O que deve saber sobre baterias LiPo

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Existem numerosos elementos que desempenham um factor chave no voo de um zangão. Talvez uma das mais importantes seja a bateria LiPo, que é em última análise o principal factor graças ao qual os nossos zangões podem arrancar do solo.

Aficionistas amadores de modelos de aviões, pilotos de aviões de corrida e até pilotos de certos aviões profissionais, têm uma compreensão muito completa de como funcionam estas baterias.

Obrigado ao facto de marcas como DJI se terem esforçado durante anos para oferecer aos consumidores a capacidade de pilotar drones de uma forma relativamente simples, é perfeitamente possível hoje em dia ficar atrás dos controlos de um drone sem ter qualquer ideia de como funcionam as baterias que alimentam os nossos drones. No entanto, ter uma compreensão básica de como estas baterias funcionam é essencial quando se trata de garantir que maximizamos a sua duração de vida e que não nos colocamos em risco quando as utilizamos.

Deixemos decifrar tudo o que, independentemente do tipo de zangão que se queira voar, se deva saber sobre as baterias do RPAS.

O que são baterias LiPo?

Primeiro de todos, quase todos os zangões que podemos conseguir usar para usar baterias LiPo (Polímero de Lítio). Este tipo de baterias caracteriza-se por ciclos de vida relativamente curtos, e por ser susceptível de explodir ou pegar fogo se danificadas. Por esta razão, requerem um cuidado muito especial ao carregar, descarregar e armazenar as baterias LiPo.

E se são tão frágeis e de curta duração, porque são utilizadas?

A principal razão pela qual as baterias LiPo são utilizadas em drones é que permitem descargas muito rápidas, permitindo que os nossos drones utilizem quantidades significativas de energia em pouco tempo e com baterias relativamente pequenas e leves.

As células de uma bateria LiPo

Cada célula destas baterias tem uma voltagem nominal de 3,7V, e a maioria das vezes na mesma bateria são várias células em série. Uma bateria LiPo de 3s terá, portanto, uma tensão nominal de 11,1V. Quanto maior for a voltagem das baterias, mais rapidamente as hélices dos nossos drones podem rodar.

A capacidade das nossas baterias LiPo

Se gosta de smartphones pode estar familiarizado com a unidade de medida da capacidade das suas baterias mAh, ou miliamperes/hora.

Esta medida é utilizada para quantificar a rapidez com que teria de descarregar uma bateria para a esvaziar numa hora. Uma bateria de 3000 mAh teria de passar uma hora a drenar a 3000 Amps. Uma bateria de 9000 mAh teria de descarregar a três vezes a taxa para o fazer no mesmo tempo, uma vez que efectivamente armazena três vezes mais energia no seu interior.

Por isso uma bateria de maior capacidade é melhor?

Agora chegamos a um truísmo que vale a pena ter em mente: equipar uma bateria com o dobro da capacidade com um drone não duplica a quantidade de tempo que podemos passar a pilotá-lo. Embora as baterias LiPo sejam relativamente leves, os zangões devem ser extremamente leves, pois cada grama de massa extra no zangão é uma grama extra que nos custa mantê-lo no ar. Isto significa que muitas vezes as baterias são o componente mais pesado do próprio drone, e uma bateria maior, pesando mais, obrigar-nos-á a usar alguma dessa capacidade extra para manter o peso extra da bateria no ar.

Este não é um problema exclusivo dos drones, pois no mundo da aviação, exploração espacial e automóvel eléctrico o peso do próprio combustível (ou baterias no caso de automóveis) coloca problemas semelhantes.

Para terminar, equipar baterias de maior capacidade também tem um impacto negativo na agilidade e resposta dos nossos drones, tendo mais peso para se moverem com os mesmos motores e hélices.

Rácios de carga e descarga

Algo a ter em conta nas baterias LiPo são os rácios de carga e descarga. respeitar estes limites ajudar-nos-á a não deteriorar rapidamente as nossas baterias … E podemos até evitar um incêndio. Estes rácios são normalmente indicados na própria bateria com um número seguido de um C. O “C” significa “capacidade”, e refere-se à taxa a que podemos descarregar ou carregar uma bateria com base na sua própria capacidade. Uma taxa de carga de 1C numa bateria de 3000 mAh significa que podemos carregar com segurança a bateria com 3000 mA, e que a esta taxa irá carregar dentro de uma hora. Se a taxa de carga for de 2C, podemos carregá-la a 6000 mAh, e levará meia hora a carregá-la em papel. Na maioria das baterias LiPo a taxa de carga é 1C.

taxas de descarga, uma qualidade pela qual as baterias LiPo são conhecidas, são normalmente muito mais altas do que as taxas de carga. Uma bateria de 12000 mAh com uma taxa de descarga de 10C, podemos exigir 1200 mA, e a esta taxa levaria 6 minutos a descarregá-la.

Como já calculou, as baterias actuais dos drones podem durar cerca de 30 minutos em voo, o que é uma descarga de cerca de 2C. Contudo, é preciso ter em mente que em voo de avião os consumos da bateria não são uniformes, mas quando se sobe, se vai depressa ou se combate o vento há picos significativos que a bateria deve ser capaz de fornecer.

Carregar uma bateria LiPo

Carregar uma bateria LiPo é o procedimento mais crítico que temos, e deve ser sempre feito com um carregador concebido para carregar baterias LiPo, com corrente constante e voltagem constante. A taxa de carga para a maioria destas baterias é 1C, e embora nunca tenhamos precisado dela pessoalmente, não é má ideia ter um pequeno extintor à mão, armazená-los em recipientes à prova de fogo e, no mínimo, não ter nada inflamável perto de uma bateria LiPo durante o carregamento. E, claro, não é aconselhável carregar uma bateria LiPo sem estar presente.

Usar uma bateria LiPo

Como já vimos, as nossas baterias são extremamente delicadas, pelo que necessitam de tratamento especial. Embora a explicação teórica seja suficiente para escrever um livro, faremos um resumo das medidas mais importantes que deve cumprir ao utilizar uma bateria LiPo:

-Do não a descarregue mais depressa do que a sua taxa de descarga:

Pode diminuir a vida útil da sua bateria e até incendiá-la.

-Do não descarregar abaixo de 3,0 Volts.

Mesmo perigo.

-Nunca perfurar ou tocar na bateria LiPo.

Nunca. Uma célula LiPo perfurada faz com que o lítio no interior reaja com humidade na atmosfera, libertando calor. O calor pode gerar uma fuga térmica, que acontece quando a mudança de temperatura altera as condições de equilíbrio interno da bateria e provoca uma reacção em cadeia que basicamente termina num incêndio.

Não use uma bateria LiPo inchada.

Quando se vêem baterias inchadas, as baterias dos smartphones também as recebem. Este inchaço ocorre à medida que a bateria se degrada, seja por utilização normal ou acelerada por utilização imprópria. Este inchaço indica claramente que no processo de degradação dentro da bateria, o oxigénio (inflamável) foi libertado e não adere nem ao ânodo nem ao cátodo. Se se encontrar com uma bateria de LiPo inchada, deve descartá-la em segurança. Se vive num grande município, eles poderão dizer-lhe para onde o levar.

Armazenar uma bateria LiPo

Sabemos agora como usar uma bateria LiPo, só precisamos de saber como usar uma bateria LiPo quando não a está a usar, e é igualmente importante.

Basicamente, precisa de saber que uma bateria LiPo armazenada durante mais de uma semana sem qualquer carga, ou perto da carga máxima, irá deteriorar-se rapidamente. Armazená-los em recipientes à prova de fogo também não faz mal.

Como é que eu me desfaço de uma bateria LiPo?

Como mencionado acima, muitas municipalidades têm instalações onde pode levar as suas baterias uma vez que elas tenham chegado ao fim da sua vida útil. Embora seja um processo que pode ser feito em casa, é rentável para os municípios oferecerem este serviço se lhes poupar todos os incómodos que podem vir com uma bateria mal descartada.

Se não tiver um ponto limpo activado para recolher as suas baterias LiPo, pode seguir estes passos:

-Descarregar a bateria com cuidado (usando a função específica para ela que inclui muitos carregadores LiPo),

-Na água salgada: Num recipiente com água quente e sal (suficiente para atingir o ponto de saturação). Certifique-se de que tanto a bateria como os cabos estão completamente submersos, e deixe-a por 24 horas. Isto provoca um curto-circuito na bateria e acaba de descarregá-la.

-Cheque a voltagem da bateria, e se não for 0,0, repita o processo acima até a voltagem ser 0,0V

-Quando a voltagem for 0,0, pode deitá-la fora. Já não é perigoso e o material de que são feitos é não tóxico para o ambiente.

As baterias de zangões mais avançadas

Uma das grandes vantagens dos zangões modernos de consumo é que as grandes marcas trabalharam sobretudo em sistemas que lhes permitem retirar a complexidade da gestão de baterias LiPo. A maioria dos seus carregadores, por exemplo, são concebidos para carregar simplesmente as suas baterias, com a voltagem certa e nivelando a carga individual de cada célula, embora as baterias de cada modelo precisem geralmente de carregadores específicos (não são compatíveis entre si). A monitorização da carga da bateria durante a utilização também é fácil, e na maioria dos modelos o visor do controlador avisa-o quando a bateria está perto de acabar, ou mesmo se o seu drone está tão longe que tem de o trazer de volta antes de a bateria acabar.

Para terminar, uma das grandes vantagens destes drones na gestão das baterias LiPo é que se as carregar mas não tiver ocasião de as utilizar, descarregarão automaticamente após alguns dias para terem a carga ideal para um armazenamento seguro durante períodos de tempo mais longos.

Esperamos que este breve guia lhe tenha sido útil para compreender como funcionam as nossas baterias de zangões e a importância de cuidar delas.

Fly happy, fly happy, but above all: fly safe!

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