cuanto es el consumo de tu circuito?? cual es el regimen de funcionamiento??? o sea cuanto tiempo va a estar consumiendo de la fuente vs consumo de la bateria de back up???
lo ideal es que a eas baterias las cargues con una corriente constante de alrededor de 300mA hasta que llegue a los 14.2V, ahi limitar esa tension y que la bateria consuma lo que necesite hasta que este totalmente cargada.
hay un circuito muy simple a partir de un lm317 y un zener variable, pero el mismo para cargar una bateria de 12V necesita algo de 17v a la entrada.
conectar en paralelo a la bateria grande no es recomendable, en todo caso hay que agregar un diodo schottky y una resistencia que limite la corriente maxima para la carga de la bateria.
en cuanto el regimen hay que tener en cuenta que si se consume 1 amper durante 3 horas a la bateria de respaldo, esta necesitará mas de 10 horas a 300mA para cargarse, por lo tanto hay que calcular la autonomia vs tiempo de carga, que siempre se mantenga lo mas cargada posible.
para tu uso, yo hubiera puesto una bateria de 6V y hubiera cambiado el 7805 por un LM2940-5, que es low dropout y tendrias un mejor rendimiento, agregando la posibilidad de cargar la bateria correctamente.
