A verdade sobre as pilhas de lítio que não lhe dizem (e o que está a perder)

O que é uma bateria LiFePO4 e porque está a revolucionar o mercado?

As baterias LiFePO4, ou fosfato de ferro e lítio, são um tipo avançado de bateria de lítio que ganhou destaque nos últimos anos graças às suas impressionantes caraterísticas técnicas, durabilidade e segurança. Ao contrário das baterias tradicionais de chumbo-ácido (como AGM ou Gel), as baterias LiFePO4 foram concebidas para oferecer uma vida útil e uma eficiência energética muito mais longas, o que as torna um investimento inteligente a longo prazo.

Estas baterias utilizam um cátodo de fosfato de ferro e lítio, o que lhes confere uma estrutura química muito estável, sem risco de combustão espontânea ou sobreaquecimento. Além disso, permitem uma verdadeira descarga profunda (até 100%), sem afetar negativamente a sua vida útil.

Sabia que uma bateria LiFePO4 pode durar até 10 anos e mais de 4000 ciclos reais de carga/descarga?

Autocaravanas e autocaravanas: liberdade sem preocupações

Para os entusiastas das autocaravanas, uma bateria LiFePO4 é uma revolução. Oferece-lhe mais autonomia com menos peso e sem manutenção.

• Pode ser utilizado para alimentar frigoríficos, luzes LED, carregadores USB, aquecimento estacionário ou inversores.
• Carregamento rápido com painéis solares e compatível com alternadores via DC-DC.
• É perfeito para escapadelas longas: mais dias de férias, menos preocupações.

Um LiFePO4 de 150Ah é equivalente em termos de utilização real a um AGM de 250Ah devido à sua maior utilização da capacidade.

Porque é que uma bateria LiFePO4 é melhor do que uma bateria convencional?

• Enquanto uma bateria AGM perde desempenho após 50% de descarga, uma bateria LiFePO4 mantém uma tensão constante mesmo com 90% de descarga.
• Oferecem mais de 4000 ciclos de carga/descarga, em comparação com os 300-500 ciclos de uma bateria tradicional.
• Pesam entre 40% e 60% menos, o que é fundamental para campistas, caravanas ou barcos onde cada quilo conta.

Uma das maiores vantagens em relação a outras tecnologias de lítio (como o Li-Ion ou NMC) é a sua elevada estabilidade térmica e química. São muito menos propensas a incêndios ou à degradação pelo calor e incorporam frequentemente um BMS (sistema de gestão da bateria) que as protege contra sobrecargas, curto-circuitos e temperaturas extremas.

7 razões pelas quais deve mudar já para uma bateria LiFePO4

Até 10 vezes mais ciclos de carga do que um AGM

50% menos peso com igual capacidade

Aumento da profundidade de descarga (DoD real de 100%)

✅ Sem manutenção e sem gás

Elevada segurança térmica e eléctrica

Carregamento ultrarrápido com carregadores adequados

Fácil integração com BMS e sistemas inteligentes

Comparação: LiFePO4 vs AGM vs Gel

A escolha da bateria correta é fundamental para garantir o bom funcionamento da sua instalação solar, autocaravana ou sistema de reserva. A seguir, comparamos as três tecnologias mais comuns no mercado: LiFePO4, AGM e Gel, analisando os aspectos mais relevantes para o utilizador final.

Caraterística	LiFePO4	AGM	Gel
Vida útil (ciclos)	3000 – 6000	300 – 500	500 – 800
Profundidade de descarga	100%	50%	60-70%
Manutenção	Não	Não	Não
Peso	Abaixo de	Médio	Elevado
Preço inicial	Mais alto	Médio	Médio-alto
Custo a longo prazo	⭐ Mais rentável	Mais caro	Mais caro

Como carregar corretamente uma bateria LiFePO4?

Para tirar o máximo partido da sua bateria de lítio:

• Utilizar um carregador compatível com lítio (modo LiFePO4). Por exemplo, carregadores Victron IP22.
• Ajusta a tensão de flutuação (13,6 – 13,8V) e o corte de carga (14,2 – 14,6V).
• Se utilizar painéis solares, certifique-se de que o seu MPPT está configurado para baterias de lítio.

Além disso, muitos incluem BMS incorporado para proteção contra sobrecargas, curto-circuitos e descargas profundas.

Aplicações do mundo real: Para quem é ideal uma bateria LiFePO4?

As baterias LiFePO4 (fosfato de lítio) não são apenas uma moda no sector da energia: são uma solução eficiente e duradoura para muitas aplicações do mundo real. Graças à sua fiabilidade, baixo peso e vida útil extraordinária, tornaram-se a escolha preferida dos utilizadores exigentes que necessitam de energia portátil, limpa e consistente.

Campers e autocaravanas: mais autonomia, menos peso, manutenção zero.

☀️ Sistemas solares fora da rede: armazenamento eficiente e duradouro.

Barcos: maior segurança em comparação com AGM ou chumbo-ácido.

Sistemas de reserva doméstica: ideal com inversores Victron ou similares.

A NOSSA RECOMENDAÇÃO: BATERIAS LiFePO4 UPOWER

Na Coelectrix sempre trabalhámos com as melhores marcas do mercado, como a reconhecida Victron Energy o OlaLitioque se destacam pela sua tecnologia avançada, fiabilidade comprovada e total compatibilidade com sistemas solares e de campismo de alto nível. Estas baterias representam a gama mais profissional e de alto rendimento que se pode encontrar no mercado europeu.

No entanto, apercebemo-nos de que muitos clientes procuram uma opção mais económica, sem comprometer a segurança e a eficiência. É por isso que adicionámos a marca Upower ao nosso portfólio: uma alternativa mais económica, mas que continua a cumprir todos os requisitos para um funcionamento fiável e seguro.

Upower 12V 100Ah LiFePO4

Ideal para instalações de consumo moderado:

• Perfeito para campistas compactos, caravanas ou pequenos sistemas solares.
• Peso muito baixo e tamanho reduzido.
• BMS com proteção contra sobrecarga, temperatura, curto-circuito e descarga profunda.
• Mais de 3000 ciclos reais.

Excelente relação qualidade/preço se procura uma bateria leve, fiável e duradoura sem gastar muito.

Upower 12V 150Ah LiFePO4

Um meio-termo bem equilibrado:

• Capacidade ideal para os utilizadores que combinam luzes, frigorífico, bombas e carregadores.
• Carregamento rápido compatível com painéis solares e inversores até 1500-2000W.
• Desempenho estável mesmo em condições exigentes.

Upower 12V 200Ah LiFePO4

Para quem precisa de poder e autonomia:

• Concebida para instalações completas com inversores potentes e consumos intensivos.
• Muito utilizado em grandes autocaravanas, habitações isoladas e barcos.
• Compatível com instalação em paralelo ou em série (até 48 V).

Porquê escolher a Upower na Coelectrix?

• Marca com uma excelente reputação na Europa.
• Garantia real e serviço pós-venda.
• Testado no terreno pela nossa equipa técnica.
• 100% compatível com Victron, Epever, Growatt, etc.
• Preços acessíveis para tornar a energia de qualidade acessível a todos.
  

Resumindo: Na Coelectrix não vendemos uma bateria qualquer. Escolhemos cada modelo porque o instalaríamos no nosso próprio veículo ou sistema solar. Se está à procura de uma bateria de lítio LiFePO4 boa, bonita e segura, a Upower é a sua escolha perfeita. E se preferir o topo de gama, há também a Victron e a OlaLitio.

As baterias de ciclo profundo de 12V são normalmente encontradas numa variedade de aplicações, desde a alimentação de sistemas eléctricos domésticos em veículos e barcos até ao suporte de sistemas de energia renovável e funcionamento de aparelhos em instalações fora da rede. Uma das preocupações mais comuns entre os utilizadores é compreender a duração destas baterias, tanto em termos do tempo de funcionamento restante até ser necessário recarregá-las como da sua vida útil a longo prazo.

Na realidade, isto é bastante difícil de quantificar porque ambos os factores podem variar muito e são fortemente influenciados por uma série de factores, incluindo a conceção e o tipo de química da bateria, os padrões de utilização (como é descarregada), as condições ambientais e as práticas de carregamento e manutenção. Este artigo explora estes factores, oferece recomendações sobre como maximizar a vida útil da bateria e mostra-lhe como estimar o tempo de funcionamento antes de a bateria precisar de ser recarregada.

Tipos de bateria de 12 V

Em primeiro lugar, vamos analisar os diferentes tipos de baterias de 12V utilizadas em aplicações de ciclo profundo. Abaixo, listamos as mais comuns utilizadas em instalações automóveis, recreativas, marítimas e fora da rede, juntamente com uma breve descrição e um resumo das suas principais caraterísticas.

Chumbo-ácido

Tradicionalmente, têm sido o tipo mais comum de bateria de ciclo profundo baseada na tecnologia chumbo-ácido, com placas de chumbo imersas num eletrólito de ácido sulfúrico. O oxigénio e o hidrogénio produzidos durante o carregamento podem escapar, causando eventualmente a secagem da água no eletrólito se este não for periodicamente recarregado. Se o eletrólito secar, a bateria ficará danificada e o seu desempenho será reduzido.

• Eletrólito líquido: manutenção necessária
• Concebido para um consumo de energia DC moderado
• Ciclo de vida típico: 150-200 a 80 % DoD* (esperança média de vida 3-5 anos)
• Propenso à sulfatação se deixado num estado parcialmente carregado.
• Requer uma carga de manutenção de poucos em poucos meses se não for utilizado.
• Taxa de carga 0,1 – 0,2 C**
• Ampla gama de temperaturas de carga/descarga
• Deve ser instalado na posição vertical

AGM (tapete de vidro absorvente )

São baterias seladas baseadas na tecnologia chumbo-ácido, mas o eletrólito é encapsulado numa fina camada de fibra de vidro que as torna à prova de derrames e mais leves do que as baterias inundadas, com um melhor ciclo de vida e taxas de descarga mais elevadas. Fazem parte da família de baterias de chumbo-ácido reguladas por válvula (VRLA) que recombinam o hidrogénio e o oxigénio produzidos durante o carregamento em água sob pressão moderada e têm uma válvula de segurança incorporada para permitir a saída do excesso de gás.

• Eletrólito absorvido em tapetes de vidro: livre de manutenção
• Pode fornecer correntes elevadas
• Ciclo de vida típico: 300-500 com um máximo de 80 % DoD (esperança média de vida 5-7 anos)
• Menos propensas à sulfatação do que as inundadas.
• Requer uma carga de manutenção de poucos em poucos meses se não for utilizado.
• Taxa de carga 0,2C+
• Sensível a sobrecargas
• Bom desempenho a baixas temperaturas.
• Pode ser colocado de lado (à prova de derrames)

GEL

são também baterias VRLA seladas, mas o eletrólito está suspenso num gel de sílica, o que também as torna à prova de derrames. Têm um bom desempenho a altas temperaturas e o nível de desempenho mantém-se constante até perto do fim da sua vida útil, mas não são boas a fornecer correntes elevadas (ao contrário das baterias AGM).

• Eletrólito suspenso em gel de sílica, sem manutenção.
• Concebida para fornecer correntes baixas a moderadas.
• Ciclo de vida típico: 500-1000 a 80 % do DoD máximo (esperança média de vida 7-10 anos)
• Menos propensas à sulfatação do que as inundadas.
• Requer uma carga de manutenção de poucos em poucos meses se não for utilizado.
• Taxa de carga 01.- 0,2C
• Sensível a sobrecargas
• Bom desempenho a altas temperaturas.
• Pode ser colocado de lado (à prova de derrames)

LiFePO4 (fosfato de lítio e ferro)

Uma tecnologia relativamente nova e um tipo de bateria de iões de lítio que é agora muito popular como escolha para aplicações de baterias de ciclo profundo devido à sua eficiência, peso leve, elevadas taxas de carga/descarga, longa duração e baixa manutenção. Por razões de segurança, requerem proteção contra sobrecarga/descarga e sobre/sub temperatura, mas a grande maioria das baterias comerciais vem com um sistema de gestão de baterias (BMS) incorporado para tratar deste assunto. Não podem ser carregadas a temperaturas inferiores a 0°C, embora muitas tenham aquecedores incorporados que aumentam a temperatura da bateria para permitir o carregamento. Muitas têm agora também um BMS com comunicação Bluetooth para que possa monitorizar o desempenho da bateria através de uma aplicação para telemóvel.

• Pode fornecer correntes elevadas
• Ciclo de vida típico: 2000-5000 com um máximo de 80% DoD (esperança média de vida 10-15 anos)
• Pode ser descarregado muito profundamente (maior capacidade útil Ah)
• Auto-descarga extremamente baixa: praticamente sem manutenção
• A taxa de carregamento é normalmente de 0,5 C+.
• Pode ser descarregado mas não carregado abaixo de 0 °C
• Metade do peso de uma bateria de chumbo-ácido inundada equivalente
• Necessita de proteção BMS para segurança
• São frequentemente fornecidos com comunicação Bluetooth para utilização com uma aplicação.

A vida útil da bateria varia significativamente consoante o padrão de utilização, pelo que os fabricantes indicam normalmente o número de ciclos de carga/descarga esperados com base numa profundidade de descarga (DoD) de 80% a uma determinada taxa de carga/descarga. Isto significa que a bateria pode ser descarregada até 80% da sua capacidade (com 20% restantes) e totalmente recarregada o número indicado de vezes antes de a bateria chegar ao fim da sua vida útil.

Os fabricantes dão as taxas de carga e descarga recomendadas como uma proporção da capacidade da bateria em Ah. Assim, uma taxa de carga/descarga de 0,2 C para uma bateria de 100 Ah seria de 20 A, e este valor é normalmente indicado juntamente com o DoD quando a vida útil é indicada (por exemplo, 500 ciclos a 80% DoD, 0,2 C). É importante ter isto em mente ao selecionar um carregador de bateria ou ao considerar a ligação de uma grande carga, como um inversor de alto desempenho, uma vez que exceder as taxas máximas recomendadas de carga/descarga pode reduzir a vida útil, particularmente com baterias de chumbo-ácido.

Factores que afectam a duração da bateria

É importante distinguir entre o tempo que uma pilha pode ser utilizada antes de ser descarregada e necessitar de ser recarregada (por vezes referido como “tempo restante”) e o tempo de vida total de uma pilha que é atingido quando a reação química reversível no interior da pilha deixa de ser possível. Ambos são importantes, mas em termos de utilização quotidiana, o tempo restante entre recargas será de muito maior interesse e relevância.

Em termos da vida útil global de uma bateria, existem vários factores-chave que a determinam. Estes estão listados abaixo, juntamente com recomendações sobre como maximizar esta vida útil.

Padrões de utilização:

• A DoD é um dos factores mais importantes que afectam a vida útil da bateria e descarregar regularmente uma bateria para níveis baixos pode encurtar rapidamente a sua vida útil. Idealmente, as baterias de chumbo-ácido não devem ser descarregadas a mais de 50% da sua capacidade, e as descargas mais superficiais podem resultar num aumento significativo da vida útil. As baterias de lítio podem suportar descargas muito mais profundas, mas ainda assim beneficiam de ciclos mais superficiais.
• A corrente de descarga também tem uma influência significativa na vida útil da bateria. Correntes de descarga mais elevadas reduzem a vida útil da bateria, enquanto correntes de descarga mais baixas prolongam a vida útil da bateria. As aplicações que requerem um consumo de corrente mais elevado durante períodos mais longos (por exemplo, inversores a funcionar durante várias horas) podem ser inevitáveis se a aplicação assim o exigir, e não há problema, desde que saiba que terá de mudar as baterias mais regularmente. Assim, em resumo, se puder, tente utilizar a bateria com descargas mais superficiais e correntes mais baixas para prolongar a vida útil da bateria.

Práticas de carga e descarga

• A sobrecarga ou a subcarga podem danificar as baterias, pelo que a utilização do carregador correto e o cumprimento das práticas de carregamento recomendadas ajudam a prolongar a vida útil da bateria. Os carregadores inteligentes que correspondem às necessidades da bateria podem ser especialmente benéficos. Certifique-se de que o carregador tem várias fases, a corrente nominal correta para o tipo e capacidade da bateria e pode ser programado com as tensões de carga corretas para o tipo/química específicos da bateria. Em caso de dúvida, consulte a folha de dados do fabricante ou o manual do utilizador para obter as taxas e tensões de carregamento recomendadas. Os carregadores topo de gama, como a gama Blue Smart da Victron Energy, têm processos de carregamento adaptativos que monitorizam o padrão de utilização da bateria e ajustam as fases de carregamento em conformidade para otimizar a vida útil da bateria.

• A forma como as fontes de carregamento são ligadas às baterias também é importante. Os cabos devem ser suficientemente longos para evitar uma queda de tensão excessiva e os cabos positivo e negativo devem ter o mesmo comprimento. Quando as baterias estão ligadas em paralelo, as fontes de carga devem ser ligadas ao longo do banco para garantir que todas as baterias recebem tensões de carga iguais. Com isto queremos dizer que o cabo de carga positivo deve ser ligado ao terminal positivo da primeira bateria e o cabo de carga negativo deve ser ligado ao terminal negativo da última bateria. Este padrão de ligação “across the bank” aplica-se tanto às cargas como às fontes de carga, assegurando que todas as baterias são descarregadas ao mesmo ritmo.

Condições ambientais

Os extremos de temperatura podem afetar negativamente a vida útil da bateria. As temperaturas elevadas aceleram as reacções químicas no interior da bateria, conduzindo a uma degradação mais rápida, enquanto as temperaturas baixas podem reduzir a capacidade efectiva da bateria, dificultando o seu carregamento. Idealmente, as baterias devem ser armazenadas e utilizadas em condições moderadas. Ao comprar um carregador de bateria, tente obter um que tenha compensação de temperatura através de um sensor incorporado ou, de preferência, um sensor externo que possa ser ligado diretamente à bateria. Isto irá otimizar as tensões de carga em relação à temperatura da bateria e prolongar a sua vida útil.

Armazenamento e manutenção

A manutenção regular das baterias armazenadas pode ajudar a prolongar significativamente a sua vida útil. Para as baterias de chumbo-ácido, carregue-as completamente antes de as armazenar e efectue uma carga de manutenção de dois em dois meses (verifique os níveis de eletrólito nas baterias inundadas e recarregue-as se necessário). Idealmente, mantenha-as ligadas a um carregador que as teste e faça a sua manutenção (todos os bons carregadores modernos o fazem). No caso das baterias de lítio, guarde-as a cerca de 50% do estado de carga (SoC) e recarregue-as para um nível semelhante de 6 em 6 meses, aproximadamente. Todas as baterias devem ser armazenadas em condições limpas e secas a temperaturas moderadas e os terminais devem ser mantidos cobertos para evitar curto-circuitos acidentais.

Qualidade da bateria

As baterias de fabricantes conceituados que utilizam componentes de alta qualidade e rastreáveis tendem a ter uma vida útil mais longa. Investir numa boa bateria de uma marca estabelecida, como
Victron Energy, pode poupar dinheiro a longo prazo, reduzindo a frequência das substituições.

Tempo de funcionamento restante estimado entre cargas
(tempo restante)

Para calcular o tempo que uma determinada bateria de 12V pode descarregar antes de ser recarregada, é necessário ter em conta a sua capacidade de armazenamento de energia (medida em amperes-hora, Ah) e o consumo total de corrente da carga que irá alimentar (medida em amperes, A). A fórmula para calcular o tempo de funcionamento é a seguinte

• Tempo de funcionamento (horas) = Capacidade da bateria (Ah) / Carga (A)

No entanto, trata-se de um cálculo teórico e pressupõe:

• A bateria tem inicialmente 100% de SoC
• A pilha está em bom estado e a sua capacidade não se degrada com o tempo ou com a utilização incorrecta.
• Um DoD de 100% não causa danos (o que não é o caso na realidade).
• A carga é constante (muito improvável na realidade).
• Não há corte de energia quando a bateria atinge um SoC muito baixo (isto varia consoante o tipo de bateria).
• Esta capacidade permanece a mesma para todas as dimensões de carga (o que não é o caso na realidade; ver “Eficiência Peukert” abaixo).

Na prática, deve basear este cálculo no DoD máximo com que se sente satisfeito para o seu tipo de bateria. Assim, se tiver uma bateria de chumbo-ácido inundada de 100 Ah e quiser manter uma DoD “segura” de 50%, deve incluir a sua capacidade utilizável de 50 Ah no cálculo acima, o que significa que na realidade só tem 5 horas de autonomia.

Como pode ver, existem muitos pressupostos aqui, pelo que este método apenas lhe dá uma estimativa muito aproximada.

Monitorização da bateria

O cálculo acima é uma estimativa muito grosseira e parte de muitos pressupostos, incluindo o de que o consumo de corrente é constante durante todo o tempo de funcionamento e que a bateria está totalmente carregada para começar. Na realidade, as baterias raramente são utilizadas desta forma, uma vez que as cargas variam consoante a hora do dia/noite e a estação do ano, e a carga e a descarga ocorrem muitas vezes em simultâneo (por exemplo, carregar com a bateria ligada à corrente mas utilizando sistemas de 12V). Se acrescentarmos a isto o facto de as baterias raramente serem descarregadas ao mesmo nível de cada vez antes de serem recarregadas, e muitas vezes receberem apenas uma carga parcial antes de serem descarregadas novamente, o cálculo do SoC de uma bateria num determinado momento começa a parecer uma tarefa quase impossível!

Felizmente, existe uma solução na forma de monitores de bateria que são fáceis de instalar e eliminam dúvidas sobre o estado do sistema de carregamento da bateria. Os monitores de bateria utilizam um shunt, que é uma resistência de alta precisão, para medir o fluxo de corrente para dentro e para fora da bateria, pelo que o monitor pode calcular a carga líquida da bateria em qualquer altura, mesmo durante a carga e descarga simultâneas.

O software destes monitores é bastante sofisticado e tem em conta uma série de outros factores complicadores. Um deles é a eficiência Peukert, um efeito pelo qual quanto mais rapidamente uma bateria é descarregada, menor é a sua capacidade efectiva. Assim, uma bateria de 100 Ah totalmente descarregada com uma carga de 1 A terá uma capacidade efectiva mais elevada do que quando descarregada com uma carga de 10 A. Este fenómeno também pode ser observado com as alterações de temperatura, mas os efeitos são muito menores. Além disso, devido à ineficiência do carregamento, a quantidade de energia de carregamento que pode ser descarregada de uma bateria é inferior à energia de carregamento fornecida por uma fonte de carregamento. O software do monitor de bateria tem em conta todos estes factores ao calcular o SoC, permitindo-lhe acompanhar com precisão o estado da sua bateria.

Vale a pena notar que muitas das baterias de lítio mais recentes têm um BMS ativado por Bluetooth. Isto permite-lhe ligar-se ao BMS através de uma aplicação no seu telemóvel e ver muitas informações sobre a bateria, incluindo SoC, fluxo de corrente de entrada/saída, Ah cumulativo carregado/descarregado, etc., o que torna questionável a necessidade de um monitor de bateria separado. No entanto, deve dizer-se que os monitores de bateria tendem a ter muitas outras caraterísticas úteis, como saídas para acionar dispositivos externos como um relé ou um alarme sonoro em condições programáveis pelo utilizador (como atingir um limiar de baixa tensão) e têm muitas vezes mais opções de configuração do que as que encontraria numa aplicação BMS, pelo que vale a pena considerá-los.

Conclusão final:

A vida útil de uma bateria de 12V varia muito consoante o tipo, o padrão de utilização e os cuidados a ter. Ao compreender as necessidades específicas da sua bateria e ao seguir as melhores práticas, pode maximizar a sua vida útil e garantir um desempenho fiável durante muitos anos. Ao compreender o que esperar da sua bateria em termos de vida útil, pode também planear quando é altura de a substituir.

Se não tiver um voltímetro ou um monitor de bateria instalado para verificar o estado de carga da sua bateria, é possível descobrir utilizando um aparelho de teste ou um multímetro. É muito simples, mas como recebemos muitas perguntas sobre este assunto, decidimos explicá-lo brevemente aqui.

O estado de carga de uma bateria, tecnicamente designado por SoC (State Of Charge), é uma medida relativa da quantidade de energia armazenada numa bateria. O estado de carga de uma bateria descreve a diferença entre uma bateria totalmente carregada e a mesma bateria durante a utilização. Indica a quantidade restante de eletricidade disponível nas células.

Não é comum, mas o estado de carga também pode ser expresso ao contrário, como profundidade de descarga (DOD). Neste caso, a profundidade de descarga seria a percentagem da capacidade total da bateria que é utilizada durante um ciclo.

Como utilizar um multímetro para saber o SoC de uma bateria

Em primeiro lugar, certifique-se de que não existem cargas a consumir corrente da bateria e que não existem fontes de carregamento a consumir corrente para a bateria. Depois de ter verificado isto, aguarde pelo menos uma hora antes de efetuar uma medição, para que a tensão estabilize e as leituras sejam tão precisas quanto possível.

Depois disso, defina o seu multímetro para medir volts CC na gama 0-20 (gama típica para a maioria dos multímetros sem uma função de variação automática) e toque com as sondas nos terminais da bateria (as sondas serão vermelhas e pretas para indicar + e -).

Pode ver no gráfico abaixo como, a partir da tensão indicada pelo multímetro, pode obter uma indicação aproximada da percentagem de SoC da sua bateria, dependendo da química da mesma.

Esperamos que isto o ajude e, como sempre, se tiver alguma dúvida, pode contactar-nos aqui ou através de qualquer um dos meios de contacto disponíveis.

Hoje vamos analisar as regras básicas a seguir ao criar um banco de baterias de lazer. Criar um banco de baterias é uma óptima forma de aumentar a quantidade de energia que as suas baterias podem armazenar e produzir. Existem 2 formas de ligar um banco de baterias, em série ou em paralelo, mas para este artigo, não nos vamos debruçar muito sobre elas, por isso, para mais informações, consulte o nosso tutorial sobre baterias em série ou em paralelo. Em vez disso, vamos analisar os elementos frequentemente negligenciados a considerar ao ligar 2 ou mais baterias.

As pilhas devem ser compatíveis entre si

A primeira regra para criar um banco de baterias é certificar-se de que as baterias são iguais. Não se trata apenas de adicionar uma bateria semelhante, ela deve ser do mesmo tipo e capacidade (idealmente da mesma marca e modelo) que a primeira bateria do banco. Isto porque ambas as baterias devem ser mantidas equilibradas para terem o melhor desempenho possível e misturá-las e combiná-las pode causar graves desequilíbrios e quedas no desempenho.

Utilizar pilhas da mesma idade

O desequilíbrio no banco de baterias também pode ser afetado pela idade, uma vez que, com o tempo, a capacidade da bateria para armazenar energia diminui. Como resultado, uma bateria mais antiga pode não estar a carregar ao mesmo ritmo que uma bateria mais recente, causando um desequilíbrio.
Ao criar um banco de baterias, recomendamos sempre começar com baterias novas, mesmo que a bateria antiga ainda esteja a funcionar, uma vez que isso manterá o sistema equilibrado e a funcionar como deveria durante a vida útil das baterias.

Dimensionamento de cabos

A compra de um cabo para ligar as baterias pode causar alguma confusão, mas felizmente pode ser um pouco mais fácil. Para ajudar a garantir que os seus aparelhos podem obter energia uniformemente de todas as baterias do banco, é necessário certificar-se de que todos os cabos de interligação têm o mesmo comprimento e secção transversal. Esta regra simples significa que todas as baterias serão utilizadas uniformemente para alimentar o seu equipamento.

Se seguir estas 3 regras básicas, não deverá ter problemas com o seu banco de baterias durante a sua vida útil. Esperamos que isto tenha sido útil, mas se tiver mais alguma questão, não hesite em contactar-nos.

A monitorização da bateria pode ser muito útil, mas com tantos tipos de contadores e monitores disponíveis, como selecionar um que funcione para si? Pretende informações detalhadas sobre a sua configuração fora da rede para que possa ajustar e gerir a sua utilização de energia, ou apenas uma referência rápida? Neste guia, explicaremos os diferentes tipos de contadores e monitores disponíveis e as vantagens de cada um.

Porquê monitorizar a sua bateria?

Então, pode perguntar: “Porque é que preciso de um monitor de bateria? Um monitor de bateria pode ser extremamente útil para gerir a sua utilização de energia e evitar o consumo excessivo da bateria (que pode levar a danos na bateria). Poder ver a energia disponível dá-lhe a oportunidade de encontrar uma fonte de recarga se vir que a(s) sua(s) bateria(s) está(ão) a ficar fraca(s). As baterias baseadas na tecnologia de chumbo-ácido, por exemplo, não devem ser descarregadas abaixo de aproximadamente 12,1 V porque, a este nível, podem começar a sofrer danos por sulfatação, o que pode reduzir a sua vida útil ou danificá-las para além da reparação. Ao monitorizar a bateria, é possível ver quando está a atingir este nível crítico de descarga e fazer alterações para evitar danos.

Os monitores de bateria podem ajudá-lo a identificar problemas como descargas parasitas, em que um aparelho retira uma pequena quantidade de energia da bateria sem o seu conhecimento, e estes tipos de problemas podem esgotar as baterias se não forem detectados durante longos períodos de tempo. Os monitores de bateria também podem ser uma atualização extremamente útil para o seu sistema porque, munido de conhecimentos sobre a sua utilização de energia, pode planear melhor e garantir que o seu sistema consegue satisfazer os seus requisitos de energia.

Voltímetros

Os voltímetros são dispositivos simples que apresentam apenas algumas informações, no entanto, esta leitura da tensão pode ser utilizada com bons resultados, uma vez que lhe pode dar uma percentagem aproximada do estado de carga da sua bateria, para lhe dar uma ideia aproximada da energia que lhe resta. Os diagramas abaixo mostram como a tensão da bateria corresponde a uma % do estado de carga para diferentes químicas de bateria.

No entanto, há uma advertência muito importante quando se utilizam monitores de bateria: só se deve efetuar uma leitura da tensão com todas as fontes de carga e cargas desligadas. A tensão apresentada nestas condições é designada por tensão “sem carga” ou “quiescente”. Quando uma bateria está sob carga (quando lhe é retirada corrente), a tensão medida desce, e quando está a ser recarregada, a tensão medida sobe, pelo que não está a ler a tensão em vazio e pode, portanto, determinar o estado de carga correspondente. Quando todas as cargas e fontes de carregamento forem removidas, é melhor deixar a bateria sem carga durante um curto período de tempo para permitir que a tensão estabilize antes de a ler.

Os voltímetros são simples e baratos e, desde que se tenha consciência das suas limitações, podem fornecer informações suficientes para o ajudar a monitorizar eficazmente as suas baterias.

Contadores de corrente/ampere

Os amperímetros medem a corrente e são colocados em linha entre a bateria e as cargas (os circuitos que estão a ser alimentados) e podem ser um complemento útil para a monitorização da bateria. Se souber quantos amperes são consumidos e durante quanto tempo, tem uma medida de Ah (amperes x horas). Esta é a mesma unidade de medida utilizada para especificar a capacidade de armazenamento de energia das baterias, pelo que lhe permite estimar a duração da sua bateria. Por exemplo, se a sua bateria totalmente carregada tiver uma capacidade de 100 Ah, o amperímetro mostrar que está a consumir 5 A e planear fazer funcionar a carga durante 10 horas, terá utilizado 50 Ah, pelo que sabe que terá esgotado a bateria até cerca de 50% do seu estado totalmente carregado. Isto permite-lhe calcular quanto tempo pode fazer funcionar a bateria com um determinado consumo de corrente até precisar de ser recarregada.

Assim, enquanto um voltímetro apenas lhe diz quando atingiu um determinado nível de tensão, um amperímetro permite-lhe estimar o tempo de funcionamento da sua bateria. Mais uma vez, os amperímetros são relativamente baratos e fáceis de instalar e podem beneficiar quem procura uma solução discreta para monitorizar o seu consumo de energia, especialmente quando utilizados em conjunto com um voltímetro.

Percentagem de monitores/indicadores de estado

Estes tipos de monitores são essencialmente voltímetros, mas a leitura é apresentada graficamente em vez de numericamente (ou uma combinação de ambos). São extremamente úteis para os principiantes ou para quem procura uma referência rápida e fácil, uma vez que eliminam todos os problemas de cálculo que pode ter com os voltímetros. A eletrónica no interior do medidor detecta a tensão e apresenta o estado de carga da bateria em função do rácio entre a tensão “sem carga” e a % de estado de carga explicada acima (pelo que não é necessário ter um gráfico de referência à mão). As versões mais comuns são as que apresentam LEDs de cores diferentes para indicar o estado da % de carga, com o verde a indicar “saudável”, o âmbar a indicar “aviso: é necessário recarregar” e o vermelho a indicar “perigo, descarga excessiva”.
Estas unidades são ideais para quem pretende um medidor muito fácil de compreender e, mais uma vez, são de baixo custo. O mesmo aviso aplica-se aos voltímetros no que diz respeito a certificar-se de que lêem a tensão “sem carga” e deve também ter em atenção que são quase sempre concebidos para utilização com baterias de chumbo-ácido húmidas, pelo que não serão tão precisos para baterias AGM ou de gel e não são definitivamente adequados para baterias de lítio.

Monitores de bateria baseados em bypass

Mais avançados e consequentemente mais caros, estes monitores utilizam uma resistência de alta precisão chamada shunt que é colocada em linha com a ligação negativa da bateria e mede continuamente o fluxo de corrente que entra e sai da bateria. Uma vez configuradas inicialmente com informações sobre a bateria (tipo, capacidade, etc.), estas unidades podem monitorizar com muita precisão o estado da carga em qualquer momento e, mais importante ainda, as leituras não são afectadas pela carga da bateria.

Estes monitores fornecem uma vasta gama de informações, incluindo todas as informações já descritas acima e muito mais. O consumo de corrente, a tensão, a percentagem de carga, os kW carregados/descarregados, o “tempo restante” da bateria e outras caraterísticas podem ser acedidos através do visor da unidade ou através de uma aplicação, dependendo do modelo. Alguns modelos oferecem alarmes configuráveis, permitindo ao utilizador definir um alarme para soar (ou ativar uma luz de aviso) em várias condições (por exemplo, quando a bateria tem pouca tensão). Também pode estar disponível uma função para ativar um relé nestas situações, de modo a permitir o arranque automático de um gerador/carregador para recarregar a bateria. Alguns sistemas muito avançados, como o Victron Cerbo, não só fornecem informações sobre a bateria, como também funcionam como uma central de informação e controlo para todos os dispositivos ligados ao sistema de 12V.

Considerações finais sobre a tensão da bateria

Ao utilizar um monitor de bateria, poderá ver leituras acima de 12V na sua bateria de “12V”, mas porquê? 12V é simplesmente a tensão nominal da bateria e as tensões reais medidas podem variar significativamente. Por exemplo, uma bateria, quando totalmente carregada, terá normalmente entre 12,6 e 12,8V para baterias de chumbo-ácido e até 14,4V para baterias de lítio. O carregamento de uma bateria fará com que a tensão medida aumente ainda mais à medida que recebe uma tensão de carga mais elevada do carregador, que pode variar entre 13,6 V e 15 V. É por este motivo que os voltímetros simples podem dar uma falsa impressão do estado da bateria. Imagine que a sua bateria estava quase completamente descarregada e que ligou um controlador solar com boa luz solar; o seu voltímetro pode de repente ler uma tensão de carga de 14,4 V, mas ainda não haveria praticamente nenhuma carga na bateria (retire o controlador solar e a tensão da bateria cairia a pique). Os monitores avançados baseados em shunt ajudam a combater esta situação, uma vez que podem identificar o estado de carga da bateria e a quantidade de carga que está a entrar ou a sair da bateria em qualquer altura, independentemente do que está a acontecer no seu sistema.

Esperamos que este artigo lhe tenha sido útil. Para ver a nossa gama de monitores de bateria VOLTÍMETROS & MONITORES DE BATERIA