No mundo das baterias, existem baterias com circuitos de monitoramento e baterias sem. A bateria de lítio é considerada 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 três níveis básicos de controle. O primeiro nível é o balanceamento simples, que otimiza as tensões das células. O segundo nível é um módulo de circuito de proteção (PCM) que protege as células contra sobretensões e correntes durante os processos de carga e descarga. O terceiro nível é o sistema de gerenciamento de bateria (BMS). O BMS possui todas as funcionalidades do circuito de balanceamento e do módulo de circuito de proteção, além de recursos adicionais para otimizar o desempenho da bateria ao longo de toda a sua vida útil (como o monitoramento do estado de carga e do estado de saúde).
CIRCUITO DE BALANCEAMENTO DE LÍTIO
Em uma bateria com chip de balanceamento, o chip simplesmente equilibra as voltagens das células individuais da bateria durante o carregamento. Uma bateria é considerada balanceada quando todas as voltagens das células estão dentro de uma pequena tolerância umas das outras. Existem dois tipos de balanceamento: ativo e passivo. O balanceamento ativo ocorre usando células com alta voltagem para carregar células com voltagem mais baixa, reduzindo assim a diferença de voltagem entre as células até que todas estejam próximas umas das outras e a bateria esteja totalmente carregada. O balanceamento passivo, usado em todas as baterias de lítio Power Sonic, consiste em um resistor em paralelo em cada célula que é acionado quando a voltagem da célula ultrapassa um limite predefinido. Isso reduz a corrente de carga nas células com alta voltagem, permitindo que as outras células alcancem a mesma voltagem.
Por que o balanceamento de células é importante? Em baterias de lítio, assim que a célula com a menor voltagem atinge a tensão de corte de descarga, toda a bateria é desligada. Isso pode significar que algumas células têm energia não utilizada. Da mesma forma, se as células não estiverem balanceadas durante o carregamento, o processo será interrompido assim que a célula com a maior voltagem atingir a tensão de corte, e nem todas as células serão totalmente carregadas.
Qual o problema nisso? Carregar e descarregar continuamente uma bateria desequilibrada reduzirá sua capacidade ao longo do tempo. Isso também significa que algumas células ficarão totalmente carregadas, enquanto outras não, resultando em uma bateria que pode nunca atingir 100% de sua capacidade de carga.
A teoria é que células balanceadas descarregam todas na mesma taxa e, portanto, desligam na mesma voltagem. Isso nem sempre é verdade, então ter um chip de balanceamento garante que, durante o carregamento, as células da bateria possam ser totalmente combinadas para proteger a capacidade da bateria e para que ela seja totalmente carregada.
MÓDULO DE CIRCUITO PROTETOR DE LÍTIO
Um Módulo de Circuito de Proteção contém um circuito de balanceamento e circuitos adicionais que controlam os parâmetros da bateria, protegendo-a contra sobrecarga e descarga excessiva. Ele faz isso monitorando a corrente, a tensão e a temperatura durante os processos de carga e descarga, comparando-as a limites predefinidos. Se alguma das células da bateria atingir um desses limites, a bateria interrompe o processo de carga ou descarga até que o método de liberação seja acionado.
Existem algumas maneiras de religar o carregamento ou descarregamento após a proteção ter sido acionada. A primeira é baseada em tempo, onde um temporizador conta por um curto período (por exemplo, 30 segundos) e então libera a proteção. Esse temporizador pode variar para cada proteção e se trata de uma proteção de nível único.
O segundo método é baseado em valor, onde o valor deve cair abaixo de um limite para que a proteção seja liberada. Por exemplo, as tensões de todas as células devem cair abaixo de 3,6 volts para que a proteção contra sobrecarga seja liberada. Isso pode acontecer imediatamente após a condição de liberação ser atendida. Também pode ocorrer após um período de tempo predeterminado. Por exemplo, as tensões de todas as células devem cair abaixo de 3,6 volts para que a proteção contra sobrecarga seja liberada e devem permanecer abaixo desse limite por 6 segundos antes que o PCM libere a proteção.
O terceiro tipo é baseado em atividade, onde uma ação precisa ser tomada para liberar a proteção. Por exemplo, a ação pode ser remover a carga ou aplicar uma carga. Assim como a liberação da proteção baseada em valor, essa liberação também pode ocorrer imediatamente ou ser baseada em tempo. Isso pode significar que a carga precisa ser removida da bateria por 30 segundos antes que a proteção seja liberada. Além das liberações baseadas em tempo e valor ou em atividade e tempo, é importante observar que esses métodos de liberação podem ocorrer em outras combinações. Por exemplo, a tensão de liberação por descarga excessiva pode ser acionada quando as células caírem abaixo de 2,5 volts, mas uma carga de 10 segundos é necessária para atingir essa tensão. Esse tipo de liberação abrange todos os três tipos de liberação.
Entendemos que muitos fatores influenciam a escolha da melhor opção. bateria de lítioE 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.
Data da publicação: 29/04/2024
