Thursday

membuat charger accu sederhana tetapi istimewa

untuk lebih memahami alasan penerapan tegangan, besar arus pada proses charger accu, sebaiknya baca terlebih dahulu teknik charger accu / lead acid battery


charger accu /aki ini  untuk charger  accu 12V-5Ah / 10 Hr
accu ini dipakai pada motor seperti supra x-125, mio sporty, dll (motor2 bukan injection, motor injection biasa menggunakan accu kering 12V-3,5Ah)

accu dengan kode 12V-5Ah / 10 Hr dapat diartikan :
- [12V] voltase accu : 12V
- [5 Ah] kapasitas accu : 5 Ah setara 18000 Coloumb
- [10 Hr] rekomendasi charger accu : 5 Ah / 10h = 0,5A
- daya accu max : 60 Wh (bila dipasang lampu 12V/60W, lampu sangup menyala selama 1 jam, bila dipasang lampu 12V/10W, lampu sangup menyala selama 6 jam)

output rangkaian charger ini adalah 0,5A, dengan voltase dapat diatur
rekomendasi voltase output :
- 13.2V - 13,8V bila menginginkan charger selalu terhubung ke accu
- 14,2V - 14.4V  bila menginginkan charger dilepas saat tegangan accu sama dengan voltase setting


skema charger accu 12V-5 Ah/10h

keterangan :

- diode zener 1/4watt (Z : 7,5V)
- diode zener 1/4wat (Z : 6,2V)
- resistor 2watt - 5watt (R1 : 2,2 ohm)
- resistor 1/4watt  (240ohm)
- potensio mono 5k ohm / trimpot 5k ohm  (VR 5k)
- IC regulator (LM 317)


Cara kerja rangkaian :

1. IC regulator sebelah kiri, berfungsi sebagai regulator arus, nilai R1=2,2 ohm menentukan arus output sebesar 0,5A. (sesuai dngan accu 12V-5 Ah / 10 Hr)
2. IC regulator sebelah kanan, berfungsi sebagai regulator tegangan, nilai resistor 240 ohm, VR 5k menentukan tegangan output.
3. 2 x diode zener sebagai pembatas max tegangan output 14,8V - 14,9V, berguna mencegah setting tegangan terlampau tinggi, batas kritis tegangan  accu adalah pada 14,7V
4. pada setting tegangan  14,2V - 14.4V, charger bekerja dengan fungsi constant current dan topping charger (pada  setting ini, accu tidak boleh dihubungkan dengan charger lebih dari 48 jam)
5. pada setting tegangan  13.2V - 13,8V, charger bekerja dengan fungsi constant current, topping charger dan floating charger (pada  setting ini, accu  boleh dihubungkan dengan charger terus menerus)
6. tegangan input charger berkisar 18V - 25V dengan ampere min 0,75A, adaptor laptop bisa dipergunakan, karena adaptor laptop terkecil memiliki tegangan 19V - 20V / 2,5A
tegangan input bisa sampai 32V, tapi akan banyak daya yang dibuang untuk menurunkan tegangan, sehingga kurang efisien bila dihitung antara input dan output
7. jangan sampai lupa pasang heat shrink / pendingin pada IC LM 317, pergunakan heat shrink terpisah, jangan dijadikan 1, karena body IC terhubung dengan kaki no.2, kecuali dipasang isolator dan mata ayam

rangkaian charger diatas sangat sederhana, akan tetapi memiliki fungsi seperti charger dengan management system, yang tentunya mahal


Proses charger :

1. siapkan volt meter / multimeter / AVO, (jangan pasang charger ke accu !!!) ukur tegangan output charger, setting tegangan sesuai kebutuhan
2. pasang/hubungkan charger dengan accu, ukur tegangan accu.
3. bila accu bagus dan dayanya habis, maka tegangan pengukuran accu akan rendah dibawah tegangan setting (langkah no.1)
4. bila accu sudah rusak, maka tegangan pengukuran accu akan segera mencapai tegangan setting (langkah no.1)
5. proses charger total dapat berlangsung 5 - 18 jam, tergantung tingkat kekosongan accu
6. saat tegangan accu sama dengan tegangan saat setting (langkah no.1) untuk pertama kalinya, maka kapasitas accu telah mencapai 70% - 80% (perkiraan waktu dari awal charger 5 jam - 8 jam, bisa lebih cepat/lambat, tergantung tingkat kekosongan accu ).
7. proses charger dapat terus dilakukan sekitar 7 jam - 10 jam, maka daya accu mencapai 100% dari kapasitas tersedia
8. proses charger accu selesai

Penting :
pada proses charger (langkah no.2 - langkah no.6), jangan lakukan setting tegangan lagi, penurunan tegangan saat accu dipasang, menunjukan arus masuk ke accu, bukan charger kurang tegangan. hal tersebut adalah karakteristik seluruh charger accu seluruh dunia sampai seluruh akhirat
  

Indikator : 

indikator di sini bukan indikator berupa lampu2 atau yang lainya, melainkan pengamatan pada voltase dan arus charger.

- indikator charger sedang dalam proses constant current
* dari tegangan : tegangan accu lebih rendah dari tegangan saat setting (langkah no.1)
* dari arus : (perlu ampere meter), nilai ampere sama dengan arus output max charger (lihat cara setting output charger pada bagian modifikasi)

 - indikator charger sedang dalam proses peralihan dari constant current ke topping charger
[daya accu mencapai 70% - 80% dari kapasitas tersedia]
* dari tegangan : untuk pertama kalinya tegangan accu sama dengan tegangan saat setting (langkah no.1)
* dari arus : (perlu ampere meter), nilai ampere mulai turun bertahap dari arus output max charger (lihat cara setting output charger pada bagian modifikasi)

 - indikator charger sedang dalam proses topping charger
* dari tegangan : tegangan accu sama dengan tegangan saat setting (langkah no.1)
* dari arus : (perlu ampere meter), nilai ampere terus menurun

 - indikator charger sedang dalam proses floating charger
[daya accu mencapai 100% dari kapasitas tersedia]
* dari tegangan : tegangan accu sama dengan tegangan saat setting (langkah no.1)
* dari arus : (perlu ampere meter), nilai ampere berada pada tingkat ter rendah, sekitar 100 mA - 150 mA(2% - 3% dari kapasitas accu), bila dilihat, arus charger akan naik turun dalam jumlah kecil.
Arus charger tidak akan menuju 0 mA, karena arus ini adalah arus bocor accu, dimana accu akan terus menarik arus walaupun telah terisi 100%.
Arus ini bukan disimpan oleh accu, melainkan di buang ke terminal negatif (-)(Accu/battery memiliki hambatan internal, hambatan inilah yang membuat daya accu yang disimpan lama akan habis dengan sendirinya walau tidak dipergunakan atau arus tetap ditarik dari charger saat accu telah terisi 100%)


 
Grafik arus dan tegangan proses charger dengan beberapa kondisi :

- accu terhubung terus menerus ke charger sederhana 888-88


- accu terhubung sementara ke charger sederhana 888-88


- accu terhubung ke charger tanpa pembatas arus, dengan pembatas tegangan


- accu terhubung ke charger tanpa pembatas arus, tanpa pembatas tegangan




Modifikasi :

modifikasi arus output charger sangat dimungkinkan, dengan mengganti-ganti nilai R1 (batas max nya 1A)
perhitungkan juga dengan arus inputnya, harus lebih besar dari arus output

- R1 = 3,5 ohm/2watt, arus out = 357 mA (untuk accu 3,5Ah)
- R1 = 2,2 ohm/2watt, arus out = 568 mA (untuk accu 5Ah)
- R1 = 1,6 ohm/2watt, arus out = 781 mA (untuk accu 7,5Ah)

untuk nilai resistor R1 yang nilainya tidak ada dipasaran, dapat digunakan pendekatanya, tetapi bila nilai pendekatanya terlalu jauh, harus mengabungkan 2 resistor secara paralel atau seri

di toko komponen elektronik, nilai resistor 2 watt yang tersedia antara lain :
(satuan dalam ohm) 1, 2.2, 4.7, 5.6, 6.8, 10, 11, 12, 15, 18, 22, 27, 33, 39.... dan seterusnya

contoh kasus untuk arus charger accu 3,5 Ah :

nillai R1 = 3,5 ohm, tidak tersedia, jadi sebagai penggantinya,

a.paralel 2 buah resistor 6,8 ohm = 3,4 ohm
b.paralel  resistor 4,7 ohm dan 15 ohm. = 3.579 ohm
dari 2 pilihan diatas, ambil 3,4 ohm, mengapa? agar arus yang dihasilkan charger > 350 mA bukan kurang.

penggunaan resistor equivalen 3,4 ohm, charger menghasilkan arus 367,7 mA, sedang penggunaan resistor equivalen 3,579 ohm, charger menghasilkan arus 349 mA
 
* untuk menghitung nilai resistor guna mengatur arus output yang selain perhitungan diatas, bisa di lihat pada datasheet LM317 (tanya ke pakde google)

secara praktek dan pernah dicoba, accu isuzu elf 80 Ah, dapat juga dicharger dengan charger ini pada output 568 mA , memerlukan waktu lebih lama, tapi tidak direkomendasikan, karena proses charger dengan arus dibawah rekomendasi (saat accu kosong) (cara hitung, baca kembali artikel bagian atas), dapat mengakibatkan endapan sulfat, sehingga umur battery menurun bila sering dilakukan. bila hanya 1-2 x karena emergency, gak papa lah..., daripada harus dorong2 mobil diesel, berat....

- ditambah voltmeter permanen juga tambah oke, jadi bisa pantau tegangan dengan gampang, tidak perlu colok2 pake avo, apalagi pasang ampere meter (banyak di jual di toko komponen elektronika voltmeter digital yg sudah include voltase dan ampere, sekali mendayung, 2 indikator terpasang he..he...)
- ditambah rangkaian auto stop dan lampu indikator battery full pake opamp (bila setting tegangan dibuat 14,2V - 14.4V) malah seperti charger buatan pabrik (pabrik tusuk sate atau pabrik charger battery ya??? he..he...)
- ditambah nasi pecel / rawon + kopi juga oke, buat yang pertama kali buat dan pengen lihat prosesnya sampai battery full wkwkwkwk...
- ditambah tukang pijit juga boleh, klo capek setelah merakit charger (gila tingkat neraka.....)

semoga bermanfaat...........