Carga de n packs Li-ion em paralelo

[RobL]

Como carregar n baterias de Li-ion em paralelo ?

Para complicar, vamos supor somente duas baterias.
Supondo que uma tenha 60% da carga e outra 30%. Estão com tensões diferentes.

Por estarem em paralelo, a de maior tensão se descarregará sobre a de menor tensão, até o equilíbrio, mesmo com corrente na linha. Correto ou não ?

Penso:
Respeitando a curva de carga, se estão em paralelo e for sensoreada a tensão da linha, ao atingir o valor máximo (crítico) se for desligada a corrente, no pior caso, pode ocorrer que alguma bateria poderá não estar com 100% da carga. Está correto isto ?

Alguém vê risco de explosão neste tipo de carga, respeitando a curva recomendada (porém, carga em paralelo) ?

[andre_luis]

Acho que é por isso que algumas dessas bateriais duplas já vem montadas com sensor térmico e fusível.

Se ambas foram fabricadas e montadas naqueles pares em paralelo, naturalmente estariam com equilibrio de potencial, mas realmente acoplar pela primeira vez sem esse controle, nunca havia pensado nisso.


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[edison]

Pode haver algum incoveniente pois as estruturas dos pacs são independentes e com "históricos de vida" bem destintos. Um caregador em comum não destinguirá essas diferenças.
Internamente as células já tem comportamentos (veja o link abaixo) distintos ,imagina vários em paralelo.

http://bbaterias.com.br/artigos/porque- ... u-notebook

http://bbaterias.com.br/tutoriais/como- ... o-notebook

[andre_luis]

...Pode haver algum incoveniente pois as estruturas dos pacs são independentes e com "históricos de vida" bem destintos...

Na verdade eu estava me referindo á um 'mini-pack' composto de 2 baterias do tipo AA.


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[RobL]

Há também um problema, ao ligar uma bateria com 80% sobre outra com 10%, a corrente poderá estar acima do especificado tando para carga de uma como para descarga da outra.
No caso da bateria com 10%, se sua tensão estiver abaixo de 2,5V, nesta faixa a carga deve ser lenta 0,1C no máximo!!!
Penso que não deve dar, para carregar em paralelo, de forma simplista, ainda que respeitando o procedimento correto de carga para Li-ion.

Obrigado pelas observações.

Se alguém tiver algo mais...

[EDSONCAN]

As baterias se descarregam devido a resistência internas, se você colocar em paralelo estará diminuindo a resistência interna.

Em aeromodelismo já vi fazerem isso, mas para isso se usa um circuíto balanceador de carga.

Edson

[EvandrPic]

Normalmente são usadas baterias de LIPO em aeromodelos e o balanceamento é feito com elas em série. Isso se tratando de um pack já montado de fábrica com 2 ou mais células em série.
Normalmente os carregadores para baterias de lipo já vem com balanceador.


Balançeamento de células:
Baterias de Li-Po são compostas de células. Em geral 2 ou mais células por bateria. Cada bateria tem uma voltagem nominal de 3.7 volts. Como tudo no mundo uma célula nunca é igual a outra, e ao longo do tempo, principalmente se sua bateria é usada em condições inadequadas, estas células podem ficar desbalançeadas. Isto significa que uma célula pode estar com mais voltagem que a outra. Quando estas diferenças são grandes a bateria pode começar a inchar durante a carga ou quando usada no modelo. A única solução para isto e acompanhar de perto a voltagem em cada célula, usando um balanceador ou carregador-balanceador. De preferência use sempre baterias que já vem com conector para balanceamento. O balanceamento da bateria prolonga a vida útil da mesma.
http://www.asaseletricas.com.br/suporte ... nfoseg.htm

As baterias se descarregam devido a resistência internas, se você colocar em paralelo estará diminuindo a resistência interna.

Em aeromodelismo já vi fazerem isso, mas para isso se usa um circuíto balanceador de carga.

Edson

[RobL]

Na verdade, sempre me referi a carregar pack em paralelo e não células. Coloquei mal no título. Corrigi para pack.

Balanceamento:

Se em um pack já temos o problema do balanceamento, que acabará atingindo a tensão limite, sem que todas as células estejam carregadas, imagine um conjunto de packs em paralelo sendo carregado.

Cabe observar, como comentei acima, que se um pack com 80% for ligado em paralelo com outro com 10% de carga, haverá uma corrente de carga do pack com 80% para o de 10%, até atingirem a mesma tensão. E se a tensão de um deles, estiver abaixo de 2,25V esse tipo de carga vai danificar ou reduzir a vida útil do pack.
Não vejo solução, para carregar n packs em paralelo, a não ser que cada pack seja sensoreado individualmente, ou seja, não dá para simplificar sensoreando a linha somente.
Concordam ou há alguém percebe como carregar packs em paralelo, avaliando (medindo) somente a linha comum a todos os packs?

Obrigado pela ajuda.

[edison]

Brainstorming !

Um carregador com p. ex.10 saídas comutadas automaticamente uma de cada vez (4017 ou ... ) com intervalos suficientes para monitorar a carga da "bola da vez".

O inconveniente talvez seria o tempo sem carga das outras 9 durante cada ciclo. (capacitores em paralelo talvez resolvam.....sei lá).

Apenas uma idéia!

[RobL]

Edson, valeu.
A ideia dos capacitores não é de se jogar fora, pois dá para tentar outra forma similar a essa, ou quem sabe até mesmo capacitores, em packs com menor capacidade de carga.
O problema é que estou com baterias (packs) com 4400mAh e carregar com 1C seriam 4,4A na fase de corrente constante para cada pack.
Estou estudando carga por pulsos, existem até chips dedicado.
Não tenho dúvida que tenho que monitorar uma a uma e isso impões muitos pontos elétricos. Parece que um carregador para cada pack ainda seria o mais viável.

[marcelo campos]

Robl:
Mas voltando à raiz do problema, porque ligar packs em paralelo ?
pode ser LiPO ao invés de Lion ?

abraço,

Marcelo.

[RobL]

Marcelo

Me foi colocado essa questão, necessidade de carregar n baterias da família Li-ion ( ou Li-Po) visto que tem características de carga similares.
Enteda-se bateria (ou packs) como um conjunto de pilhas (células).

Percebo que se trata de uma área especializada, até pelos chips dedicados. Tive alguma experiência apenas com carregadores para chumbo-ácida.

Trata-se apenas de uma investigação, para ver se há possibilidade de carregar várias baterias ao mesmo tempo, no menor tempo possível e claro menor custo de hardware. Daí a pergunta se seria possível colocá-las em paralelo, e controlar de forma simples (baixo custo) por algum processo que desconheço, ou seja, sem ter que controlar cada bateria individualmente.

Por exemplo, poderia ter várias linhas, cada linha, com um número de baterias no qual teria o melhor custo / benefício para a fonte de corrente.
Suponha que pudesse carregar por períodos, usando a corrente máxima permissível. Ao atingir um limite, seja por temperatura, seja por falsa tensão (formação de gases), etc, a fonte seria comutada para a próxima linha, enquanto a linha anterior, esfriasse, liberasse gás, etc e sequencialmente teria o melhor aproveitamento.
O problema é que essas baterias Li-ion ou Li-Po tem sua fase de carga por corrente constante e após, carga por tensão.
Estando várias em paralelo, devido ao desbalanceamento, de cada pilha, em cada bateria (ou pack), uma ficaria forçando a outra, podendo alguma célula, que está em série dentro da bateria, ter sua tensão limite ultrapassada (tenho dúvida nisso aqui, mas parece factível).

Mas aí está, não vi até agora vantagem alguma em ligar todas em paralelo, pois o controle, de tensão de cada bateria, parece se perder e o tempo de carga não sei se dá para reduzir, devido a curva de carga dessas baterias, visto que parece que não dá para ultrapassar 1C (a não ser que isto não seja um limite, desconheço, tenho que verificar).

Dei uma lida também em processo de carga por períodos de carga e rápidas descargas, mas o resultado final não é animador em relação ao convencional.

Nota: Alterei o nome de bateria para pack, pois o mercado está dando nome a essas baterias de "pack" devido a embalagem plástica que encerra o conjunto de pilhas. Só uma questão de forma, pois em todas baterias (bateria de pilhas) de alguma forma são conjunto de pilhas.

Obrigado por seu interesse.

[marcelo campos]

RobL
Ok, presumo então que tenha que ser Lion mesmo talvez porque seja justamente pra montar portanto pra 1a carga e teste simplificaria e economizaria tempo demais fazendo em paralelo, ou então algo assemelhado que force à ser em paralelo mesmo

Te perguntei isto pois uso carregadores de Lipo que também servem pra Lion e que são super baratos, também há baterias deste tipo que podem ser carregadas em 20C ou +!

Estes carregam e também balanceiam 2 ou mais células em série

LInks:

http://www.hobbyking.com/hobbyking/store/__7637__Turnigy_balancer_Charger_2S_3S.html



http://icaroaeromodelismo.com.br/produtos_descricao.asp?lang=pt_BR&codigo_produto=147

E tem uns também que tem visor lcd e mais outras funções também baratos.

Apesar de baterias tipo de celular até poderem ser chamadas de "pack" vale lembrar que na verdade são uma só célula

Não sou exatamente especialista em baterias mas se puder ajudar em algo...

marcelo

[RobL]

Esse fato de poder carregar uma LiPo com 20C ou mais é animador.
Vou verificar esta possibilidade para Li-ion. Como o carregador é o mesmo, pode ser possível essa mesma carga para Li-ion.
Será que ele identifica a Li-ion e limita a 1C?
Nas leituras que fiz só encontrei indicações para se carregar Li-ion de 0,8C a 1C. Não sei se é para ter melhor rendimento de carga e não uma limitação. Vou verificar.

Só um detalhe: Nas Li-ion se aumentarmos a corrente, vamos diminuir o tempo de carga na fase de corrente constante, mas curiosamente, isto faz aumentar o tempo de carga de tensão constante.
Vejo uma única solução para reduzir o tempo de carga, usar somente a fase de corrente constante e aceitar o fato da carga final, não ficar nunca acima de 75%.

Sim, não importa o tamanho da pilha (ou célula básica) ou mesmo quantas pilhas (ou células) estiverem em paralelo em uma embalagem, aumentando somente a área e volume da pilha (da célula básica, ou seja um pilhão). Não a tornaria uma bateria por definição, mas fica a voz do povo.

Valeu, pelas informações.

[marcelo campos]

Ok, quantas "baterias" seria desejável carregar em paralelo (1000 ou + !!?) ?
e quantas seria aceitável na prática ?

valeu

marcelo