No mundo das baterias, existem baterias com circuitos de monitoramento e baterias sem. A bateria de lítio é considerada uma bateria inteligente porque contém uma placa de circuito impresso que controla seu desempenho. Por outro lado, uma bateria de chumbo-ácido selada padrão não possui nenhuma placa de controle para otimizar seu desempenho.
Em um bateria de lítio inteligenteExistem 3 níveis básicos de controle. O primeiro nível de controle é o balanceamento simples, que otimiza as tensões das células. O segundo nível de controle é um módulo de circuito de proteção (PCM) que protege as células contra tensões e correntes altas/baixas durante o carregamento e o descarregamento. O terceiro nível de controle é um sistema de gerenciamento de bateria (BMS). O BMS possui todos os recursos do circuito de balanceamento e do módulo de circuito de proteção, mas possui funcionalidades adicionais para otimizar o desempenho da bateria ao longo de toda a sua vida útil (como o monitoramento do estado de carga e da integridade).
CIRCUITO DE BALANCEAMENTO DE LÍTIO
Em uma bateria com um chip de balanceamento, o chip simplesmente equilibra as tensões das células individuais na bateria enquanto ela está carregando. Uma bateria é considerada balanceada quando todas as tensões das células estão dentro de uma pequena tolerância entre si. Existem dois tipos de balanceamento: ativo e passivo. O balanceamento ativo ocorre usando células com altas tensões para carregar células com tensões mais baixas, reduzindo assim a diferença de tensão entre as células até que todas as células estejam bem equilibradas e a bateria esteja totalmente carregada. O balanceamento passivo, que é usado em todas as baterias de lítio Power Sonic, ocorre quando cada célula tem um resistor em paralelo que é ligado quando a tensão da célula está acima de um limite. Isso reduz a corrente de carga nas células com alta tensão, permitindo que as outras células o alcancem.
Por que o balanceamento de células é importante? Em baterias de lítio, assim que a célula com a tensão mais baixa atinge o limite de tensão de descarga, ela desliga toda a bateria. Isso pode significar que algumas células têm energia não utilizada. Da mesma forma, se as células não estiverem balanceadas durante o carregamento, o carregamento será interrompido assim que a célula com a tensão mais alta atingir o limite de tensão de descarga, e nem todas as células estarão totalmente carregadas.
O que há de tão ruim nisso? Carregar e descarregar continuamente uma bateria desbalanceada reduzirá sua capacidade com o tempo. Isso também significa que algumas células estarão totalmente carregadas e outras não, resultando em uma bateria que pode nunca atingir 100% do seu estado de carga.
A teoria é que todas as células balanceadas descarregam na mesma taxa e, portanto, desligam na mesma voltagem. Isso nem sempre é verdade, portanto, ter um chip de balanceamento garante que, ao carregar, as células da bateria possam ser totalmente sincronizadas para proteger a capacidade da bateria e carregá-la completamente.
MÓDULO DE CIRCUITO DE PROTEÇÃO DE LÍTIO
Um Módulo de Circuito de Proteção contém um circuito de equilíbrio e circuitos adicionais que controlam os parâmetros da bateria, protegendo-a contra sobrecarga e descarga excessiva. Ele faz isso monitorando a corrente, as tensões e as temperaturas durante a carga e a descarga, comparando-as com limites pré-determinados. Se qualquer uma das células da bateria atingir um desses limites, a bateria desliga o carregamento ou o descarregamento correspondente até que o método de liberação seja atingido.
Existem algumas maneiras de reativar o carregamento ou o descarregamento após a proteção ter sido acionada. A primeira é baseada em tempo, em que um temporizador conta por um curto período de tempo (por exemplo, 30 segundos) e, em seguida, libera a proteção. Esse temporizador pode variar para cada proteção e é uma proteção de nível único.
O segundo é baseado em valor, onde o valor deve cair abaixo de um limite para ser liberado. Por exemplo, todas as tensões devem cair abaixo de 3,6 volts por célula para que a proteção contra sobrecarga seja liberada. Isso pode ocorrer imediatamente após a condição de liberação ser atendida. Também pode ocorrer após um período de tempo predeterminado. Por exemplo, todas as tensões devem cair abaixo de 3,6 volts por célula para a proteção contra sobrecarga e devem permanecer abaixo desse limite por 6 segundos antes que o PCM libere a proteção.
A terceira é baseada em atividade, onde uma ação deve ser tomada para liberar a proteção. Por exemplo, a ação pode ser remover a carga ou aplicar uma carga. Assim como a liberação de proteção baseada em valor, esta liberação também pode ocorrer imediatamente ou ser baseada em tempo. Isso pode significar que a carga deve ser removida da bateria por 30 segundos antes que a proteção seja liberada. Além de liberações baseadas em tempo e valor ou atividade e tempo, é importante observar que esses métodos de liberação podem ocorrer em outras combinações. Por exemplo, a tensão de liberação por sobredescarga pode ocorrer quando as células caírem abaixo de 2,5 volts, mas é necessário carregar por 10 segundos para atingir essa tensão. Este tipo de liberação abrange todos os três tipos de liberação.
Entendemos que existem muitos fatores que influenciam na escolha do melhor bateria de lítio, e nossos especialistas estão aqui para ajudar. Se você tiver dúvidas adicionais sobre como escolher a bateria certa para sua aplicação, entre em contato com um de nossos especialistas hoje mesmo.
Horário da publicação: 29/04/2024
