Republica Bolivariana De VenezuelaMinisterio Del Poder Popular Para La Educación Superior

Instituto Universitario De Tecnología AgroindustrialSan Cristóbal – Estado Táchira

Integrantes:

Alfredo Parada Gutiérrez CC.ICarlos José Guerra C.C.IOscar Alberto Castro Ch,C.I 19768023

Profesor: Zelin Bustos

San Cristóbal, octubre de 2012

Introducción

A cont inuac ión se presenta una in formac ión deta l lada de lo que son lasbaterías sus componentes, su funcionamiento, a si como también los tipos que existen.

Una vez aprend ido acerca de las bater ías , pasamos a ver que t ipos decargadores de baterías hay, su funcionamiento y demás conceptos básicos que debemos saber.

F i n a l m e n t e s e h a d i s e ñ a d o u n c a r g a d o r d e b a t e r í a s c o n d e s c o n e x i ó n automática, la cual la hemos probado y la que vamos a presentar para fines del curso

¿Que es un cargador de baterias?Un cargador de baterías es un dispositivo utilizado para almacenar energía, mediante el suministro de corriente eléctrica, dentro de pilas recargables o en las celdas de una batería.

La carga de corriente corriente depende de la tecnología y de la capacidad de la batería a cargar. Por ejemplo, la corriente que debería suminsitrarse para una recarga de una batería de auto de 12 V deberá ser muy diferente a la corriente para recargar una batería de teléfono móvil.

Tipos de cargadores de baterías

Cargador SencilloUn cargador sencillo trabaja haciendo pasar una corriente continua constante por la batería que va a ser cargada. El cargador sencillo no modifica su corriente de salida basándose en el tiempo de carga de la batería. Esta sencillez facilita que sea un cargador barato, pero también con una baja calidad. Este tipo de cargador suele tardar bastante tiempo en cargar una batería para evitar daños por sobrecarga. Incluso así, una batería que se mantenga mucho tiempo en un cargador sencillo pierde capacidad de carga y puede llegar a quedar inutilizable.

Este cargador es para celulares Nokia 5220, pero en realidad el puerto de carga lo comparten muchos otros modelos.

Cargador MantenimientoUn cargador de mantenimiento es un tipo de cargador sencillo que carga la batería muy despacio, a la velocidad de autodescarga. Un cargador de mantenimiento es el tipo de cargador de baterías más lento. Una batería puede dejarse en un cargador de este tipo por tiempo indefinido, manteniéndose cargada por completo sin riesgo de sobrecarga.

Cargador Con temporizador

La corriente de salida de un cargador de este tipo se corta tras un tiempo predeterminado. Estos cargadores fueron los más comunes para baterías Ni-Cd de alta capacidad a finales de la década de 1990. (para las pilas de consumo Ni-Cd, de baja capacidad, se suele usar un cargador sencillo).

Es frecuente encontrar a la venta este tipo de cargadores junto a un paquete de pilas. El tiempo de carga viene configurado para ellas. Si se utilizan en ellos otras pilas de menor capacidad, podrían sufrir una sobrecarga. De otro lado, si se cargan pilas de mayor capacidad que las originales solo quedarán cargadas parcialmente. Los avances en este tipo de tecnologia incrementan la capacidad de las pilas cada año, por lo que un cargador antiguo puede que solo cargue parcialmente las pilas actuales.

Inteligente La corriente de salida depende del estado de la batería. Este cargador controla el voltaje de la batería, su temperatura y el tiempo que lleva cargándose, proporcionando una corriente de carga adecuada en cada momento. El proceso de carga finaliza cuando se obtiene la relación adecuada entre voltaje, temperatura y/o tiempo de carga.

En la baterías de Ni-Cd y NiMH, el voltaje que puede ofrecer la batería aumenta poco a poco durante el proceso de carga hasta que la batería está totalmente cargada. Tras esto el voltaje disminuye, lo que indica a un cargador inteligente que la batería está totalmente cargada.

Un cargador inteligente típico carga la batería hasta un 85% de su capacidad máxima en menos de una hora, entonces cambia a carga de mantenimiento, lo que requiere varias horas hasta conseguir la carga completa.

Rápido Un cargador rápido puede usar el circuito de control de la propia batería para conseguir una carga rápida de ésta sin dañar los elementos de sus pilas. Muchos de estos cargadores disponen de un ventilador para mantener la temperatura controlada. Suelen actuar como un cargador normal -carga en una noche- si se usan con pilas normales de NiMH, que no tienen un circuito de control. Algunos, como los fabricados por Energizer, pueden realizar una carga rápida de cualquier batería NiMH aunque ésta no disponga del circuito de control.

Por pulsos Algunos cargadores usan tecnología de carga por pulsos en la cual se aplica un tren de pulsos de corriente continua a la batería, cuyo tiempo de subida,

anchura, frecuencia y amplitud son controlados con gran precisión. Se suele decir que esta tecnología funciona con baterías de cualquier tamaño, voltaje, capacidad o composición química, incluyendo baterías automovilísticas reguladas por válvulas. Empleando la carga por pulsos se pueden aplicar picos de alto voltaje sin sobrecalentar la batería. En una batería de plomo-ácido, esto descompone los cristales de sulfato de plomo, extendiendo la vida útil de la batería.

Varios tipos de cargadores por pulsos están patentados mientras que otros tienen licencia libre.

Algunos cargadores utilizan pulsos para comprobar el estado de la batería nada más conectar el cargador, luego continúan cargando a corriente constante durante el periodo de carga rápida y finalmente vuelven a utilizar la carga por pulsos cada cierto tiempo para mantener la carga.

Cargador Inductivas Los cargadores inductivos hacen uso de la inducción electromagnética para cargar las baterías. Una estación de carga envía energía electromagnética por acoplamiento inductivo a un aparato eléctrico, el cual almacena esta energía en las baterías. La carga se consigue sin que exista contacto físico entre el cargador y la batería. Es el sistema de carga más utilizado en cepillos de dientes eléctricos; debido a que no existe contacto eléctrico no hay peligro de electrocución. Cada inductancia esta referida al campo magnético generado

Cargador De Baterías De Plomo

Todas las resistencias son de carbono, 1/4 vatios, 5% de tolerancia, a menos que se indique lo contrario.

R1 = 500 ohmios

C1 = 0.1uF (100nF), de cerámica

U1 = LM350T

R2 = 3K

C2 = 1uF/40 voltios

U2 = LM301A

R3 = 820 ohm

C3 = 1000pF (1nF), de cerámica

S1 = Pulsador interruptor (normalmente abierto)

R4 = 15 ohmios

C4 = 0.1uF, de cerámica (ver texto)

R5 = 230 ohm

  D1 = 1N457 (o equiv.)

R6 = 15K

LED1 = rojo, 5 mm, ultra brillante

R7 = 0,2 ohm, 5W, PD

Q1 = 2N2905, PNP, TO-39 el caso

su alto rendimiento de primer circuito comienza con rapidez (y tiene) la carga de 2 amperios, pero a medida que la tensión aumenta la corriente en consecuencia, disminuirán.

Cuando la corriente cae por debajo de 150 mA, el cargador pasa automáticamente a la tensión de un menor 'Float' para evitar la sobrecarga.

En el punto de que una carga completa se alcanza, Q1 será el sesgo y el LED se iluminará.

El LM301A es un AMP 8-pines. El transistor Q1 es un PNP, silicio, AF-Fuera tipo con una caja de metal A-39 y puede ser sustituido por uno o NTE ECG129. El diodo D1, un silicio, GP Det. tipo, puede estar sustituido con uno o NTE177 ECG177. El LM350 (U1), debe ser enfriado.

El voltaje de entrada debe ser igual o aproximadamente 18volts.

Función de R1 es para purgar algunos de la tensión de entrada a la salida y viceversa. Un diodo 1N4002 o similar se puede utilizar también.

R2 y R5 son realmente de película de metal resistencias tipo. Para obtener el 3K para R2 utilizar dos 1K5 (1500 ohmios) resistencias en serie. Para utilizar dos R5 470 ohmios en paralelo. O cualquier combinación para llegar a estos valores. Para R1, 500 ohmios, puede utilizar dos 1K en paralelo o 470 ohms + 33 en la serie.

R7, la resistencia de ohmios 0,2, es un 5 vatios de hilo bobinado tipo. No utilice el tipo de carbón estándar.

C4: Este 0.1uF (opcional) (100nF) condensador de cerámica necesita ser montada sobre las líneas eléctricas y tan cerca del LM301 (U2) como sea posible. Se filtrará cualquier residuo posible ondulación hf, que de otro modo puede evitar que este amplificador funcione correctamente. Usar sólo si tiene problemas con el LM301 no apagar.

S1 es una subminiatura pulsador, normalmente abierta. He recibido algunos e-mails de pareja en lo que respecta a este parámetro. Pensé que el diagrama era bastante claro. Muestra un "abierto" el interruptor con la flecha que indica un "momentáneo" de conexión cuando se le presiona. Nada fuera de lo común aquí amigos y un símbolo estándar para la electrónica ...

Cuando el interruptor de arranque es empujado, la salida del cargador pasa a 14,5 V. A medida que el batttery aproxime a carga completa, las disminuciones de carga de corriente y el voltaje de salida se reduce a aproximadamente 14,5 V formulario 12,5 V, terminando el proceso de carga. El transistor Q1 a continuación, se enciende el led como una indicación visual de una carga completa.

Nota: Este circuito ambos trabajan para la célula de gel y las baterías regulares de Los Ángeles, y es a partir de una nota de aplicación se encuentra en el Cuaderno de Datos Nacional Lineal 1 como parte de su especificación de las hojas de datos del regulador (# 400041, Rev. 1, página 1-147)

El circuito del cargador de baterías:Para poder cargar una batería, es necesario entregarle una corriente. Típicamente, se consideran dos modalidades de carga: rápida y lenta. La primera de ellas permite cargar completamente una batería en aproximadamente 4 o 6 horas. La segunda, suele demorar entre 14 y 24 horas. A primera vista, el segundo sistema no parece tener mucho sentido, ya que implica un tiempo mucho mayor para obtener los mismos resultados. Pero la razón de su existencia se debe a que la carga rápida puede terminar mas rápidamente con la vida útil de la batería.

Para cargar una batería, se necesita hacer circular hacia ella una corriente. De acuerdo a la magnitud de dicha corriente será el tiempo que se necesite para su carga. Para que exista una circulación de corriente hacia la batería, el cargador debe proveer una tensión (voltaje) mayor al de la batería, este es el motivo por el cual no podemos cargar una batería de 12V a partir de otra. Este es el motivo que por el que se implemento esta etapa separada de la fuente explicada mas arriba.

El circuito que presentamos tiene la particularidad de incluir una etapa “dobladora de tensión” que permite elevar los 12V de su entrada para permitir cargar una batería a partir de otra. Si lo que necesitamos es simplemente un cargador “de pared”, solo debemos conectar este circuito al de la fuente, como veremos mas adelante, y si queremos cargar una batería a partir de otra, pondremos la que esta cargada en la entrada, y la que queremos recargar a la salida, cuidando que los bornes estén conectados de la manera correcta. 

Circuito del cargador de baterías. El borne superior de cada bornera corresponde al polo positivo, y el inferior al

negativo.

El circuito funciona de la siguiente manera: cuando el pin 3 del NE555 esta en estado bajo, el condensador electrolítico C3 se carga a través de los diodos D2 y D3, hasta que en sus bornes haya una tensión de aproximadamente 12V. Cuando el pin 3 pasa a estado alto, la tensión del nodo donde se unen C3 y D3 tendrá (en teoría) la suma de los 12V del condensador más los 12V de la fuente. En la práctica este valor nunca llega a ser de 24V, solo es de unos 13V o 14V, dependiendo de la carga que se aplique, pero es más que suficiente para nuestros propósitos. La etapa siguiente, compuesta por un diodo Zener y un transistor NPN forman un rudimentario regulador para, junto a la resistencia variable VR1, ajustar la tensión de salida.

Como la corriente que haremos circular depende de la batería bajo carga y del tiempo que queramos dedicarle a su recarga, deberemos ajustar VR1 utilizando un amperímetro (que forma parte de un multímetro o tester común) colocado en serie entre el borne positivo de la batería y el borne correspondiente del cargador.

Si esta corriente es del orden del 10% al 20% de la corriente que entrega la batería, el tiempo de carga ira de 10 a 5 horas, por lo que será una “carga rápida”. Aquí debemos prestar atención a la temperatura de la batería. Si es excesiva podría provocar daños en su estructura, por lo que si ello ocurre, ajustaremos VR1 para que la corriente sea menor. En esta modalidad de carga, no es seguro dejar la batería en el cargador después del tiempo necesario para su recarga, así que debemos estar atentos a este hecho.

Conclusiones

Una batería es un dispositivo electroquímico el cual almacena energía en forma química.

P a r a c a r g a r u n a b a t e r í a s e n e c e s i t a d e u n v o l t a j e m a y o r a l q u e suministra este.

Para poder cargar una batería en forma lenta o rápida, depende de la corriente que se le aplique.

Se recomienda hacer una carga lenta de la batería que con una recarga rápida, este tiende a tener menos tiempo de vida.

El circuito diseñado se puede adaptar para un cargador de 6v, esto dependerá del diodo zener solamente