Carregadores de Bateria DIY: Guia Definitivo para Construir e Escolher os Melhores Designs

A bateria é uma das invenções mais brilhantes já feitas. Então, como funciona é que armazena uma quantidade fixa de energia antes de acabar. Por isso temos baterias recarregáveis. Portanto, se você tem uma bateria descarregada, pode conectá-la a um carregador e recarregá-la. No entanto, o desempenho de suas baterias depende do carregador. Por isso um carregador de bateria decente é necessário. Mas, se você quer fazer um, existem muitos designs de carregadores de bateria por aí. Alguns são simples, como um carregador de bateria LED, enquanto outros são como morder a bala. Felizmente, criamos este artigo para mostrar como fazer carregadores de bateria DIY. Você está pronto? Vamos mergulhar!

O que é um Carregador de Bateria?

Em termos leigos, carregadores de bateria são dispositivos que carregam baterias mortas.

Mas vamos um pouco mais fundo.

Carregadores de bateria são dispositivos que alimentam correntes elétricas às baterias por um longo período.

Carregador de bateria com verificador de volt e watt

O objetivo é fazer as células da bateria segurarem energia suficiente e funcionarem como fonte de energia. E é algo que todos os carregadores têm em comum.

No entanto, existem algumas diferenças entre um carregador de bateria DIY barato e um com excelente qualidade.

Então, aqui está a coisa.

Carregadores de bateria baratos fornecem tensão constante ou corrente às baterias — até serem desligados.

O problema com carregadores baratos é;

Se você deixar a bateria carregando por muito tempo, ela ficará sobrecarregada.

Mas, se você tirá-la cedo demais, suas baterias não terão energia suficiente para rodar por durações mais longas.

Por outro lado, carregadores de boa qualidade utilizam uma carga trickle mais suave (geralmente 3-5% da capacidade máxima da bateria) por durações mais longas.

A outra variação do carregador de bateria é o carregador de bateria com timer. Este carregador de bateria inteligente é capaz de desligar automaticamente.

carregador de bateria com quatro células de bateria

Infelizmente, isso não previne sobrecarga porque cada bateria possui tempos de carga diferentes.

Quais São os Materiais Necessários para Construir um Carregador de Bateria

Você não tem que ser um fabricante profissional de baterias para construir um carregador de bateria. Você pode criar um carregador de bateria DIY da sua casa.

Tudo que você precisa fazer é seguir as instruções e usar os materiais certos.

Então, aqui estão as partes que você precisa para construir o projeto de carregador de bateria:

• Transformador abaixador (220V/14V) X 1

• Bateria chumbo-ácido (12V/7Ah) X 1

• Diodo (1N4007) X 4

• Multímetro AVO c/ pontas de prova X 1

• Garras jacaré para bateria X 1

• Terminais de suporte de bateria X 1

• Capacitores de filme (1uF/105j) X 1
• Ferro de solda X 1
• Cabos de energia X 1
• Fio de solda & fluxo X 1
• Conector DC X 1
• Plugue CA (2 pinos) X 1
• Fios de conexão X 1

Diagrama do Circuito Carregador de Bateria 12v

Aqui, nesta seção, mostraríamos o diagrama do carregador de bateria 12V. Você pode usar este circuito para carregar qualquer bateria recarregável de 12V e baterias de carro também.

O circuito compreende apenas uma fonte de alimentação 12V CC com um amperímetro que monitora a tensão de carga.

Também, os dois diodos criam um retificador de onda completa com derivação central, enquanto o capacitor peneira a saída do retificador para entregar uma saída de 12 volts pura.

Diagrama mostrando um circuito carregador absorvente de bateria 12v

Aqui, você pode ligar seu CI em seu modo normal onde inclui R1 e R2 para ajustar à tensão requerida.

O CI recebe potência de entrada do transformador padrão ou rede ponte de diodos. Após a filtração da tensão através do C1, a tensão é definida em 14.

Portanto, a CC filtrada de 14V é aplicada ao pino de entrada do CI.

Também, você pode fixar o pino ADJ do CI à junção do resistor R1 e R2 (resistor variável). Você também pode definir o R2 para alinhar com a tensão de saída final da capacidade da bateria.

Sem o RC, o circuito performaria como uma fonte de alimentação LM 317 onde você não pode sensoriar ou controlar a corrente do circuito.

Então, o RC e o transistor BC547, posicionados no circuito, podem detectar a corrente fornecida à bateria.

Enquanto a corrente permanecer na faixa segura, a tensão permanecerá no nível especificado.

No entanto, se a corrente subir acima da faixa segura de aplicações, o CI retira a tensão e cai para restringir o aumento de corrente adicional e garantir que a bateria permaneça segura.

Entendendo o Conceito de Carregadores de Bateria DIY

O conceito de um carregador de bateria soa simples, e é. No entanto, mesmo se a ideia é bastante simples, requer alguns processos laboriosos.

Além disso, uma das coisas que você precisa fazer é garantir que o carregador não sobrecarregue.

Então, vamos olhar a maneira mais fácil de fazer um carregador de bateria simples.

Como funciona?

Para uma bateria funcionar, ela precisa converter sua energia química armazenada em energia elétrica utilizável. Uma vez que a bateria acaba os eletrólitos, a bateria fica descarregada; então, você tem que carregá-la.

Então, aqui é onde o carregador de bateria entra.

Um carregador de bateria fornece Corrente Contínua (CC) à bateria, e o eletrólito exausto é restaurado.

Então, em teoria, quando os eletrólitos da bateria atingem carga completa, o carregador precisa parar de fornecer corrente. Neste estágio, você teria que vigiar o status da bateria e desconectar a porta USB da bateria quando completa. Ou talvez, você compre um carregador de bateria inteligente / carregador USB de celular.

Você também pode usar energia de painel solar e clipe de bateria solar para alimentar uma bateria simples.

O Processo de Carregamento da Bateria

O processo de carga completo inclui:

• Estabilização
• Carregamento dos terminais da bateria
• Otimização da taxa de carga (pelo menos 10%-20% maior entrada de potência)
• Término (saber quando parar de fornecer corrente para manter a bateria segura)

Também, a taxa de carga e descarga de uma bateria representa a C-rate (Taxa de Carga). Mede a taxa do nível de carga ou descarga da bateria — com capacidade medida em Ah.

Por exemplo, se uma bateria de 5Ah totalmente carregada é liberada a uma taxa de 5 amperes, levará uma hora para carregar a bateria totalmente. Portanto, a maioria dos gadgets modernos como laptops, veículos elétricos, carregadores de celular, aplicações especiais de cozinha & casa, ferramentas de potência, e celulares usam bateria Li-ion.

Bateria Li-ion

Por quê?

A entrada da bateria de íon-lítio estende por mais tempo quando você a carrega frequentemente.

Diagrama de bateria de lítio

O Que Acontece Quando uma Bateria Fica Sobre ou Subcarregada por um Carregador?

Quando uma bateria sob carga fica totalmente carregada, precisa parar de carregar. Mas carregadores padrão não têm jeito de detectar quando a bateria atingiu 100 por cento, então continua fornecendo correntes à bateria.

Por esta razão, baterias esquentam e possivelmente ficam danificadas. É um jeito das baterias se livrarem da potência extra sendo fornecida. Sobrecarregar baterias pode danificar não só uma bateria mas também reduzir sua vida.

Uma ampla seleção de carregadores está disponível como carregadores trickle, carregadores inteligentes baseados em tempo, carregadores simples, carregadores smart, carregadores de pulso, carregadores movidos a movimento, carregadores solares, carregadores rápidos, e carregadores de três estágios.

A maioria das vezes, carregadores são fabricados para uma bateria específica devido ao número de correntes que fornecerá e quanto tempo levará para carregar as baterias totalmente.

Infelizmente, significa que qualquer carregador projetado para carregar uma bateria particular pode não funcionar para outra bateria.

Então, fabricantes de gadgets aconselham que você use os mesmos carregadores de bateria para carregar baterias. Dessa forma, você não danifica ou reduz a vida da bateria.

Se você quer obter o melhor do seu carregador de bateria, não tente carregar diferentes capacidades ou químicas de bateria juntas.

Por quê?

Há um alto risco de danificar as baterias ao longo do tempo.

Como Construir um Carregador de Bateria DIY

Uma vez que você tenha os materiais prontos, pode seguir instruções ou conectar todos os parâmetros com a ajuda de um diagrama de circuito.

Então, aqui está uma explicação completa de como o circuito funciona:

Quando você liga a energia da bateria, um diodo 1N5402 trabalha com 24V CC para produzir uma meia onda de 24V CC como saída do carregador.

Enquanto o valor RMS para a tensão parece 9-12 volts, a tensão máxima é 24V, então você não pode aplicá-la diretamente à bateria.

Se você quer reduzir o valor máximo do carregador, use uma lâmpada em cooperação com o circuito.

Então, o trabalho da lâmpada é absorver os valores máximos da tensão. Com isso, permite uma saída mais controlada à bateria. A longo prazo, isso também se torna auto-regulatório por causa do brilho intenso através do filamento da lâmpada.

Mas você deve notar isto;

Todas as lâmpadas têm resistência variável, então seu desempenho pode diferir.

Por esta razão, a tensão de saída e corrente ajustam automaticamente ao nível de carga razoável que é adequado para carregar a bateria com segurança.

Após instalar as lâmpadas, você saberá quando a bateria está carregando. Além disso, a lâmpada gradualmente diminui à medida que atinge seu limite.

Uma vez que a tensão da bateria chegue perto de 14.5V, você precisa parar o carregamento.

Passos Rápidos para Fazer um Circuito Carregador de Bateria DIY

Então, aqui estão os passos rápidos que você deve tomar para criar um circuito carregador de bateria DIY com potência de saída e energia de emergência:

1: Construa um retificador em ponte conectando quatro diodos 1N4007

2: Solde os terminais +Ve e -Ve do retificador em ponte ao enrolamento secundário do transformador não-C.T.

3: Certifique-se de aparar as partes excedentes do retificador em ponte

4: Em seguida, solde uma extremidade do capacitor classe X ao terminal +ve da alimentação CA e -ve ao terminal primário do transformador.

5: Solde garras jacaré ao terminal do retificador em ponte.

6: Conecte os terminais do conector DC de potência aos terminais de saída do carregador e teste o circuito.

Palavras Finais

É isso — tudo que você precisa para criar carregadores de bateria DIY. Então, você vê, o processo de criação não é tão complexo quanto você esperava.

Se você seguir cada instrução neste artigo, você igualmente criará carregadores de bateria de qualidade que podem durar muito.

Então, nos diga como seu projeto de carregador de bateria funcionou para você. Também, se você precisa de mais informação no circuito do carregador de bateria, sinta-se à vontade para nos contatar.