baterias

As baterias utilizadas em multirotores atualmente são as conhecidas como LiPo (Lítio-Polímero), as quais sem dúvida são as preferidas dos aeromodelistas devido seu baixo peso e alta capacidade de armazenamento de energia. Mas apesar destes benefícios se não manipuladas corretamente pode vir a ser um sério prejuízo utiliza-las pois as mesmas podem incendiar desde o seu carro até sua casa inteira, portanto segue abaixo valiozas orientações de colegas veteranos sobre a utilização e cuidados com as mesmas.

Dicas para amaciar uma bateria de Li-po e aumentar sua vida útil: 1- Não a descarregue totalmente em seus 4 primeiros vôos, e quando carregá-la use carga lenta entre 0,7C a 1C. 2- Não ultrapassar 60% do poder de descarga em seus 4 primeiros vôos, Exemplo: se sua bateria tem capacidade de descarga 20C, não exija descarga maior que 12C nos 4 primeiros vôos, isso evita inchaços. 3- Não guarde uma bateria descarregada e nem totalmente carregada durante um bom intervalo de tempo. 4- A voltagem ideal para guardar uma bateria é de 3,85V por célula, pouco a mais ou pouco a menos é considerável. 5- Mesmo depois de amaciada não descarregue ela abaixo de 3V por célula, pois ela pode danificar permanentemente. Atenção e cuidados com baterias de Li-po * Use somente carregadores específicos para Li-Po. Ao contrário das baterias de Niquel, as de Litio não têm efeito memória, portanto não necessitam ser cicladas. * Evite que os fios entrem em curto, Litio quando muito aquecido entra em combustão, e a bateria pega fogo ! IMPORTANTE !!! Verifique atenciosamente a amperagem consumida em seu conjunto (Motor + hélice). Se for acima da capacidade da bateria a mesma poderá esquentar, inchar e danificar permanentemente. Ex: Se um (Motor + hélice) consome 15A. sua bateria terá que ter capacidade acima de 15A. Para saber a capacidade (A) da bateria, multiplique o “mA” dela pela corrente “C” Exemplo: Uma bateria de 1000mA com 12C de corrente, tem capacidade de 12 A. (1000 x 12 = 12000mA ou seja 12 A) nesse caso corre riscos de danificá-la. __________________________________________________________________ BATERIAS DE LÍTIO-POLÍMERO (LiPo) Baterias de Lito Polímero - informações de segurança e manuseio Inegavelmente as baterias de LiPo são as preferidas pelos modelistas que voam aviões elétricos. Isto se deve a sua alta capacidade de fornecer energia e serem packs muito leves. Devido a estas características as baterias de LiPo estão mais próximas de ser um combustível de aeromodelo do que simplesmente baterias. Portanto para efeito de segurança, pense nelas como combustível e não como baterias! Se tratadas com os cuidados preconizados pelos fabricantes, estas baterias são uma fonte segura e robusta de energia para os aeromodelos elétricos. Então porque o medo que muitos aeromodelistas tem de usá-las? O que pode sair errado? Fogo nas baterias de LiPo. O fogo em baterias de LiPo, na maioria da vezes é causado por sobrecarga durante o processo de carga. Diversos fatores contribuem para isso, alguns deles são: - Carregador inadequado para a bateria - Ajuste errado da taxa de carga ( carregar a bateria com taxas maiores que a capacida da mesma >1C ) - Não usar balanceador de células aplicando carga diretamente nos terminais principais do pack, sem controle da voltagem - Carregar packs com células danificadas Baterias boas ( novas ) que não "pegam" mais carga. Uma bateria de LiPo será danificada se: - Utilizada abaixo da voltagem mínima ( 3,0 v /célula ). Isso acontece quando é utilizado um Speed Control ( ESC ) que não é específico para baterias de Lítio. Nesse caso a voltagem de corte do motor geralmente é menor do 3,0 v /célula. - O Speed Control for mal programado causando o mesmo efeito do ítem anterior. - Se descarregada diretamente pelos terminais principais sem o controle da voltagem, fazendo com que esta atinja valores menores do que 3,0 volts/célula. - Ocorrer curto circuito nos terminais. - A bateria sofrer danos na sua constituição física. Amassamentos no invólucro da bateria quando da queda do aeromodelo ou a bateria caiu no chão. O que você sempre deve fazer ao utilizar uma bateria de LiPo. 1 - Sempre use o carregador especificado pelo fabricante da bateria. 2 - Sempre que possível utilize um BALANCEADOR para carregar a bateria. 3 - Cheque sempre se o carregador esta programado para baterias de LiPo. 4 - Tenha certeza que o carregador está ligado a uma fonte "limpa" de energia como uma bateria automotiva ou uma fonte de alimentação de boa qualidade. 5 - Verifique se o carregador foi programado com o numero de células correto do pack que será carregado. Por exemplo 2S, 3S e assim por diante. 6 - Tenha cuidado no manuseio e transporte das baterias de LiPo para evitar que amassamentos provoquem curto-circuito interno nas células ou nos terminais. 6 - Quando não estiver em uso, desconecte totalmente a bateria do speed control para evitar que ela se descarregue abaixo do valor mínimo. 7 - Sempre cheque a bateria física e eletricamente antes de uma carga ou descarga. Se verificar que alguma célula está "estufada", utilize um balanceador tanto para descarregar como para carregar a bateria novamente. O que você NÃO deve fazer ao utilizar uma bateria de LiPo 1 - Não permita que durante carga a voltagem ultrapasse os 4,25 volts/célula. Isso caracteriza SOBRECARGA. 2 - Não programe o carregador com taxas de carga maior do que 1C. Se o pack for de 3.200mA a taxa máxima de carga deve ser 3,2 A . Na prática os fabricantes recomendam que a taxa máxima seja de 90%C ou 0,9C. 3 - Não carregue packs em série ( 2S - 3S etc ) feitos com células de capacidade diferente ou que apresentem variações de +ou - 0,03v/célula. Nestes casos carregue cada célula SEPARADAMENTE, ou use um BALANCEADOR. 4 - Não permita que um pack de LiPo descarregue com voltagens menores que 3,0 volts/célula. Voltagens menores podem danificar irremediavelmente o pack. 5 - Não exponha os packs de LiPo a temperaturas elevadas, maiores do que 45º Celsius. 6 - Não carregue packs que contenham células estufadas diretamente nos terminais Positivo e Negativo. Use o BALANCEADOR.. 7 - Pare a carga imediatamente se uma ou mais células estiverem quentes demais. Um pack de LiPo carregado corretamente tem a sua temperatura elevada levemente apenas, as celulas ficam "mornas". Medidas para prevenir incêndios - Coloque as baterias de LiPo para carregar em áreas que não contenham materiais inflamáveis e retire sempre a bateria do modelo antes de carregar. - Nunca coloque a bateria para carregar dentro de um carro em movimento onde o aparecimento de fumaça ou fogo podem causar um acidente rodoviário. - Se a bateria sofreu uma queda com o avião ou está quente demais, coloque-a num espaço aberto e bem ventilado onde seja possível observá-la, nunca dentro de veículos, clubes ou residências. - Se em qualquer circunstância você observar que a bateria está "inchando" coloque-a num lugar aberto e afastado onde seja possível observá-la. - Se durante a carga a bateria esquentar, DESLIGUE IMEDIATAMENTE O CARREGADOR . - Em caso de curto circuito acidental nos terminais da bateria, coloque a mesma numa área segura ao ar livre e a observe por 15 minutos antes de fazer qualquer outro procedimento. - Ao descartar baterias com problemas, descarregue-as completamente usando uma pequena lâmpada ou coloque-as dentro de uma solução de salmoura ( água+ sal de cozinha ). Isso vai evitar que células que ainda tenham alguma energia armazenada entrem em curto e provoquem fogo no lixo. ( Isso serve para qualquer bateria ) - As baterias de LiPo para uso em RC não devem ser utilizadas em outros equipamentos e o fabricante entende que o usuário conhece todos os procedimentos de uso e manutenção destas baterias, isentando-se portanto, de toda e qualquer responsabilidade por acidentes que venham a acontecer devido a má utilização das mesmas. Significado de alguns termos relativos a baterias de LiPo. a) Como quaisquer baterias as baterias de LiPo podem ser ligadas de duas formas: EM SÉRIE* para se conseguir maior VOLTAGEM, em PARALELO ** para se conseguir maior CORRENTE, ou ainda SÉRIE/PARALELO quando for necessário maior CORRENTE e maior VOLTAGEM. As siglas que identificam essas associações são: 3S1P - Trata-se de um pack que tem 3 células em série e 1 em paralelo; 5S2P - Neste caso temos um pack com 5 células em série e 2 em paralelo. Os packs mais comuns entretanto são montados apenas com células em série, portanto serão de 2S, 3S, 4S e assim por diante. b) Como já foi dito no item anterior quando ligamos células em SÉRIE aumentamos a voltagem do conjunto ( pack) . Para cada célula adicionada ao pack a voltagem aumenta de 3,7 volts ( valor nominal ) de cada célula. Assim um pack de 2S tem 7,4 volts; um de 3S tem 11,1 volts e um de 4S terá 14,5 volts. Da mesma forma se ligarmos 2 packs de 1700mA em PARALELO teremos um novo pack COM A MESMA VOLTAGEM mas com a capacidade aumentada para 3400mA. c) A letra C expressa a relação entre a capacidade da célula ou do pack em mA e a corrente em Amperes ( 1000:1 ). É usada normalmente para indicar a máxima corrente de carga e descarga do pack ( tal como 1C , 2C ). Um pack que forneça 1000mA ( 1 A ) a 20C por exemplo, poderá entregar até 20 A para o motor continuamente. Esta é corrente máxima que a bateria pode fornecer quando o motor está totalmente acelerado. Deve-se levar em conta que esta é a condição máxima de trabalho da bateria e portanto não deve ser considerada como condição normal, ou seja, na prática devemos escolher uma bateria que possa fornecer energia ao motor na faixa de 70 a 80% da sua capacidade. Voar com o acelerador no máximo não é uma boa prática porque a bateria vai esquentar bastante e a sua vida útil será diminuída. Imagine como se fosse um carro no qual você precisasse andar sempre com o motor todo acelerado. d) A voltagem normal de uma célula de LiPo é de 3,7v. Quando está completamente carregada chega a 4,25 v e, com 3,0 v a descarga deve ser interrompida e a célula considerada descarregada. É extremamente importante que estes dois limites sejam respeitados sob pena de danos irremediáveis à bateria e/ou acidentes graves. e) Como já foi dito anteriormente o ajuste do carregador deve ser feito levando-se em conta o numero de células do pack e a corrente máxima de 1C. Nos carregadores "inteligentes" basta que se programe estes dois parâmetros que todo o processo de carga é ajustado automaticamente. Cuidado com carregadores mais simples (baratos) nos quais não é possível visualizar como esta sendo carregada a bateria. Já existem baterias de LiPo de 20C que podem ser carregadas com taxas de até 2C durante os 90% iniciais da carga quando então o carregador diminui a corrente gradativamente e carrega os 10% restantes com uma taxa menor. Estes carregadores rápidos possuem um eficiente circuito de monitoramento de carga que permite este procedimento. LIGAÇÃO EM SÉRIE* - Ligação entre as células de um pack onde o terminal Positivo de uma vai conectado ao Negativo da outra, resultando num conjunto onde a voltagem final é igual a soma das voltagens de cada célula e a capacidade do pack (mA) é igual a capacidade de uma célula. LIGAÇÃO EM PARALELO ** - Ligação entre as células de um pack onde os terminais Positivos são ligados entre si e os Negativos também, nesse tipo de ligação a voltagem final do conjunto é igual a voltagem de cada célula, e a capacidade do pack resultante é igual a soma das capacidades (mA ) das células que o compõe. Nos dois tipos de ligação é necessário que todas as células tenham a mesma capacidade ( mA ), caso contrário a célula menor vai descarregar antes das demais danificando-se e comprometendo o pack inteiro. Outro componente importante quando se utilizam baterias de Lítio é o Carregador. Os carregadores normalmente utilizados para as baterias de NiCd e NiMh bem como os cicladores, NÃO SERVEM PARA AS BATERIAS DE LÍTIO ! As baterias de Lítio necessitam de carregadores que forneçam corrente constante e voltagem constante e não podem ter a função de PEAK CHARGE ( sensor que desliga o carregador quando a bateria chega na carga máxima ), ou seja todos os carregadores e cicladores que você utiliza para as baterias de NiCd e NiMh, não servem! ____________________________________________________________________________ Bateria de Li-Po para aeromodelismo, entendendo o "C" da questão Complementando o artigo “Cálculo da corrente para carga de bateria de LiPo”, desvendo agora o que é um mistério inexplicável para alguns no aeromodelismo. O famoso “C”. E isso é importante entender para o cálculo correto da corrente a ser aplicada na carga de uma bateria. O valor do “C” está escrito na bateria: 2.2 Ah, 5.0 Ah, 1.600 mAh, 800 mAh, ..... isso é o valor do “C”, simples assim. A taxa de carga também está escrita junto com a letra “C” (2C, 5C, 10C, etc.), ou seja, é um valor relativo à capacidade (“C”) que indica a corrente máxima para carga. Cuidado para não confundir as taxas de carga e descarga, ambas são escritas em "C". Geralmente a taxa de carga está escrita na parte de trás. Para calcular a corrente adequada para a carga basta fazer a multiplicação do "C" pela taxa de carga. Vamos fazer um cálculo? Por exemplo, para uma bateria de 1.600 mAh, o “C” é 1.600 mAh. O único porém com esse número é que ele vem escrito em miliampéres por hora (mAh), precisamos converte-lo dividindo por mil (1.600 / 1.000 = 1,6) portanto o “C” é 1,6 Ah (ampéres por hora). O valor do “C” também pode vir escrito direto em ampéres por hora (Ah), nesse caso não precisa dividir, no nosso exemplo viria escrito 1.6 (Ah). Seguindo o exemplo vamos supor que o valor da taxa de carga informado é 3C. Dessa forma vamos multiplicar 3 pelo valor de “C”: 3 x 1,6 = 4,8. Isso significa que podemos fazer a carga com uma corrente de até 4,8A (ampéres). Se você não souber o valor da taxa de carga sempre adote como padrão o valor de 0,7C. Multiplicando 0,7 pelo valor de “C”: 0,7 x 1,6 = 1,1, portanto podemos carregar com uma corrente de até 1,1A (ampéres). Por que 0,7C? Respondendo objetivamente é porque trata-se de uma valor seguro (inferior a capacidade nominal) e prolonga a vida útil do componente. Independentemente do valor da taxa de carga informado, eu sempre faço as cargas a uma taxa de 0,7C visando prolongar a vida útil. A diferença prática da corrente utilizada se reflete no tempo de duração da operação de carga (corrente maior = carga mais rápida) e na vida útil (carga mais rápida = vida útil menor). Você decide, mas sempre dentro dos limites de valores fornecidos/calculados, afinal, segurança em primeiro lugar