Cargador De Baterias Fondo-Flote
Páginas: 12 (2833 palabras)
Publicado: 7 de mayo de 2012
UNIVERSIDAD NACIONAL DEL NORDESTE Comunicaciones Científicas y Tecnológicas 2003
Resumen: T-044
Cargador automático de baterías fondo - flote.
Marder, Felipe - Aquino, Carlos de J. - Lombardero, Oscar G. Depto de Ingeniería Eléctrica - Facultad de Cs. Exactas y Naturales y Agrimensura - UNNE. 9 de Julio 1449 - 2º Piso, Laboratorio Nº 10 - (3400) Corrientes - Argentina. Tel./Fax: +54 (03783)423126 E-mail: fmarder@exa.unne.edu.ar
RESUMEN
El presente trabajo con el carácter de desarrollo tecnológico, forma parte del proyecto aprobado por la SGCYT de la UNNE PI Nº 673 titulado: “Aplicaciones industriales basadas en microcontroladores”. El mismo consiste en el diseño e implementación de un cargador de baterías, que será utilizado para energizar las UPSs, no obstante, el cargador ensi mismo constituye una unidad autónoma y podrá ser usado en forma separada. Se propone como principio de funcionamiento del cargador el de fondo-flote con limitación de corriente. Este artículo está destinado a guiar a los estudiantes y técnicos, en las técnicas y principios del diseño y cálculo aproximado de los valores de los componentes circuitales.
MATERIALES Y METODOS
El circuito que seutilizará es el que se muestra en la Figura 1. Describiremos brevemente su funcionamiento. El transformador T1, conectado a la línea de alimentación de 220 voltios entrega en su devanado secundario, una tensión de alterna, la que es rectificada en onda completa, esta tensión continua pulsante, a través del tiristor Th1 y la resistencia limitadora de corriente R7, cargarán la batería. El transistorQ1, será el encargado de provocar el disparo del tiristor, cuando la batería se encuentre descargada. Este transistor junto al comparador de tensión OP1, constituyen juntos con sus elementos asociados, el elemento de control del cargador, los que determinarán el inicio y corte del proceso de carga, en función del estado de la batería. Una vez completada la carga de la batería, se corta lacorriente principal y queda una pequeña corriente, llamada de flote o mantenimiento.
Figura 1
UNIVERSIDAD NACIONAL DEL NORDESTE Comunicaciones Científicas y Tecnológicas 2003
Resumen: T-044
Componentes utilizados y suposiciones simplificadoras. La finalidad del presente cargador es cargar una batería del tipo plomo gelificado, utilizado en las UPSs, como fuente de energía. Se utilizará para loscálculos una batería de 12 Voltios, de tensión nominal y una capacidad de 7,5 Amperes.hora o mayor. Se supondrá una corriente media de carga de 3 Amperes. Se considerará que una batería esta completamente cargada cuando alcance una tensión de 13,6 Voltios, y descargada cuando tenga una tensión de 12,5 Voltios o menor. Se utilizará un transformador con una tensión secundaria de 16 Voltios eficacescomo mínimo. Para asegurar el régimen de carga propuesto, deberá proveer una corriente de 3 Amperes o más. Se elige un rectificador en configuración puente, compuesto por cuatro diodos del tipo 1N5401 o similares. El circuito de carga principal, está compuesto por el transformador T1, el puente de diodos PD, el tiristor Th1(TIC126D o similar), la resistencia limitadora R7 y la batería B. El diodoLed y R6, proveen una indicación visual de la corriente de carga. Cálculo de los componentes: Si el transformador provee una Vs de 16 Veficaces, a un régimen de carga de 3 Amperes, tendremos una tensión de pico asociada de aproximadamente 22,6 Voltios, supondremos caídas de tensión en los diodos del puente de 1,2 Voltios por diodo (recordemos que conducen de a pares, en cada semiciclo), y tambiénen el tiristor de 1 Voltio. Tendremos pues una tensión pico efectiva de carga de: Vp = 22,6 - 2x1,2 - 1 = 19,2 Voltios, y supondremos una tensión de batería descargada, Bdes = 12, 5 voltios. Esto nos permitirá calcular el valor de la resistencia limitadora R7, suponiendo una corriente media de carga, Im = 3 Amperes.
θ1
R7 = ( 1 / Im. π )
θ2
∫
( Vp. Sen θ - Bdes ) dθ / R7 , donde...
Resumen: T-044
Cargador automático de baterías fondo - flote.
Marder, Felipe - Aquino, Carlos de J. - Lombardero, Oscar G. Depto de Ingeniería Eléctrica - Facultad de Cs. Exactas y Naturales y Agrimensura - UNNE. 9 de Julio 1449 - 2º Piso, Laboratorio Nº 10 - (3400) Corrientes - Argentina. Tel./Fax: +54 (03783)423126 E-mail: fmarder@exa.unne.edu.ar
RESUMEN
El presente trabajo con el carácter de desarrollo tecnológico, forma parte del proyecto aprobado por la SGCYT de la UNNE PI Nº 673 titulado: “Aplicaciones industriales basadas en microcontroladores”. El mismo consiste en el diseño e implementación de un cargador de baterías, que será utilizado para energizar las UPSs, no obstante, el cargador ensi mismo constituye una unidad autónoma y podrá ser usado en forma separada. Se propone como principio de funcionamiento del cargador el de fondo-flote con limitación de corriente. Este artículo está destinado a guiar a los estudiantes y técnicos, en las técnicas y principios del diseño y cálculo aproximado de los valores de los componentes circuitales.
MATERIALES Y METODOS
El circuito que seutilizará es el que se muestra en la Figura 1. Describiremos brevemente su funcionamiento. El transformador T1, conectado a la línea de alimentación de 220 voltios entrega en su devanado secundario, una tensión de alterna, la que es rectificada en onda completa, esta tensión continua pulsante, a través del tiristor Th1 y la resistencia limitadora de corriente R7, cargarán la batería. El transistorQ1, será el encargado de provocar el disparo del tiristor, cuando la batería se encuentre descargada. Este transistor junto al comparador de tensión OP1, constituyen juntos con sus elementos asociados, el elemento de control del cargador, los que determinarán el inicio y corte del proceso de carga, en función del estado de la batería. Una vez completada la carga de la batería, se corta lacorriente principal y queda una pequeña corriente, llamada de flote o mantenimiento.
Figura 1
UNIVERSIDAD NACIONAL DEL NORDESTE Comunicaciones Científicas y Tecnológicas 2003
Resumen: T-044
Componentes utilizados y suposiciones simplificadoras. La finalidad del presente cargador es cargar una batería del tipo plomo gelificado, utilizado en las UPSs, como fuente de energía. Se utilizará para loscálculos una batería de 12 Voltios, de tensión nominal y una capacidad de 7,5 Amperes.hora o mayor. Se supondrá una corriente media de carga de 3 Amperes. Se considerará que una batería esta completamente cargada cuando alcance una tensión de 13,6 Voltios, y descargada cuando tenga una tensión de 12,5 Voltios o menor. Se utilizará un transformador con una tensión secundaria de 16 Voltios eficacescomo mínimo. Para asegurar el régimen de carga propuesto, deberá proveer una corriente de 3 Amperes o más. Se elige un rectificador en configuración puente, compuesto por cuatro diodos del tipo 1N5401 o similares. El circuito de carga principal, está compuesto por el transformador T1, el puente de diodos PD, el tiristor Th1(TIC126D o similar), la resistencia limitadora R7 y la batería B. El diodoLed y R6, proveen una indicación visual de la corriente de carga. Cálculo de los componentes: Si el transformador provee una Vs de 16 Veficaces, a un régimen de carga de 3 Amperes, tendremos una tensión de pico asociada de aproximadamente 22,6 Voltios, supondremos caídas de tensión en los diodos del puente de 1,2 Voltios por diodo (recordemos que conducen de a pares, en cada semiciclo), y tambiénen el tiristor de 1 Voltio. Tendremos pues una tensión pico efectiva de carga de: Vp = 22,6 - 2x1,2 - 1 = 19,2 Voltios, y supondremos una tensión de batería descargada, Bdes = 12, 5 voltios. Esto nos permitirá calcular el valor de la resistencia limitadora R7, suponiendo una corriente media de carga, Im = 3 Amperes.
θ1
R7 = ( 1 / Im. π )
θ2
∫
( Vp. Sen θ - Bdes ) dθ / R7 , donde...
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