HANGAR VINTAGE AEROMODELISMO

Baterias no Aeromodelismo

Vamos falar um pouco sobre baterias aplicadas no aeromodelismo!

As Baterias nos aeromodelos são aplicadas em locais diferentes e portanto provavelmente você terá mais de um tipo de bateria na sua tralha. Mas como hoje os carregadores são inteligentes e programáveis, não se preocupe, pois isto não será problema.

Anteriormente aos anos 80 era muito comum o uso de pilhas nos aeromodelos, o que realmente estava longe do ideal e frequentemente se perdia aviões por falta de carga. Esta situação melhorou bastante nos anos 90 com a popularização das baterias de NiCd, contudo elas ainda eram de amperagem bem limitada, chegando nas melhores hipóteses aos 400Mah num pack de 4,8V.

No início dos anos 2000, testemunhamos um salto exponencial de qualidade com a popularização das baterias de LiPo. Lançada em 1997 pela Sony e pela Asahi Kasei, a bateria de polímero de lítio se popularizou e trouxe uma revolução não apenas para o aeromodelismo, mas para diversos equipamentos elétricos. Com ela, tornou-se possível aumentar as demandas de carga, em função da eletrônica e mecatrônica embarcada.

A intermitência no fornecimento de energia trouxe ganhos tão acelerados que, com o tempo, substituímos em grande parte os sistemas propulsores à combustão pelos elétricos. Embora haja controvérsias sobre eficiência e preferências pessoais, a evolução tecnológica é inegável.

Para nivelar o conhecimento, vamos compartilhar alguns conceitos importantes:

Baterias ou Acumuladores: Dispositivos que armazenam energia por meio de processos de recarga.

Pack de Bateria: Conjunto de células recarregáveis organizadas em paralelo ou em série, conectadas entre si.

Pilhas: Dispositivos que transformam energia química em energia elétrica e não são recarregáveis. Quando compostas em packs, também não podem ser recarregadas.

Diversas baterias estão disponíveis em diferentes tamanhos, pesos, voltagens e capacidades. Um aspecto comum e importante entre elas é que a capacidade é expressa em ampères-hora (Ah) ou miliampères-hora (mAh). Por exemplo, uma bateria com capacidade de 500mAh pode fornecer 500mA durante uma hora antes de descarregar completamente. Então, recomendo que ao comprar uma bateria, sempre faça três ciclos nela para comprovar sua capacidade de fornecimento.

Bateria LiPo

Polímero de Lítio

Conhecidas por sua leveza e alta capacidade de descarga, são as preferidas entre os aeromodelistas. Normalmente aplicadas nos TX, RX, Glow Plug igniter, Glow Plug Onboard, Ignição de motor a Gasolina;

Tensão de Célula: 3.7 V / 4.2 V (máximo por célula)

Método de Carga: CC/CV (Corrente Constante / Tensão Constante)

Corrente de Carga: 1C (ou conforme recomendações do fabricante)

Cutoff Tensão: 4.2 V

Limite de Temperatura: 0 °C a 45 °C

Proteções: Monitoração individual de células

Exemplo: Bateria 3S 11.1 V 2200 mAh

Carga:

Tensão de Carga: 12.6 V (4.2 V por célula, 3 células em série)

Corrente de Carga: 2.2 A (1C)

Método: CC/CV

Descarga:

Tensão de Descarga: 9.0 V (mínimo recomendado: 3.0 V por célula)

Corrente de Descarga: 22 A (10C, máximo recomendado)

Bateria NiCD

Níquel-Cádmio

Suportam mais “abuso” e podem ser carregados a taxas mais altas (normalmente 2 a 4C). Elas oferecem descargas contínuas de até 2C, podendo alcançar 8 a 10C por curtos períodos. Normalmente aplicadas nos TX, RX, Glow Plug igniter.

Tensão de Célula (VVV): 1.2 V

Método de Carga: Corrente Constante

Corrente de Carga (III): 0.1C a 1C (dependendo da capacidade)

Cutoff Tensão (VcutoffV_{cutoff}Vcutoff): Variável, geralmente até 1.4 V por célula

Limite de Temperatura: 0 °C a 40 °C

Proteções: Monitoração da temperatura e controle de delta-V (queda de tensão)

Exemplo: Bateria 6V 1200 mAh

Carga:

Tensão de Carga: 7.2 V (1.2 V por célula, 6 células em série)

Corrente de Carga: 1.2 A (1C)

Método: Corrente Constante

Descarga:

Tensão de Descarga: 6.0 V (mínimo recomendado: 1.0 V por célula)

Corrente de Descarga: 2.4 A (2C, máximo recomendado)

Bateria NiMH

Níquel Metal Hidreto

Uma alternativa popular que oferece melhor capacidade em comparação com NiCads. Normalmente aplicadas nos TX, RX, Glow Plug igniter, Glow Plug Onboard

Tensão de Célula (VVV): 1.2 V

Método de Carga: Corrente Constante

Corrente de Carga (III): 0.1C a 1C

Cutoff Tensão (VcutoffV_{cutoff}Vcutoff): Em torno de 1.4 V por célula

Limite de Temperatura: 0 °C a 40 °C

Proteções: Monitoração da temperatura e controle de delta-V

Exemplo: Bateria 7.2 V 2000 mAh

Carga:

Tensão de Carga: 8.4 V (1.2 V por célula, 6 células em série)

Corrente de Carga: 2.0 A (1C)

Método: Corrente Constante

Descarga:

Tensão de Descarga: 6.0 V (mínimo recomendado: 1.0 V por célula)

Corrente de Descarga: 4.0 A (2C, máximo recomendado)

Bateria LiFe

Fosfato de Ferro de Lítio

Conhecidas por sua semelhança com as LiPo, porém mais seguras e mais caras. São bastante versáteis, aplicadas nos TX, RX, Glow Plug igniter, Glow Plug Onboard e na Ignição de motor a Gasolina.

Tensão de Célula (VVV): 3.2 V / 3.6 V (máximo por célula)

Método de Carga: CC/CV

Corrente de Carga (III): 1C a 2C

Cutoff Tensão (VcutoffV_{cutoff}Vcutoff): 3.6 V

Limite de Temperatura: -20 °C a 60 °C

Proteções: Monitoração individual de células e proteção contra sobrecorrente

Exemplo: Bateria 4S 12.8 V 1000 mAh

Carga:

Tensão de Carga: 13.6 V (3.4 V por célula, 4 células em série)

Corrente de Carga: 1.0 A (1C)

Método: CC/CV

Descarga:

Tensão de Descarga: 8.0 V (mínimo recomendado: 2.0 V por célula)

Corrente de Descarga: 10 A (10C, máximo recomendado)

Bateria Pb

Chumbo-Ácido

Devido ao peso, normalmente são utilizadas somente nos Glow Plug igniter e Starter;

Tensão de Célula (VVV): 2.0 V

Método de Carga: Três estágios (Inicial, Absorção, Flutuação)

Corrente de Carga (III): 0.1C a 0.2C

Cutoff Tensão (VcutoffV_{cutoff}Vcutoff): 2.40 V por célula

Limite de Temperatura: 0 °C a 50 °C

Proteções: Monitoração da temperatura e controle de gassing (liberação de gás)

Exemplo: Bateria 12 V 100 Ah

Carga:

Tensão de Carga: 14.4 V (nível máximo típico)

Corrente de Carga: 10 A (0.1C, recomendado)

Método: Três estágios

Descarga:

Tensão de Descarga: 10.5 V (mínimo recomendado: 1.75 V por célula)

Corrente de Descarga: 20 A (2C, máximo recomendado)

Não se esqueça

Independente do tipo, as baterias variam principalmente em função de seus tamanhos, pesos, voltagens e capacidades (C), que se referem à sua energia armazenada expressa em ampères-hora Ah ou miliamperes-hora Mah.

Sempre tenha em mente que uma bateria será dimensionada proporcionalmente à sua capacidade de fornecimento de carga. Então, busque estimar e aplicar em um sistema que demande, por segurança, no máximo até 70% deste valor nominal.

E vamos aprender com a história!

Antigamente, nos anos 80 e 90, muitos acidentes ocorriam devido à falta de carga, especialmente em sistemas onboard, que utilizavam packs de baterias de baixa amperagem e até pilhas.

Essa situação gerou o termo "dederência" nos anos 2000, pois mesmo com baterias melhores alguns aviões continuavam a cair. A alegação de interferências como desculpas para falhas de pilotagem... passou a ser percebida e revelou a turma que condenava seus rádios inadivertidamente.

Ainda hoje, um alto percentual de quedas de aeromodelos é atribuido à falta de carga de baterias! E eu posso provar com relatos e imagens das recorrentes postagens da comunidade S.A.D. Society of Aircrafth Demolishers do Facebook:

BATERIAS