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Autor Tópico: Qual a tensão ideal de carga?  (Lida 278 vezes)

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Offline Hugu

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Qual a tensão ideal de carga?
« em: 04 de Novembro de 2016, 01:02 »
Uma pergunta:

tenho 8 pilhas recarregaveis em série (9.6V total, 1.2V cada tipo AA), e pretendia carregar directamente as mesmas, sem qualquer circuito de carga e controlo unitário e separado. Existe alguma regra para a tensao de carga ser x% em relação à carga nominal? Ou outras dicas para fazer uma carga segura e mais eficiente possivel nesta situação?

Offline KammutierSpule

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Re: Qual a tensão ideal de carga?
« Responder #1 em: 04 de Novembro de 2016, 08:28 »
Uma pergunta:

tenho 8 pilhas recarregaveis em série (9.6V total, 1.2V cada tipo AA), e pretendia carregar directamente as mesmas, sem qualquer circuito de carga e controlo unitário e separado. Existe alguma regra para a tensao de carga ser x% em relação à carga nominal? Ou outras dicas para fazer uma carga segura e mais eficiente possivel nesta situação?

Nao sou expert na materia.
Mas primeiro terás de saber o tipo de pilhas (datasheet). Na datasheet terá informacao como deve ser aplicado a carga. "Tipicamente" os planos de carga sao controlados por corrente (e nao a tensao), em algum tipo de baterias, no estagio final, é aplicada uma tensao constante (controlado por tensao).

Devias usar baterias "com o mesmo uso e idade" para haver o minimo de dif entre elas.

Se na datasheet fizer referencia a tensoes em relacao aos planos (eg: se disser que devera ser verificada a tensao e quando esta ultrapassar um valor passar para a fase seguinte) entao essa tensao tera de ser multiplicada pelo nr de baterias em serie, nota: tendo em conta possiveis diferencas de tensao entre baterias! (i.e: dando uma % de tolerancia por cada bateria em serie)

"Qual a tensão ideal de carga?"
Tem cuidado, as baterias sao carregadas em controlo de corrente. De acordo com os planos da datasheet e ilimitacoes de carga.
nota: nas datasheets deve dizer a C maxima, por exemplo 0.5C significa que no maximo pode ser carregado a 0.5 * a capacidade total da baterial (em Ah)

Offline jm_araujo

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Re: Qual a tensão ideal de carga?
« Responder #2 em: 04 de Novembro de 2016, 09:18 »
Com tensão nominal de 1.2V vou assumir que se trata de pilhas de Ni-MH.
A carga é feita a corrente constante, e o final da mesma deve ser detetado por deltaV=0 (quando a tensão parar de subir).

As pilhas de Ni-Cd aguentavam "tricle charging" (manter uma corrente de carga pequena para não decarregarem), acho que o valor "serguro" sem degradar era em torno a C/20, mas só confirmando.

Mas as Ni-MH não gostam de trickle charging, degradando as mesmas. E a tensão final de carga é variável (temperatura, idade, etc), pelo que não há uma tensão segura de carga (daí a deteção deltaV).

E 8 pilhas é uma sequencia muito longa, a probabilidade de inverter a polaridade de uma pilha numa descarga a corrente mais forte é elevada, o que é morte do pack garantida. Para evitar as pilhas devem ser o mais semelhantes possível, mas o risco está sempre lá (é por causa da resistência interna das mesmas não ser exatamente igual e não descarregarem ao mesmo ritmo).

Em resumo, eu não arriscava essa solução, o único certo são os problemas.

Estás agarrado a essa solução? Já pensaste antes meter uma série de 2 ou 3 pilhas de lítio ou um pack de RC? Se não abusares da corrente deves safar-te com carga não balanceada (mas precisas sempre de controlador de carga), e para a mesma capacidade ocupa menos espaço e é mais leve.

Offline samc

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Re: Qual a tensão ideal de carga?
« Responder #3 em: 04 de Novembro de 2016, 09:30 »
Há uns tempos andei a ponderar investir num IC de carregamento da Texas Instruments http://www.ti.com/lsds/ti/power-management/battery-charger-ic-products.page#p338=NiMH;SuperCap e fazer um carregador mais avançado para as pilhas de NiMH, no entanto, com o tempo tanto o preço dessas pilhas como o preço de um carregador decente (com sensor de temperatura controle do deltaV, etc. e display) baixou bastante e deixou de fazer sentido mandar vir o IC.

Já disseram praticamente tudo, datasheets das baterias são difíceis de encontrar caso não sejam de uma marca conhecida.
Um vídeo que me ensinou bastante sobre o carregamento foi este: https://m.youtube.com/watch?v=_ROhH9EkhtU

 ;)

Offline Hugu

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Re: Qual a tensão ideal de carga?
« Responder #4 em: 04 de Novembro de 2016, 17:33 »
Bem, vou explicar o "mega projecto": o projecto é tipo um desses candeiros solares dos chineses que iluminam à noite quando deixa de haver luz, mas sem o painel solar. Um simples circuito com um ldr e um transistor para activar a iluminação de 3 ou 4 leds de alto brilho e com um pack de baterias recarregaveis.

O kit, é para o exterior e está alimentado com 8 pilhas recarregaveis dessas que se compram nos akis ou hiperes (Ni-MH 900-2000mAH tamanho AA..nao sei ao certo, porque é pra um amigo, mas posso perguntar para pesquisar o datasheet das pilhas (se é que existe!)).
E como pretende um kit bem isolado por ser pró exterior, nao queria andar com trabalho a tirar as pilhas todas, carregar num carregador proprio (tb nao é facil arranjar um carregador de 8 pilhas ao mesmo tempo, ou ter mais 8 pilhas no banco dos "suplentes") e queria uma solução de carga directamente no proprio kit, mas que fosse uma solução à pobre.
Tb frisei que carregar directamente 8 pilhas era um big problem e que pode ser perigoso, e para carregar directamente, no minimo ter as pilhas todas iguais.. Ja pesquisei em carregadores e controladoras de carga, até 5 pilhas (nao consegui ver pra 8 pilhas), pra mim nao sao caros, mas para ele nao é opção.
Tb falei em substituir as 8 pilhas AA por uma lipo ou duas pilhas 9V recarregavel..mas a capacidade mesmo assim era menos de metade e nao tem interesse em comprar outras pilhas quando ja tem as de AA..por uma lipo ou um pack RC, ja lhe questionei e tb está fora de questao.

Como disse, é mesmo uma solução à pobre e queria arranjar a maneira menos perigosa e menos dramatica para as pilhas, para carregar as 8 pilhas directamente no kit (em principio, nao ha problemas de inversao polaridade, as pilhas montariam-se uma vez e ficariam assim imóveis para sempre).

Mas há muitas coisas no mercado que são vendidas sem qualquer problema e com soluções de carga directa, ainda à dias abri um aspirador de cozinha desses a bateria que se compram no lidl e aquilo são 3 pilhas 1.2V tamanho C e a carga das baterias (so acontece se o aspirador estiver desligado) e é praticamente uma carga directa sem qualquer circuito de carga ou controlo de carga. Liga-se um transformador desses tipo de tlm ao aspirador, (um transformador 230VAC to 9V - 150mA) e desde o conector até às pilhas (pilhas em serie= 3.6V total) tem apenas uma plaquinha com dois ramos paralelos, um tem um ledzinho de 3mm mais uma resistencia de 217ohms para assinalar a carga, e no outro ramo uma resistencia de 1W ou menos, de 39R e pronto.
O aspirador leva quase um dia a carregar (nao sei ao certo porque nem sequer tem um indicador de carga completa), e até hoje ainda nao estoirou e ja tem praí uns 10 anos. Se calhar as pilhas ja nao andam de boa saude e o aspirador ja nao aguenta tanto tempo a funcionar como aguentava (tb n sei quanto tempo durava antes e qto dura agora para comparar, mas é um aparelho para funcionar apenas 2 ou 3 minutos de cada vez e para apanhar migalhas e pouco mais :P e quando já nao consegue ligar o motorzinho (acho que é um johnson 350), metêmo-lo à carga dum dia para o outro).


Offline jm_araujo

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Re: Qual a tensão ideal de carga?
« Responder #5 em: 04 de Novembro de 2016, 19:31 »
Tb falei em substituir as 8 pilhas AA por uma lipo ou duas pilhas 9V recarregavel..mas a capacidade mesmo assim era menos de metade e nao tem interesse em comprar outras pilhas quando ja tem as de AA..por uma lipo ou um pack RC, ja lhe questionei e tb está fora de questao.
O que propões:
8*2Ah*1.2V= 19.2Wh

1x pilha de lítio 18650 (baratas e fáceis de encontrar, 2.5Ah são "banais"):
2.5Ah*3.8V=9.5Ah
Com duas pilhas 18650 ficas com a mesma capacidade e ocupam menos espaço.

Os Ah/mAh são uma treta porque dependem da tensão nominal da pilha. A capacidade devia ser sempre  indicada em Wh que dava para comparar entre tecnologias.

Citar

Como disse, é mesmo uma solução à pobre e queria arranjar a maneira menos perigosa e menos dramatica para as pilhas, para carregar as 8 pilhas directamente no kit (em principio, nao ha problemas de inversao polaridade, as pilhas montariam-se uma vez e ficariam assim imóveis para sempre).

A inversão de polaridade é um fenómeno elétrico, não tem que ver com colocar a pilha ao contrário.
https://en.wikipedia.org/wiki/Rechargeable_battery#Damage_from_cell_reversal
Citar

Mas há muitas coisas no mercado que são vendidas sem qualquer problema e com soluções de carga directa, ainda à dias abri um aspirador de cozinha desses a bateria que se compram no lidl e aquilo são 3 pilhas 1.2V tamanho C e a carga das baterias (so acontece se o aspirador estiver desligado) e é praticamente uma carga directa sem qualquer circuito de carga ou controlo de carga. Liga-se um transformador desses tipo de tlm ao aspirador, (um transformador 230VAC to 9V - 150mA) e desde o conector até às pilhas (pilhas em serie= 3.6V total) tem apenas uma plaquinha com dois ramos paralelos, um tem um ledzinho de 3mm mais uma resistencia de 217ohms para assinalar a carga, e no outro ramo uma resistencia de 1W ou menos, de 39R e pronto.
O aspirador leva quase um dia a carregar (nao sei ao certo porque nem sequer tem um indicador de carga completa), e até hoje ainda nao estoirou e ja tem praí uns 10 anos. Se calhar as pilhas ja nao andam de boa saude e o aspirador ja nao aguenta tanto tempo a funcionar como aguentava (tb n sei quanto tempo durava antes e qto dura agora para comparar, mas é um aparelho para funcionar apenas 2 ou 3 minutos de cada vez e para apanhar migalhas e pouco mais :P e quando já nao consegue ligar o motorzinho (acho que é um johnson 350), metêmo-lo à carga dum dia para o outro).

Esses aspiradores e equipamentos semelhantes usam pilhas de Ni-Cd (Níquel Cádmio), que têm menos capacidade que as Ni-MH (Níquel Metal), mas são capazes de fornecer correntes mais elevadas e são mais tolerantes com a carga (como já tinha referido na resposta anterior), se forem sobrecarreegadas dissipam a carga extra em calor e se não sobreaquecerem não causam grandes estragos (mas por isso a corrente convém ser limitada). Para evitar o tal fenómeno de inversão de polaridade esses equipamentos não costumam ter séries muito grandes.

A exceção no tamanho das séries costumam ser as aparafusadoras, que se encontravam baterias de 12V (10 pilhas, mas de Ni-Cd!) e até mais. Mas quem usou maquinas dessas antigas sabe que as baterias não duravam muito, e a culpa era desse fenómeno de inversão. As novas ferramentas com pilhas de lítio têm controlo de carga e descarga e se não foram abandonadas descarregadas duram MUITO mais tempo.

Offline Hugu

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Re: Qual a tensão ideal de carga?
« Responder #6 em: 04 de Novembro de 2016, 22:56 »
Não tinha atingido que a inversao de polaridade que falavas era o efeito electrico e nao a inversao da pilha..

Não deu pra ver que pilhas usa o aspirador, aquilo está tudo numa embalagem verde e num pack de 3 onde só refere à tensao de cada uma.

As pilhas ditas ultrafire, até se encontram a menos de 1€ de 5Ah, mas estas pilhas são mto falsificadas e saber se estamos a comprar uma a sério é pimpampum, pelos menos a preços mais em conta.

Ja agora essas pilhas 18650, veem tudo com aquele circuito, como está na foto do wikipedia? Aquilo é só para proteger contra descarga total da bateria, ou tb é uma controlodora de carga? Nao deve ser pois não.. pesquisando por circuitos de carga 2S, deparei-me com esta situação onde existem varias gamas:

Nao entendo as gamas onde refere diferentes cargas (carregamento mais rapido?) e as controladoras com o balanceamento é para o caso de controlar mais de uma pilha ao mesmo tempo? Ou seja para este 2S c/ Balanceamento, pode ser usado para carregar 3 ou mais pilhas?

Offline jm_araujo

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Re: Qual a tensão ideal de carga?
« Responder #7 em: 04 de Novembro de 2016, 23:33 »
As pilhas ditas ultrafire, até se encontram a menos de 1€ de 5Ah, mas estas pilhas são mto falsificadas e saber se estamos a comprar uma a sério é pimpampum, pelos menos a preços mais em conta.

Ao comprar convém que sejam de marca e num vendedor com feedback: Samsung/LG/Panasonic. Essas Ultrafire/TRustfire e semelhantes há muita aldrabice.
Se não queres gastar dinheiro (quem quer? :D ) o melhor são as baterias de portáteis. Costumam ter 3 pilhas ou 3 pares de pilhas em série, e o que tenho encontrado é que costuma uma delas dar o pifo antes do resto, é só testar com um carregador apropriado e guardar as boas.
As melhores são as que deram o estouro de uma vez (inchadas ou que estava a funcionar muito bem um dia e de repente foram-se). É quase garantido que tem pilhas ainda com bastante capacidade.
Citar
Ja agora essas pilhas 18650, veem tudo com aquele circuito, como está na foto do wikipedia? Aquilo é só para proteger contra descarga total da bateria, ou tb é uma controlodora de carga? Nao deve ser pois não..

Nem todas trazem, quando se compra vêm no título e descrição que são "Protected". Só serve para evitar descarregar de mais em caso de distração, ou evitar sobrecarregamento (e explodir a pilha") se o carregador não seguir o procedimento correto.

Citar
pesquisando por circuitos de carga 2S, deparei-me com esta situação onde existem varias gamas:

Nao entendo as gamas onde refere diferentes cargas (carregamento mais rapido?) e as controladoras com o balanceamento é para o caso de controlar mais de uma pilha ao mesmo tempo? Ou seja para este 2S c/ Balanceamento, pode ser usado para carregar 3 ou mais pilhas?

Não conheço esses módulos, mas parecem-me só de proteção. Os de balanceamento dá-me a entender que podes usar um carregador para 2 pilhas sem balanceamento que o módulo trata de o fazer.

Balanceamento é garantir que todas as pilhas ficam devidamente carregadas, "atrasando" a carga das mais apressadas (mete uma resistência em paralelo para roubar parte da corrente de carga enquanto aguarda que a(s) outra(s) pilha(s) atinjam a mesma voltagem).
O 2S refere-se a 2 pilhas em série.


Eu para essa aplicação experimentava primeiro só com uma pilha se te safas com a tensão dela. É mais fácil de lidar, e tens uns módulos baratinhos no Ebay para carregar e proteger:
http://www.ebay.com/itm/262686630844

E se precisas de 5V, tens modulos que fazem a carga e também o boost:
http://www.ebay.com/itm/171967965345


Ou então podes sempre "canibalizar" um daqueles powerbanks pequenos que agora está na moda oferecer em eventos e outras cenas, tem lá isso tudo e pilha também.

Offline Hugu

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Re: Qual a tensão ideal de carga?
« Responder #8 em: 05 de Novembro de 2016, 01:28 »
Nao é pra mim!
Eu nem acho caro essas coisas e podia mandar vir com tempo pra mim, mas é mesmo à pobre e pra ontem e nao tenho nada disso em stock, nem ele.. (mas tb estou a tentar perceber as opçoes e o dilema do chefe :P)

Sim, estas placas sao do género dessas placas que postaste (ou paracem ser), so nao tem a carga/ficha usb.

Esqueci linkar a imagem ao item.. é este

Aquilo tem os "B"x e deve ser B de balanced, por isso a confusao..e ambas essas placas, sao pra 2S (sim ja tinha entendio que era pra duas pilhas em série) com uma configuração do género:

Aquilo diz que é BMS/PCM..protection circuit module..battery management system, pois às tantas nao sao circuitos de carga ou se forem só sao aqueles que dizem "w/ balance"..mas as outras tb tem "B+ e B-" deve ser balanceamento apenas para a descarga.. confusao!

Pois, tb me lembrei desses powerbanks, mas aquilo so tem 5V de output, e teria de ser pelo menos 9V, segundo a pessoa.. (nao sou eu, a sério! lol) (tb estou a ser burro ou entao ele, por pelo que entendi eram 4 leds de alto brilho com um circuito "bc547 night detector"..se meter os leds em paralelo uma pilha 18650 chega e basta.. resolvia apenas o problema do carregamento. Seria mais seguro se arranjasse um desses com usb, e carregadores ubs sao muito banais. Mas a capacidade de uma 18650 comparado com as 8x900mAh é quase 5 vezes menos e teria que fazer o carregamento da pilha com mais frequencia, coisa que nao pretendia e por isso a intençao de lhe meter 8 pilhas AA)

Bem nada feito, o que posso dizer é que arranje mazé
1) pilhas AA de Ni-Cd e use essas na vez das Ni-MH e lhe meta uma ventoinha pra soprrar! LOL
..ou 2) arranje um powerbank e lhe meta um booster pra 9v ou entao
3) saque umas 18650 duma bateria dum portatil e arranje um carregador desses USB pra pilhas 18650 no ebay por 1€ e que espere 1mês sentado! LOL

Citar
Eu para essa aplicação experimentava primeiro só com uma pilha se te safas com a tensão dela. É mais fácil de lidar, e tens uns módulos baratinhos no Ebay para carregar e proteger:
http://www.ebay.com/itm/262686630844


E esse tem B+ e B- logo é tb para 2S ou é para uma apenas?
Ja agora esse carregador usb, pra carregar as pilhas tem de estar desligada do circuito, senao baralha o efeito e controlo de carga certo? Teria de meter-lhe uma extensao usb com um interruptor no meio e só deixar fazer carga quando o circuito estivesse desligado das pilhas..

Citar
E se precisas de 5V, tens modulos que fazem a carga e também o boost:
http://www.ebay.com/itm/171967965345

este nao percebi a vantagem do booster..é mais facil ter 5V do que ter inputs inferiores a 5V..a nao ser que seja para carregar uma pilha com outra pilha!  ;D

Irra tou farto, ja editei o post 500 vezes, pois ja nem acerto com o portugu~es! :P
Se por acaso alguem tiver uma 18650 verdadeira e um carregador desses de usb, e queira vender por 5€ acho que o gaijo aceita (mas vou perguntar primeiro e explicar toda a situaçao!) lol
« Última modificação: 05 de Novembro de 2016, 01:39 por Hugu »

Offline jm_araujo

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Re: Qual a tensão ideal de carga?
« Responder #9 em: 05 de Novembro de 2016, 11:05 »
Aquilo tem os "B"x e deve ser B de balanced, por isso a confusao..e ambas essas placas, sao pra 2S (sim ja tinha entendio que era pra duas pilhas em série) com uma configuração do género:

Aquilo diz que é BMS/PCM..protection circuit module..battery management system, pois às tantas nao sao circuitos de carga ou se forem só sao aqueles que dizem "w/ balance"..mas as outras tb tem "B+ e B-" deve ser balanceamento apenas para a descarga.. confusao!

O B em B+,  B- e BM é de BATTERY + de positivo, - de negativo e M de middle.
Esses circuitos aparentam ser só de proteção.
Citar
Mas a capacidade de uma 18650 comparado com as 8x900mAh é quase 5 vezes menos e teria que fazer o carregamento da pilha com mais frequencia, coisa que nao pretendia e por isso a intençao de lhe meter 8 pilhas AA)

Errado. Já te expliquei uma vez na resposta anterior, mas vai mais uma vez (a ver se à segunda entra :D):
O teu pack com 8 pilhas de 900mAh=0,9Ah e tensão nominal de 1,2V:
8 pilhas *0,9Ah * 1,2V por pilha = 8,64Wh

Uma pilha 18650 com 2500mAh=2,5Ah e tensão nominal de 3,8V:
1 pilha * 2,5Ah * 3,8V = 9,5Wh

Se usares 8 pilhas de 900mA tens MENOS capacidade num pack de 8 do que numa só pilha de lítio de 2500mAh.

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E esse tem B+ e B- logo é tb para 2S ou é para uma apenas?

Ja agora esse carregador usb, pra carregar as pilhas tem de estar desligada do circuito, senao baralha o efeito e controlo de carga certo? Teria de meter-lhe uma extensao usb com um interruptor no meio e só deixar fazer carga quando o circuito estivesse desligado das pilhas..


Deves estar a falar deste módulo:
http://www.ebay.com/itm/262686630844
Este é  só para 1 bateria. Pode estar ligado ao circuito e carregar ao mesmo tempo sem problemas, não baralha nada. Ligas a pilha ao B+ e B-, e ligas o circuito ao Out+ e Out-.