El circuit de carregador autom脿tic de bateries presentat aqu铆 pot carregar autom脿ticament una bateria de 12V, 7Ah o superior. Les caracter铆stiques especials del carregador s贸n les seg眉ents. Controla autom脿ticament el corrent de c脿rrega segons l'estat de la bateria. El nivell de tensi贸 de la bateria, aix铆 com l'estat de c脿rrega, s'indiquen a la pantalla聽LCD. El carregador mant茅 la tensi贸 del flotador, si la bateria est脿 completament carregada.聽Arduino identifica l'estat de la connexi贸 i la tensi贸 de la bateria, i indica el mateix a la pantalla LCD.

Circuit i funcionament del carregador autom脿tic de bateria de 12V

El diagrama de circuits del carregador autom脿tic de bateria de 12V controlat per Arduino es mostra a la fig. 1. Est脿 constru茂t al voltant d'Arduino Uno (Board1), regulador de tensi贸 regulable聽LM338 (IC1), regulador de tensi贸 12V 7812 (IC2), LCD 16脳2 (LCD1) i alguns altres components.

Fig. 1: Diagrama de circuit del carregador autom脿tic de bateries

Quan la pot猫ncia de la xarxa de CA est脿 enc猫s, el transformador X1 de pas cap avall genera uns 15V AC i el converteix a per sobre de 18V DC despr茅s de la rectificaci贸 i el filtratge. La tensi贸 de corrent continu, per tant, disponible es divideix en dos: un per carregar la bateria de 12V (BATT.1) a trav茅s d'IC1 i l'altre per a la font d'alimentaci贸 a Arduino (Board1) a trav茅s d'IC2.

Mentre es carrega la bateria, el seu voltatge es mostra a la cantonada superior esquerra de LCD1. El tipus de carregador / c脿rrega i l'estat es mostra a la segona l铆nia de LCD1. LM338 subministra 14,2V a la bateria fins que es carrega completament. Una vegada que est脿 completament carregat (per sobre de 13V), LM338 subministra al voltant de 13,3V a la bateria i mant茅 la c脿rrega en aquest nivell. 脡s el que s'anomena聽c脿rrega flotant. La tensi贸 de c脿rrega est脿 controlada per dos transistors BC547 (T1 i T2), les bases dels quals estan connectades als passadors de placa Arduino 8 i 9.

Per saber l'estat de la bateria quan l'alimentaci贸 de la xarxa el猫ctrica de CA de 230V est脿 apagada, premeu i manteniu premut l'interruptor de prova S1 durant algun temps. Arduino obt茅 energia de la bateria connectada. Mostra el voltatge i l'estat de la bateria (suposant que la bateria no estigui morta).

Programari

El programa de programari (batterycharger.ino) est脿 escrit en llenguatge de programaci贸 Arduino. L'IDE Arduino s'utilitza per compilar i carregar el programa. ATmega328P a la placa Arduino Uno ve amb un carregador d'arrencada preprogramat que us permet carregar-hi un nou codi sense utilitzar un programador de maquinari extern.

Connecteu Arduino al PC i seleccioneu el port COM correcte a l'IDE Arduino. Compila el programa/esb贸s. Seleccioneu el tauler correcte al men煤 Tools->Board a l'IDE Arduino. Puja l'esb贸s a la mem貌ria interna del microcontrolador.

Construcci贸 i assaig

Un disseny de PCB del carregador autom脿tic de bateria de 12V controlat per Arduino es mostra a la fig. 2 i el seu disseny de components a la fig. 3.

Fig. 2: Disposici贸 de PCB del carregador de bateriaFig. 3: Disposici贸 de components per al PCB

Descarregar PDF de disseny de PCB i components:聽feu clic aqu铆

Munteu el circuit al PCB dissenyat. Una vegada que el circuit est脿 llest i l'esb贸s d'Arduino s'escriu a la placa a trav茅s del port USB, connecteu el saltador de聽curtcircuit SJ1 i un mult铆metre en lloc de la bateria per al calibratge. Enceneu la pot猫ncia de la xarxa de CA i ajusteu VR1 fins que el mult铆metre llegeixi 14.2V DC. Ajusta VR2 fins que LCD1 mostri 14.2V. Traieu el jersei de curtcircument SJ1 i el mult铆metre. El carregador est脿 a punt per utilitzar-lo. Connecteu una bateria que s'ha de carregar (bateria de 12V) a BATT.1, com es mostra al circuit.

Precauci贸

Mantingueu la polaritat adequada de la bateria mentre us connecteu per carregar-la. La polaritat inversa de la bateria pot danyar el circuit.

La tensi贸 de c脿rrega s'estableix a 14.2V. Aquest valor dep猫n del fabricant de bateries de plom-脿cid. Per tant, consulteu el manual de la bateria abans de carregar-lo.

Utilitzeu dissipadors de calor adequats per a IC1 i IC2.

Fayaz Hassan 茅s gerent de la planta d'acer de Visakhapatnam, Andhra Pradesh. Est脿 interessat en projectes de microcontroladors, mecatr貌nica i rob貌tica.