Respeite o seu regulador: carregue com segurança baterias de lítio Powersport

Escrito por Evan Grist. Postado em Dicas técnicas

Os requisitos específicos de carregamento dessas baterias muitas vezes não são claramente declarados pelo fabricante, e muita desinformação espalhada online também não ajuda. Usar o mesmo regulador de tensão que funcionou perfeitamente com sua bateria antiga pode resultar em uma falha perigosa da bateria de íons de lítio, incluindo expansão de caixas, explosões ou incêndio. Vamos entender como carregar com segurança uma bateria de lítio na sua bicicleta de aventura!

A maioria das baterias de íons de lítio para esportes motorizados são de um tipo chamado LiFePO4, ou fosfato de ferro e lítio, que é ideal para essas aplicações. Por natureza, eles têm uma taxa de descarga constante e podem manter sua tensão sob carga, fornecendo potência total até ficarem quase completamente descarregados. Eles são fabricados a partir de múltiplas células individuais conectadas entre si, e essas células têm uma faixa de tensão ideal bastante estreita.

Abaixo da tensão ideal, eles não podem ser carregados com eficiência e, acima dela, são suscetíveis, na melhor das hipóteses, a uma baixa confiabilidade e, na pior, a danos físicos. O regulador de tensão da sua bicicleta é responsável por controlar isso e é chamado de “tensão média de saída”. As baterias de lítio geralmente possuem alguns circuitos básicos integrados para equilibrar as células, mantendo sua saída equilibrada para melhor desempenho. É por isso que também é uma boa ideia ter um carregador de bateria de lítio ou específico do fabricante para manutenção doméstica, uma vez que um sistema de carregamento para esportes motorizados não pode fornecer essa funcionalidade. Para que as células LiFePO4 sejam carregadas com mais eficiência e durem o máximo possível, a tensão da bateria precisa ser mantida o mais estável possível. Por natureza, um sistema de carregamento para esportes motorizados terá alguma variação na tensão da bateria, mas é fundamental usar o regulador de tensão correto para controlar esse fator, chamado ondulação da tensão de carregamento.

Saída normal do regulador

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A tensão média de saída é um fator chave para o carregamento seguro e confiável de baterias de lítio. Os reguladores de tensão para esportes motorizados mais comuns foram projetados para uso com baterias de chumbo-ácido e AGM que têm uma tensão de carga ideal de 14,6V. Esses tipos de baterias são muito tolerantes a tensões ainda mais altas e não sofrerão nenhum problema até o uso sustentado bem acima de 15V. Por outro lado, as baterias de lítio têm um limite máximo de tensão de 14,6 V, acima do qual podem começar a ocorrer danos. Devido a isso, um regulador específico para bateria de lítio deve ter uma tensão de carga muito mais baixa para proteger a bateria.

Saída do regulador MOSFET

É uma proposta arriscada usar um regulador de tensão padrão com uma bateria de lítio, uma vez que a tensão de carga típica já está na faixa máxima e quaisquer variações nos componentes e na construção podem aumentar ainda mais. Novamente, tudo bem para baterias de chumbo-ácido ou AGM, mas por que correr o risco com sua nova e brilhante bateria de íon de lítio!? O regulador de bateria de lítio RMSTATOR, por exemplo, possui uma especificação de tensão de carga ideal para proteção da bateria, garantida e estabilizada pelo uso de componentes e construção premium.

A outra parte importante do carregamento da bateria de lítio é a “ondulação de tensão”, ou variação na tensão de saída de um regulador de esportes motorizados. A ondulação de tensão na saída do sistema de carregamento da sua bicicleta é inevitável na forma como esses reguladores de tensão funcionam; no entanto, é fundamental mantê-la no mínimo para um carregamento eficiente e confiabilidade das células da bateria de lítio.

Ondulação de tensão normal do regulador

A ondulação excessiva da tensão de carga pode fazer com que as células individuais de lítio se tornem desequilibradas e ineficientes, afetando sua vida útil. O uso de componentes eletrônicos premium pode fazer uma diferença significativa, e é por isso que reguladores de tensão baratos são muito piores nesse aspecto. Os reguladores OEM poderiam resolver esse problema de qualidade dos componentes, mas não foram projetados tendo em mente a ondulação da tensão de carga. Componentes e construção de baixa qualidade podem introduzir ruído na saída que é indetectável com um multímetro típico.