Desmistificando: Carregar baterias de lítio através de alternadores - TITAN Lithium

Desmistificando: Carregar baterias de lítio através de alternadores

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Lembre-se de que cada veículo é diferente, especialmente se for uma van adaptada ou modificada por você mesmo. As informações abaixo são baseadas em 76 anos de experiência no mercado de baterias, juntamente com instruções de engenheiros de baterias de lítio, mas não somos eletricistas automotivos, portanto, não podemos dar garantias para o seu veículo específico. Você pode querer obter uma segunda opinião ou que um profissional inspecione seus componentes antes de tomar uma decisão com base nesta publicação.

 

Procurando uma resposta rápida?

  • Carregadores DC-DC são preferidos por nós, pois fornecem um perfil de carga adequado que resulta em um carregamento eficiente, mas relés de carga dividida são a melhor alternativa e ainda podem ser usados ​​com nossas baterias de lítio.
  • Não recomendamos carregar nenhuma bateria de lítio (não apenas as nossas) diretamente do alternador; Deve haver um diodo, relé ou carregador CC-CC conectado em linha.
  • Se o seu veículo não tiver um carregador dividido e você quiser carregar a bateria de lítio através do alternador; Recomendamos a instalação de um carregador CC-CC em vez de um relé de carga dividida.
  • Em embarcações marítimas que possuem alimentação direta do alternador para a bateria de lítio, recomendamos fortemente a instalação de um carregador CC-CC ou, pelo menos, o uso de um relé de carga dividida e a conexão com a bateria do motor ou do propulsor de proa.
  • Existem algumas exceções de alternadores que funcionam sem problemas quando conectados diretamente ao lítio - nem sempre é possível verificar quais alternadores podem fazer isso, portanto, como empresa, precisamos fazer uma recomendação generalizada para o mercado.

 

Como muitas das perguntas que recebemos, nossas respostas geralmente dependem da sua fiação, acessórios e equipamento de carregamento - mas quando se trata de carregamento do alternador, como saber qual alternador você tem? Como funciona o alternador instalado de fábrica, qual é a sua rotação em marcha lenta, ele possui ventiladores internos? Essas perguntas são praticamente impossíveis de responder para a maioria dos usuários, o que torna muito difícil tomar uma decisão informada sobre instalar ou não um carregador DC-DC, além de dificultar nossa capacidade de fornecer recomendações. Na TITAN, ainda não ouvimos falar de problemas no alternador resultantes da instalação de uma bateria de lítio - só temos conhecimento da discussão online. Muitas de nossas baterias foram instaladas em veículos configurados para baterias de chumbo-ácido e têm funcionado perfeitamente por anos; nossas baterias são projetadas especificamente para uso em veículos de lazer e para serem instaladas sem a necessidade de novos equipamentos.

Muitas marcas de lítio, que também vendem carregadores DC-DC, afirmam que suas baterias de lítio só podem ser usadas em veículos que possuam um carregador DC-DC instalado. Alguns até fazem vídeos para provar seu ponto:

Também houve relatos em vários fóruns de alternadores que pegaram fogo, então tudo indica que você definitivamente deveria instalar um carregador DC-DC se comprar uma bateria de lítio nova. Assim como respondemos a outras perguntas, dizemos que depende.

Vale lembrar quem exatamente está dando essas recomendações e de onde elas vêm - a maioria das empresas compra baterias, as remarca e baseia suas instruções no fabricante original da bateria ou em testes de laboratório como o vídeo acima. Nossas recomendações vêm de conhecimento prático e 76 anos de experiência.

 

O que causa o superaquecimento?

Como afirmado pela Victron no vídeo acima, e geralmente é o raciocínio aceito, o problema se deve ao fato de o lítio ter uma resistência interna muito baixa. Essa baixa resistência significa que ele pode aceitar uma carga de alta corrente com muito pouca perda de calor, o que os torna fantásticos para carregamento rápido. No entanto, se um alternador estiver funcionando em baixa rotação, e suas ventoinhas internas também estiverem funcionando em baixa velocidade, pode-se argumentar que ele ainda tentará fornecer sua corrente nominal máxima, pois não consegue detectar a resistência mais alta de uma bateria de chumbo-ácido. As baterias de chumbo-ácido têm alguma resistência, que varia dependendo do estado de carga - o alternador consegue detectar isso e fornecerá energia de acordo.

Um ponto importante a observar é que o alternador no vídeo acima é um alternador padrão de carro a gasolina com classificação de 70A e está funcionando sem refrigeração, em ambiente interno, não está conectado a nenhum dispositivo comum (como um relé de carga dividida) e funciona em baixa rotação em marcha lenta. A bateria também não é controlada por um BMS (a Victron vende suas baterias de lítio sem um BMS - você precisa comprá-lo separadamente); algo que sempre deve acontecer durante o carregamento - todas essas condições não são encontradas em alternadores conectados a veículos; e todos os veículos de lazer são vans grandes convertidas, que terão alternadores maiores e mais robustos que podem fornecer de 150 a 200A. É um pouco diferente quando se trata de uso marítimo, já que 70A é geralmente o tamanho usado e ficaria dentro de um compartimento do motor com pouco fluxo de ar - falaremos sobre isso mais adiante.

Também é importante observar que a Victron direciona muitos de seus produtos para o mercado marítimo, portanto, este vídeo não se encaixa muito bem no mercado de lazer (caravanas, autocaravanas e conversões de vans). Também é importante observar que há valor monetário em vídeos como o acima; essas são grandes empresas que vendem com prazer equipamentos de carregamento extras junto com suas baterias, alimentadas pelos medos de segurança dos clientes - sejam eles verdadeiros ou não.

Os alternadores giram mais rápido do que a RPM do motor; geralmente em uma proporção de 3:1. Eles têm ventiladores embutidos como parte de sua construção, portanto, quando você estiver viajando para um local, o ventilador interno estará girando em um nível alto o suficiente para manter o alternador dentro de sua faixa de temperatura operacional. Você também terá ventiladores no compartimento do motor que resfriam todo o compartimento - o alternador normalmente também está localizado perto desse ventilador, portanto, terá bastante fluxo de ar para resfriá-lo. A rotação do alternador enquanto o veículo está em marcha lenta geralmente ainda é alta o suficiente para que ele se resfrie, além disso, o tempo em marcha lenta da maioria das viagens é consideravelmente menor do que o tempo gasto em alta velocidade.

Esses são alguns dos motivos pelos quais nunca vimos um problema com o alternador com uma bateria de lítio instalada.

E quanto aos diodos?

Há outro problema relatado com o carregamento de um alternador com um BMS de bateria de lítio que interrompe repentinamente o fluxo de carga quando a bateria atinge 100% ou impede que a bateria carregue por outro motivo. Essa interrupção repentina do fluxo de corrente pode danificar os diodos do alternador e desgastá-los mais rapidamente do que o normal.

Este é um ponto em que nos concentramos mais quando se trata de usuários marítimos, pois há uma chance maior de que as embarcações não venham com sistemas de carga dividida. É por isso que recomendamos que os usuários marítimos usem um carregador CC-CC se carregarem suas baterias de serviço diretamente do alternador. Muitos carregadores CC-CC atuais podem ser conectados em paralelo para fornecer correntes de carga mais altas, para que os usuários ainda possam desfrutar de carregamento rápido.

No entanto, quase todos os veículos de lazer têm um carregador dividido instalado, pois é prática padrão. Os carregadores divididos são relés que esperam até que a bateria principal (normalmente a bateria do motor) atinja um determinado nível de tensão e, em seguida, permitem que a corrente do alternador flua para ambas as baterias. Isso essencialmente conecta a bateria do motor à bateria de lítio durante o carregamento e é por isso que dizemos que não há problema em usar nossas baterias de lítio com um sistema de carga dividida. Como as baterias estão conectadas entre si, o problema da resistência deixa de ser relevante, já que o alternador está sempre recebendo o nível da bateria de chumbo-ácido. Além disso, a bateria de chumbo-ácido pode funcionar como um reservatório ou esponja, absorvendo qualquer excesso de corrente – o que também elimina o problema dos diodos; se a bateria de lítio interromper sua função de carga, a corrente irá diretamente para a bateria do motor, em vez de retornar ao alternador ou aos diodos. As baterias de chumbo-ácido são mais tolerantes a picos curtos de tensão ou corrente.

Considerações finais

O BMS TITAN possui a especificação mais alta de BMS instalada em baterias de lítio atualmente - garantimos que nossas tolerâncias de corrente possam lidar com as práticas comuns de carregamento de hoje e o desenvolvemos com foco em garantir que não haja preocupações com segurança ou danos ao instalar nossas baterias.

 

Para obter evidências mais convincentes de um canal independente, confira este vídeo do On The Road With Ron, que realiza alguns testes práticos:

*não somos afiliado a Ron ou ao seu canal - este vídeo é um dos muitos que encontramos enquanto pesquisávamos sobre este assunto.

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