Hora da formatura.
Muitos, senão a maioria dos radioamadores fora da rede, têm apenas uma bateria em seu sistema. Conectar uma única bateria é mais ou menos autoexplicativo. O que você deve fazer ao expandir seu sistema para incluir várias baterias? Eles deveriam estar em série? Em paralelo? Existe uma maneira “melhor”? Isso realmente importa? Vamos dar uma olhada nas técnicas de conexão de bateria em série e paralela e o que isso pode significar para o seu sistema de energia fora da rede.
Igualdade para todos.
Não importa o método de conexão que você escolher, comece com consistência em suas baterias. Todas as baterias do seu sistema devem ter a mesma voltagem, classificação de amperes-hora e tipo (inundada, AGM, lítio, etc.). Se você estiver comprando baterias novas, compre a mesma marca e modelo.
Quando pretendo substituir as baterias do meu sistema doméstico, vou um passo além. Levo comigo um analisador de bateria ao revendedor e identifico um grupo de baterias que têm a mesma ou quase a mesma resistência interna e o mesmo lote/número de fabricação estampado nelas.
Leva tempo e tenho que verificar muitas baterias para encontrar um conjunto compatível. Descobri que se eu for educado e explicar aos vendedores o que quero fazer (e não interferir com outros clientes), eles compreenderão e cooperarão. Você está fazendo um grande investimento. Se você não quer ser tão peculiar quanto eu, pelo menos verifique o código da data e escolha as baterias que foram fabricadas no mesmo mês.
Enquanto falamos sobre códigos de data, escolha as baterias disponíveis mais recentemente. Já vi códigos de data em baterias “novas” há oito meses! As baterias irão degradar-se com o tempo, mesmo quando não estiverem em uso. Você realmente quer uma bateria que já tenha mais de meio ano quando você a compra? E ele ficou parado todo esse tempo (provavelmente) sem carga de flutuação?
Se você não estiver comprando pessoalmente (ou seja, on-line), basta arriscar. Ter um “conjunto combinado” não é obrigatório, mas se você tiver a oportunidade de escolher suas baterias a dedo, deverá fazê-lo. conexão de bateria em série e paralela
Método de conexão nº 1: você pode aprender com meu erro (ou o que não fazer). conexão de bateria em série e paralela
Anos atrás, quando eu era jovem e ainda estava aprendendo tudo isso, configurei minhas baterias com o método de conexão 1. Não achei que fosse grande coisa na época, mas foi uma ideia horrível. Aprender com seus erros é bom. Aprender com os erros dos outros é ainda melhor! Recomendo que você aprenda com meu erro e não conecte as baterias dessa maneira.
GRÁFICO ORIGINAL ©2023 OFFGRIDHAM.COM
Conforme mostrado no diagrama, as baterias são conectadas aos terminais positivo e negativo da última bateria da série (bateria nº 3). O que está errado com isto? A resistência interna das baterias e do fio de conexão, embora muito pequena, tem um efeito descomunal no consumo de corrente de cada bateria. Isso resulta em uma bateria produzindo significativamente mais corrente do que as outras. Lembre-se, a corrente sempre favorecerá o caminho de menor resistência, mesmo que a diferença seja muito pequena.
A bateria nº 3 suportará a maior parte da carga e descarregará mais rapidamente. À medida que isso acontece, as baterias 1 e 2 aumentarão a produção para compensar a diferença. Não importa o que aconteça, as baterias nunca serão equilibradas (em termos de divisão igualitária da carga) e a Bateria 3 terá uma vida útil mais curta que as outras duas. Como já discutimos, as baterias devem ser instaladas e substituídas como um conjunto completo. Então, você terá que substituir três baterias porque uma estragou. Este método subutiliza duas (ou mais) baterias enquanto mata uma delas.
Método de conexão nº 2 (muito melhor!)
Depois de aprender minha lição da maneira mais difícil, reconfigurei meu sistema para o Método de conexão 2. As baterias ainda estão interconectadas da mesma maneira que antes, exceto que desta vez a tomada de energia é retirada de cada extremidade da corda. conexão de bateria em série e paralela
GRÁFICO ORIGINAL ©2023 OFFGRIDHAM.COM
Como a energia vem do positivo da primeira bateria e do negativo da última, ela força a corrente a percorrer todas as três baterias para formar um circuito completo. Nenhuma bateria fica presa fazendo a maior parte do trabalho enquanto as outras simplesmente avançam. As resistências inerentes das baterias e do fio ainda causarão um desequilíbrio mais ou menos insignificante. É uma grande melhoria em relação ao Método 1.
Minha casa solar está conectada por esse método há muitos anos. Não tive problemas e cada bateria está puxando o mesmo peso.
Existe outro método de conexão que é ainda melhor que este. No entanto, para mim parece algo para quem é obsessivamente minucioso. É muito esforço para um pequeno ganho. Há um link no final deste artigo para quem quiser aprofundar o assunto.
Conexões em série.
O último método de conexão é conectar as baterias em série. É muito simples: conecte o positivo ao negativo em um padrão de “cadeia”. A energia é aproveitada em cada extremidade da cadeia. Este método é infalível porque, como as baterias estão em série, a corrente flui igualmente e as baterias irão (principalmente) equilibrar a carga entre elas. O princípio é muito semelhante ao Método de Conexão 2 acima.
GRÁFICO ORIGINAL ©2023 OFFGRIDHAM.COM
Existem algumas coisas a considerar. Primeiro e mais óbvio, a tensão do sistema será a soma de todas as baterias. Portanto, se você encadear três baterias de 12 volts em série, sua voltagem total será de 36 volts. Tudo bem, desde que o controlador de carregamento e a carga sejam compatíveis com uma tensão de sistema de 36 volts.
O outro problema é que se uma bateria estragar, você realmente perderá todo o sistema. Nos outros dois métodos, se uma bateria estragar, você pode removê-la e continuar funcionando com as baterias restantes com voltagem normal (embora com menos capacidade). Quando as baterias estão em série, uma falha pode causar perda total de energia. Você não pode simplesmente remover a bateria defeituosa e continuar com tensão total como nos Métodos 1 e 2.
A tensão do sistema cairá de acordo. Em nosso exemplo, uma bateria de 12 volts com defeito em uma série de 36 volts significa que agora você está com 24 volts. A tensão cairá abaixo de 24 volts se a própria bateria defeituosa se tornar uma carga e arrastar as outras. Seu controlador e carga estão ok com isso? Provavelmente não.
Então, qual método é “melhor”?
Usar uma configuração em série ou paralela é em grande parte uma questão de preferências pessoais e das propriedades técnicas do seu equipamento. Não existe um método “melhor”. No entanto, se você estiver usando um sistema paralelo, conecte as baterias conforme descrito no Método 2 acima. O objetivo é fazer com que cada bateria carregue a carga mais igual possível.
Recursos.
Aqui está um artigo da web muito informativo e fácil de ler que detalha como pequenas resistências podem ter um grande efeito no desempenho da bateria. Também descreve outros métodos de conexão eficazes. Vale a pena marcar este site como favorito.