#54: Re: Incidentes com Baterias LIPO Author: JORJAMARAL,
Posted in this forum: Fri 16-10-2009, 17:18
boas, a todos.
como diz o nosso amigo Luís no seu lema - "VOAR E PARTILHAR".
como eu voar, voo pouco porque a habilidade não é muita, resta-me partilhar.
assim, lambi umas coisas na net (passe a expressão), e compilei (mais outra expressão duvidosa), umas coisas sobre LIPOS.
Aqui vai o "textozinho", sugerindo à administração que, se o achar interessante e conveniente, o copie para os "ARTIGOS TÉCNICOS".
BATERIAS LIPO
COMO CONSERVAR AS BATERIAS DE POLÍMERO DE LÍTIO
A principal revolução no que toca ao voo eléctrico foram as baterias de polímero de lítio, comummente conhecidas como LIPOS.
Este invento foi significativo, senão veja-se:
- ALTA DENSIDAD DE ENERGIA. Praticamente duplica em relação às NiMh.
- VOLUME ESCASSO E FORMATO PLANO.
- ALTA TAXA DE DESCARGA, próxima das NICD.
- ALTA VOLTAGEM POR CÉLULA, permite-nos voltagens de 14V sem ocupação de volumes exagerados.
- ESCASSA RESISTÊNCIA INTERNA, o que permite aproveitar quase 100% da energia.
Mas também existem inconvenientes:
- Não admitem carga rápida. Precisamos, pelo menos, 1 hora para as carregar.
- Necessitam de um carregador específico para carga lenta. Felizmente não são muito caros.
- Não toleram curto-circuitos, sobrecargas ou temperaturas excessivas. Nestes casos incham e podem chegar mesmo a incendiar-se.
- Não toleram abusos, como descargas profundas ou sobreconsumo - ou ficam inutilizadas ou encurta-lhes o tempo de vida.
Uma das queixas mais comuns é a que refere que as LIPOS duram pouco, são perigosas, e danificam-se com facilidade.
É conveniente dizer que as LIPOS duram tanto como as NiMh, desde que sejamos cuidadosos na sua utilização.
Há quem as use mais de 2 anos, mantendo-as a 90% da sua capacidade inicial.
PORQUE É QUE SE DANIFICAM AS LIPOS?
Em primeiro lugar vejamos por que se degradam as lipos.
1 - Por envelhecimento. As lipos não são estáveis e vão perdendo as suas características com o tempo, ainda que não se utilizem. Supõe-se que "caducam" ao fim de 3 anos.
2 - Por uso. Quando descarregamos uma LIPO e a voltamos a carregar, ela não fica igual ao princípio. Por isso as Lipos têm um número limitado de cargas (à volta das 350).
3 - Por sobrecarga. Quando carregamos as LIPOS com parâmetros não especificados pelo fabricante, deterioram-se. Intensidade ou voltagem inadequadas cansam as baterias, e podem fazê-las rebentar.
4 - Por sobredescarga. Descarregar uma lipo acima de certa intensidade corta-lhes o tempo de vida, ou pode fazer com que rebentem.
5 - Por temperatura. Se as lipos suportam certa temperatura, tanto em carga, como em descarga ou armazenamento, danificam-se ou podem rebentar.
6 - Por autodescarga. Quando as lipos estão carregadas, os seus componentes encontram-se num estado muito reactivo. Pouco a pouca as baterias vão-se descarregando, e deteriorando-se com o processamento.
7 - Por descarga profunda. Se se baixa demasiado a voltagem a bateria vicia-se. Os telemóveis e computadores supervisionam a voltagem e cortam a alimentação quando a situação fica perigosa. Nós usamos as baterias sem esta protecção.
O que NÃO se deve fazer
Se tens amor às tuas baterias deves evitar:
1 - Sabemos que nada podemos fazer quanto ao seu envelhecimento, mas podemos evitar comprá-las em lojas onde elas tenham pouca saída. Seguramente essas baterias estarão lá há um ano, e com isso perderam cerca de 30% da sua vida útil. Nem se deve cair na tentação de preços promocionais de "fim de stock", pois já se sabe que são baterias velhas.
2 - Não podemos deixar de as utilizar, pois foi para isso que as comprámos. Mas podemos evitar cargas e descargas com o carregador. Isso só serve para lhes encurtar o tempo de vida, e só faz sentido nas baterias de NiCd.
3 - Os vendedores são uns optimistas e dão-nos valores muito acima do limite. Além do mais os carregadores não sabem especificamente como carregam as baterias. Pelo contrário, os fabricantes dizem-nos:
* até alcançar os 2,9 volts há que carregar a 0,1C.
* durante o 1º minuto há que carregar a 0,1C.
* a partir de qualquer de uma das situações anteriores deve-se carregar sem baixar dos 0,5 de intensidade. Igualmente não se deve baixar dos 4,2 V por célula.
Constatamos que muitos vendedores recomendam a carga a 1C. Não representando um dano grave para a bateria, é certo que carregando-a a 0,5 C vai-lhe dar mais longevidade e a carga será mais completa.
4 - Nunca se deve superar a taxa de descarga indicada pelo fabricante. O contrário vai incrementar bastante a temperatura da bateria e causar-lhe um envelhecimento prematuro.
Por exemplo, uma bateria de 4000 mAh e 20C deve descarregar, quando muito, a 80 amperes.
Mas cuidado! a maioria dos vendedores indicam-nos uma taxa máxima em picos (2 ou 3 segundos). Na realidade a bateria anterior é seguramente de 15C, em que não lhe deveríamos exigir mais do que 60 amperes.
Constata-se que este é principal motivo de dano nas baterias.
5 - Em questões de temperatura podemos fazer muito:
* não carregue as baterias em sítios fechados, como seja dentro de um carro, ou o sol.
* não carregue as baterias logo após o voo. Aguarde que arrefeçam.
* não deixe as baterias dentro da mala do carro, especialmente no verão.
* assegure-se que, dentro do modelo, elas são bem ventiladas.
* desarme os packs de bateria de volte a montá-los colocando uns separadores entre as células de forma a que possa circular o ar.
6 - A baterias não se devem guardas com a carga máxima, nem completamente descarregadas porque corremos o risco de que desça abaixo de 2,7V por célula.
7 - Segundo o fabricante, nunca se deve descarregar baterias abaixo de 2,7V por célula, porque entre os 2,7 e os 2,9 há muito pouca energia (que só dá para voar mais 30 segundos, e o carregamento abaixo dos 2,9V é muito lento, pelo que se recomenda nunca baixar dos 2,9V por célula.
O que se deve fazer
O ideal seria seguir sempre as recomendações do fabricante. Nem sempre é muito prático, mas podemos fazê-lo por vezes.
1- Comprar baterias onde se vendam muitas, o que nos dá a garantia da sua recente fabricação.
2 - Para conservar as baterias em bom estado usar um equilibrador de baterias. São preferíveis os que carregam cada célula, independente, contrariamente aos que carregam todas ao mesmo tempo, ao mesmo nível.
3 - Em termos ideais, carregar as baterias a 0,5C. Não é muito prático porque demora 2 horas de carregamento, o que, no campo de voo, dificulta. Preferencialmente devemos fazê-lo em casa, pois aí não há pressa. É preferível comprar mais pack´s e carregador. Isso vai permitir-nos carregá-las a 0,5V e a continuar a voar com as outras. De preferência carregá-las, na noite do dia anterior, a 0,5V.
4 - A descarga da bateria devia ser suficientemente estável para o nosso motor. Infelizmente isso exige a compra de baterias com mais capacidade, volumosas e pesadas.
5 - Podemos guardar as baterias dentro de uma bolsa hermeticamente fechada, dentro do frigorífico. Isso é o ideal, se não tivermos em casa que se oponha a tal! se isso acontecer devemos procurar um sítio fresco (não é em cima do monitor!)
6 - Recomenda-se não carregar as baterias quando se chega a casa, mas no dia anterior ao voo. Se as carregamos e não usamos durante alguns meses verificamos que elas só têm meia carga.
7 - Quando se sentir que o modelo já não "puxa" bem, aterra-se e muda-se o pack de baterias. A maioria dos BEC cortam demasiado tarde.
A capacidade da bateria e do variador devem ser dimensionados de acordo com o motor.
Imaginemos que temos um motor que debita 500w contínuos, com 3 células (11.1v) a 100%. Isto faz com que o motor absorva 45A de corrente. O controlador deverá ter mais de 45A contínuos de forma a suportar a potência do motor para essa voltagem.
Quer isto dizer, que pelo variador estão a passar 45A. Se o motor necessita de 45A, então as baterias deverão ter capacidade de fornecer mais de 45A, caso contrário, só estarão a fornecer aquilo que conseguem (ultrapassam a descarga nominal) e deterioram-se com facilidade (o que se traduz em inchaço e aquecimento).
Uma bateria de 40C dá mais rotação a um heli, pois tem a capacidade de não deixar a tensão cair demasiado em carga.
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O que "manda" é o motor. Depois vem a bateria e o variador, dimensionados de acordo com o necessário.
Portanto, a bateria deverá ter maior capacidade do que o variador e o variador maior capacidade do que o motor.
Seria bom que se esclarecesse e fizessem as contas para os variador, motor e pack em causa. Continuamos sem saber, por contas, se este conjunto está bem dimensionado (já agora, a escolha do tamanho das pás, rotação pretendida na cabeça, e nº dentes do pinhão têm grande influência no sistema pack-variador-motor ou seja, o sistema pode estar bem dimensionado fora do helicóptero, mas, totalmente desadequado quando montado num modelo específico).
O motor deve sempre consumir MENOS do que o variador puder aguentar, pois o que determina a corrente máxima é o motor!
A bateria deve conseguir superar a corrente que o motor consome, para a potência não ir abaixo quando se puxa pelo motor!
Quem quiser usar um motor de 12A com um variador de 40A, 60A 80A, etc. e uma bateria que tenha capacidade de descarga acima de 12A está perfeitamente à vontade.
Agora liguem um motor de 15A num variador de 12A e vão ver fumo (no variador).
O conjunto bateria (tensão da bateria) e motor (resistência interna do motor) determinam a corrente máxima.
O variador é como mais uma das fichas que faz a ligação entre bateria e motor, tem que conseguir aguentar toda a corrente que o motor consome (no máximo).
Existe métodos muito práticos para medir a intensidade real do motor (amperagem), basta adquirir um multímetro ou uma pinça amperimétrica e medir a corrente que o motor está a puxar. Aí ficam sanadas as dúvidas em relação se as especificações do motor condizem com a realidade.
Para cálculos a partir das especificações é assim:
Dividir Watts do motor pela Voltagem aplicada no circuito e dará a corrente (A). Isto claro que irá variar um pouco da realidade pois são precisos mais cálculos por causa das perdas.
Um motor que tem um consumo máximo de 55A isto quer dizer que o motor tem cerca de 1200W alimentado a 22.2V
• Para preservar a vida útil de suas baterias LiPo, carregue-as no máximo a 0.7C e 1C. Por exemplo, uma bateria de 1000mah deve ser carregada com corrente entre 0.7A e 1.0A;
• Baterias LiPo não devem ser guardadas totalmente carregadas nem totalmente descarregadas, por isso, quando não for utilizá-las por um bom tempo, utilize a função STORAGE do seu carregador Accucel 6 e ele deixará as baterias com a carga ideal para serem guardadas;
• Baterias NiMH e NiCd possuem o terrível efeito memória. Se forem parcialmente usadas e recarregadas antes que toda a carga seja completada, elas lembram disso e usarão somente aquela parte da sua capacidade na próxima vez. Para evitar sub-utilização da carga da bateria ou mesmo redução da vida útil, utilize a função CYCLE do Accucel 6 seguindo as orientações do manual.
Mais conselhos:
Não imergir a bateria em água ou permitir-se utilizá-la molhada.
Não curto-circuite a bateria.
Não perfure a bateria do polímero do lítio com um objecto afiado - conduzirá à ignição ou a uma explosão.
Não solde a bateria directamente.
Não bata na bateria com um martelo ou outro objecto duro.
Afastar a bateria do fogo ou do calor.
Não utilize a bateria com os terminais positivo e negativo invertidos.
Não desmonte nem modifique a bateria.
Não descarregue completamente a bateria. Normalmente, uma tensão mínima abaixo dos 3.0V pode causar-lhe dano.
Não inalar os fumos de uma bateria incendiada, pois são tóxicos.
Sempre que necessitar remeter a LIPO por correio faça-o com uma carga de 30%, por razões de segurança.
Quando as armazenar por períodos prolongados faça-o com meia carga.
Para inactiva definitivamente uma bateria descarregue-a completamente e mantenha-a dentro de um recipiente com água e sal durante uma semana. Livre-se dela seguindo as indicações municipais.
Se a bateria se apresentar danificada não a coloque em nenhum sítio inflamável porque é possível uma reacção química que desencadeie um incêndio. Coloque-a dentro de um cofre não inflamável e observe durante uma hora.
Se derramar electrólito nas suas mãos lave-as com água e sabão, abundantemente. Se for para os olhos enxagúe abundantemente e procure assistência médica imediata.
Finalmente, siga religiosamente as instruções do fabricante.
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