Monitor Pengisian Daya untuk Baterai Lead Acid 12V

Baterai adalah elemen vital dari setiap sistem yang didukung baterai. Dalam banyak kasus, baterai lebih mahal daripada sistem yang dicadangkan. Oleh karena itu kita perlu mengadopsi semua tindakan praktis untuk menghemat masa pakai baterai.

Sesuai lembar data pabrikan, baterai timbal-asam isi ulang 12V harus dioperasikan dalam rentang 10,1V dan 13,8V. Ketika baterai mengisi daya lebih tinggi dari 13,8V dikatakan kelebihan muatan, dan ketika daya habis di bawah 10,1V, baterai bisa sangat habis.

Satu kejadian overcharge atau deep discharge dapat menurunkan kapasitas penahan muatan baterai sebesar 15 hingga 20 persen. Oleh karena itu penting bagi semua pihak untuk memantau tingkat pengisian sirkuit juga dapat dirancang yang akan membunyikan bel saat layar menunjukkan 9. Pengisian lebih lanjut harus dihentikan pada titik ini untuk mencegah pengisian berlebih.

Sirkuit ini ditenagai oleh baterai yang diuji, melalui IC pengatur tegangan. Sirkuit membutuhkan sekitar 100 mA untuk operasinya.

Untuk mengkalibrasi tingkat referensi atas dan bawah, multimeter digital baterai mereka terus menerus. Namun, dalam praktiknya, banyak pengguna baterai tidak dapat melakukannya karena tidak tersedianya peralatan pemantauan dengan harga terjangkau.

Ide rangkaian yang disajikan di sini akan mengisi kekosongan ini dengan menyediakan rangkaian untuk memantau tingkat pengisian baterai timbal-asam (Lead Acid) secara terus menerus. Sirkuit ini memiliki dua fitur penting:

• Pertama, mengurangi kebutuhan perhatian manusia sekitar 85 persen.
• Kedua, ini adalah metode yang sangat akurat dan canggih.

Input dari baterai yang diuji diterapkan ke IC LM3914. Tegangan yang diterapkan ini diberi peringkat antara 0 dan 10, tergantung pada besarnya. Tegangan referensi yang lebih rendah dari 10.1V diberi peringkat dan sumber catu daya yang diatur variabel diperlukan.

Untuk mengkalibrasi tegangan referensi yang lebih rendah, ikuti langkah-langkah yang diberikan di bawah ini:

• Atur output sumber catu daya ke 10.1V.
• Hubungkan sumber catu daya di tempat baterai.
• Sekarang tampilan akan menampilkan beberapa bacaan.

Pada titik ini, variasikan VR2 preset hingga pembacaan pada layar hanya '0' dan tegangan atas 13,8V diberi peringkat '10.' (Output 9 dan 10 secara logis ORed di sirkuit ini.) Kalibrasi tegangan referensi ini dijelaskan Nanti.

IC 74LS147 adalah encoder prioritas desimal ke BCD yang mengubah keluaran LM3914 menjadi komplemen BCD. BCD yang sebenarnya diperoleh dengan menggunakan hex inverter 74LS04. Keluaran BCD ini ditampilkan sebagai digit desimal setelah konversi menggunakan IC5 (74LS247), yang merupakan dekoder/driver BCD-ke-tujuh-segmen.

Layar LED tujuh segmen (LTS-542) digunakan karena mudah dibaca dibandingkan dengan grafik batang atau meter analog. Status pengisian daya baterai dapat dengan cepat dihitung dari tampilan. Misalnya, jika tampilan menunjukkan 4, artinya baterai terisi hingga 40 persen dari nilai maksimumnya yaitu 13,8V.

Penggunaan prinsip-prinsip digital memungkinkan kita menggunakan buzzer yang berbunyi setiap kali ada pengisian yang berlebihan atau pengosongan yang dalam, atau ada kebutuhan untuk menghemat daya baterai.

Buzzer disambungkan ke sirkuit sedemikian rupa sehingga berbunyi setiap kali daya baterai turun menjadi sepuluh persen. Pada titik ini disarankan agar beban yang tidak perlu dimatikan dan muatan yang tersisa disimpan untuk tujuan yang lebih penting.

Logika kombinasional sederhana lainnya berubah dari 1 menjadi 0.
Tegangan referensi yang lebih tinggi dikalibrasi serupa dengan menyetel catu daya ke 13,8V dan memvariasikan VR1 prasetel hingga pembacaan di layar hanya berubah dari 8 menjadi 9.

Setelah kalibrasi selesai, sirkuit dapat ditempatkan di enklosur yang sesuai.

Oleh : SIDDHARTH SINGH dan SRINIVAS REDDY PINGL E