla nostra batteria (normalmente almeno 1/5-1/10 della corrente della batteria) e in ogni caso non superiore ai 6A. Consiglio di caricare le batterie in ambienti ventilati di inserire un fusibile in serie all’uscita del polo positivo del caricabatteria con corrente uguale alla corrente del secondario del trasformatore e di collegare le batterie con il caricabatteria spento tramite l’utilizzo di cavi da 1,5/2,5 mmquadri di sezione portanti alle proprie estremità una coppia di morsetti di buona qualità. Voglio ricordare che le batterie generano idrogeno sia in fase di carica che in fase di scarica, ricordo inoltre che l’idrogeno è un gas ad alto potere calorico e facilmente infiammabile. Ogni scintilla o fiamma sviluppata nei pressi di una batteria può provocare l’accensione del gas e l’esplosione della stessa batteria, quindi usate le dovute attenzioni !!
Per effettuare la taratura della tensione di carica, consiglio di collegare una batteria di piccolo amperaggio possibilmente carica, posiziare il trimmer al 50% della corsa e collegare un volmetro digitale in parallelo alla batteria. Una volta assicurati dei collegamenti elettrici collegate la rete elettrica al trasformatore e….. se non scoppia nulla (si fa per dire!) verificate sia il led che la tensione di carica. Regolate il trimmer in modo da far stabilizzare la tensione di carica della batteria a 13,6V per le batterie con liquido ed a 13,8 per le batterie in gelatina. L’operazione di taratura andrà ripetuta più volte durante la giornata fino ad esser certi che la tensione massima di carica sia quella giusta.
Ah, ragazzi, dimenticavo un particolare che mi vergogno quasi di raccomandare: le resistenze di potenza scaldano e possono raggiungere temperature elevate, ricordiamoci di montarle distanziate dal pcb e da fili Ricordo inoltre di non toccarle con le dita. Inoltre, sia il ponte di potenza che l’SCR necessitano di un adeguato raffreddamento. Consiglio per ciò che riguarda l’SCR di comprarne uno ad anodo isolato elettricamente dal contenitore altrimenti è necessario ricorrere ai sistemi d’isolamento con mica, rondelle di plastica e grasso al silicone. Per la scelta del contenitore ne consiglio uno in metallo generosamente capiente per far raffreddare meglio i componenti, quindi non dimenticatevi di collegare il contenitore a terra tramite il cavo della rete elettrica. Non risparmiate sui fusibili, con la sicurezza non si scherza, consiglio l'uso di due fusibili: il primo sulla rete ed il secondo sulla batteria.
Nota: Sullo schema elettrico manca un componente visibile invece sul disegno del lato componenti fra il Gate ed il catodo di Q1. trattasi d'un resistore da 1000 ohm 1/4W.

Attenzione: Circuito soggetto a tensioni e correnti di elevato valore, non si consiglia il montaggio a chi non ha le necessarie competenze con relative cognizioni sulla sicurezza elettrica e chimica di ciò che trattato in quest’articolo. Prima di utilizzare gli accumulatori consiglio di far dovuto studio sull’uso e manutenzione degli stessi. Questo articolo risulta non completo circa le informazioni sulla sicurezza d’uso delle batterie, quindi prima d’iniziare la costruzione dell’oggetto descritto siete pregati d’informarvi circa la normativa in questione.
Leggere in qualsiasi caso il DISCLAIMER prima di intraprendere la costruzione del circuito in questione.

Buon lavoro