Carregando baterias NIMH

[albert_emule]

Comprei duas pilhas do tipo AA de 1,2V.

Diz que é capaz de ser recarregada umas 500 vezes, mas eu entendo que só atinge isso se recarregadas corretamente.

Eu tenho um carregador que recarrega com corrente constante, sem controle, então o tempo é determinado pela formula descrita neste Blog:

http://www.qgairsoft.com.br/blog/tutoriais-airsoft/tempo-de-carga-da-bateria/

O problema é que não é uma recarga precisa, então de alguma forma sobrecarrega as pilhas.

Já neste outro link http://en.wikipedia.org/wiki/Nickel%E2%80%93metal_hydride_battery

Cita as seguintes informações:

A tensão máxima durante a recarga gira em torno de 1,4V a 1,6V.

Detectar a recarga máxima monitorando a tensão em cima dos polos não é tão fácil, pois quando a pilha atinge a carga máxima, ocorre uma pequena queda de tensão que gira em torno de 5 a 10 milivolts.

Acredito que isso seria moleza para um microcontrolador, no entanto eu não sei programar.

Não tenho nenhuma ideia de como fazer esta detecção com circuitos analógicos.

Existe algum CI dedicado?

Quais?

[mister nintendo]

pode usar um amplificador operacional no modo de comparação! é um CI e uma ferramenta poderosíssima

flowwww

[albert_emule]

pode usar um amplificador operacional no modo de comparação! é um CI e uma ferramenta poderosíssima

flowwww

Isso só indicaria a tensão máxima, que gira em torno de 1,4 a 1,6V.

Num exemplo eu poderia configurar para o Ampop cortar em 1,6V, mas isso não indicaria a carga máxima, pois a carga máxima só é identificada quando a tensão dá uma caída de uns 5 a 10 milivolts

Parasse que o importante não é a tensão máxima.

O importante é justamente esta queda de tensão que ela dá quando totalmente carregada. Esse é o ponto indicativo.

[mister nintendo]

qual é o tempo de demora desta queda de tensão? quanto tempo demora para a tensão sair da máxima e ir para esta tensão de 0,01V abaixo da máxima??

flowww

[mister nintendo]

é que eu tinha imaginado um circuito mais ou menos assim

mas para funcionar depende deste tempo de queda da tensão se demorar muito o capacitor pode descarregar e perde a tensão de "referencia"

imaginei o seguinte, a tensão da bateria fica nos dois pinos mas no não inversor tem um capacitor armazenando a tensão, que seria referencia, quando ha esta pequena queda a tensão de referencia se mantem a mesma por causa do capacitor e ha uma queda no pino não inversor, pois nele a tensão vai mudar, ai ativa a saída

observações para dar certo, o capacitor teria que ser ótimo, com pouquíssimas fugas, e a queda de tensão nos diodos idealmente teria que ser a mesma (rsrsrsrs) e pra ficar melhor ainda colocar uns diodos de germânio (rsrsrs)

o ampop não devera ter alimentação simétrica, um lm358 dá eu acho, não devera ter realimentação para não diminuir o ganho, já que a tensão a ser amplificada é minima, e para não inteferír no circuito

flowwww

[Laranja Verde]

Albert,

Monte um carregador com LM317, assim você pode ajustar a corrente para carga lenta (10% da capacidade total da pilha) e carregue durante 14 a 16 horas, é mais seguro do que aplicar corrente maior e tempo menor.

Corrente baixa não sobrecarrega as pilhas.

Outra opção é um carregador inteligente do tipo abaixo, eu tenho um deste, versão anterior, funciona muito bem.

http://produto.mercadolivre.com.br/MLB-520970203-carregador-sony-de-pilhas-ni-mh-aa-ou-aaa-8-pilhas-2500mah-_JM

Abs,

Renato

[mroberto98]

Eu to com o mesmo problema!! Olha que coincidência!! Acabei de comprar 2 pilhas também!! E meu carregador e paraguay, nem sei se tem controle ou nao... Só tem um led que acende quando ponha a pilha mas nunca apaga mesmo se deixar 1 ano a pilha la...

Eu tinha 4 pilhas SONY e 3 de uma outra marca... Todas estão ruins agora! Não segura carga por muito tempo.. Ta certo que a vida util dela ja foi mas quero aproveitar essas novas no max...

Esse circuito com AMP OP não vai funcionar! Pois aplicando a mesmo tensoa nos dois pinos sem realimentações positiva ou negativa o estado na saida é indefinido! Ali tem um cap mas e no meio da carga? Onde as duas tensões não se alteram... E quando cai esses 10mV vai ativar o op por um tempo bem curto!! Depois o cap se carrega e volta a ficar iguais no mesmo pino!

Pelo que sei de baterias automotivas, se carrega ate atingir uma tensão X depois corta ou deixa em flutuação...

em pilhas AA não seria assim também? Cortar ate elas atingirem 1,25V por exemplo? No manual delas deve ter a tensão ideal...

qual é a corrente que elas podem ficar direto sem se danificar? 10% da capacidade?

[albert_emule]

Eu to com o mesmo problema!! Olha que coincidência!! Acabei de comprar 2 pilhas também!! E meu carregador e paraguay, nem sei se tem controle ou nao... Só tem um led que acende quando ponha a pilha mas nunca apaga mesmo se deixar 1 ano a pilha la...

Eu tinha 4 pilhas SONY e 3 de uma outra marca... Todas estão ruins agora! Não segura carga por muito tempo.. Ta certo que a vida util dela ja foi mas quero aproveitar essas novas no max...

Esse circuito com AMP OP não vai funcionar! Pois aplicando a mesmo tensoa nos dois pinos sem realimentações positiva ou negativa o estado na saida é indefinido! Ali tem um cap mas e no meio da carga? Onde as duas tensões não se alteram... E quando cai esses 10mV vai ativar o op por um tempo bem curto!! Depois o cap se carrega e volta a ficar iguais no mesmo pino!

Pelo que sei de baterias automotivas, se carrega ate atingir uma tensão X depois corta ou deixa em flutuação...

em pilhas AA não seria assim também? Cortar ate elas atingirem 1,25V por exemplo? No manual delas deve ter a tensão ideal...

qual é a corrente que elas podem ficar direto sem se danificar? 10% da capacidade?

Neste link é citada as estratégias adotada pelos fabricantes para recarregar estas baterias:

http://en.wikipedia.org/wiki/Nickel%E2%80%93metal_hydride_battery

Pelo que andei lendo é recomendado sempre carregar com corrente cosntante e interromper esta corrente quando a bateria estiver carregada.

A tensão flutuante parece não ser viável. Foi o que eu entendi, pois os fabricantes não usam.

Um bom método é da temperatura.

Diz no artigo que enquanto a célula está sendo carregada, a energia é convertida em energia química, mas quando ele já se carregou completamente, a energia passa a se transformar em calor, daí a célula dá uma variação de temperatura acima do normal e a bateria é dada como completamente carregada.

Mesmo este método não é eficiente, visto que quando a bateria esquenta acima do normal, provavelmente já recebeu certa sobrecarga por um determinado tempo.

O melhor método é mesmo o da queda de tensão, porém é algo que é muito ténue e precisa de circuitos muitos sensíveis e mesmo inteligente para detectar quando ocorrer a quenda.

Estes carregadores que não tem controle apenas carrega a bateria com corrente constante. Se você deixar a pilha lá, após carregada vai receber sobre carga, pois a corrente continuará sendo drenada na pilha.

Por exemplo:

Eu medi a tensão do meu em aberto. Dá 6 voltes.

Quando coloca a pilha, a tensão cai para a tensão da pilha e vai subindo lentamente.

O meu também é destes que acende um led.

Para estes carregadores existe uma fórmula de tempo:

[ Capacidade da bateria, em mAH ] / [ output do carregador, em mA] * 1,2 = tempo de carga, em horas

Exemplo 1:

Bateria: capacidade de 1500 mAh

Output do carregador 500 mA

TEMPO DE CARGA = (1500 / 500) = 3 * 1,2 = 3,6 HORAS = 3 HORAS 36 MIN

Exemplo 2:

Bateria: capacidade de 3300 mAh

Output do carregador: 600 mA

TEMPO DE CARGA = (3300 / 600) = 5,5 * 1,2 = 6,6 HORAS = 6 HORAS 36 MIN

Estes Cálculos foram tirados do blog citado acima.

Eu comparei os resultados com os tempos de carga recomendados por dois fabricantes de carregadores sem controle, fabricantes famosos.

Os tempos foram bem próximos, com variações de mitos, por exemplo: Calculo deu 9,6 horas, Fabricante recomendou 10 horas. Ao que dá a entender o fabricante arredondou as horas. Parecem ser mesmo o recomendado, mais ainda assim não dão carga precisa.

Eu tenho um multímetro com escala de 2V.

Vou colocar as pilhas para carregarem e vou acompanhar a variação da tensão do inicial ao fim, só para ter uma ideia.

As minhas ficam 10,5 horas no carregador.

Vou tentar identificar a referida queda de tensão.

[mroberto98]

Quantos Volts uma baeteria dessa apresenta quando esta sem carga? Nunca medi..

Tenho um carregador da sony, ele carrega lentamente.. Ai nem precisa mesmo interromper pois não há problemas.. Alem de que ja percebi que depois de um tempo ele apaga o led!! Mas não tenho certeza de que isso significa que ele interrompeu... Ja esse outro paraguay ele também demora muito! Mas ele não apaga de jeito nenhum.

[albert_emule]

Em um destes de marca conhecida, o led apagava depois de 16 horas, mas era apenas uma proteção contra sobre carga na bateria.

O manual recomendava colocar as pilhas com base em uma tabela de horas que pelo que pude ver, é resultado da quela formula.

Carregador de Baterias Sony

http://docs.esupport.sony.com/BCG34HLD.pdf

Principais Características

1: Função de monitoramento de tensão

2: Temporizador de segurança

3: Detecção de baterias não recarregáveis

tensão 100 V - 240 V CA em todo o mundo

2 O carregador poderá então ser conectado na tomada de eletricidade AC apropriada

(Padrão 100 V – 240 V).

O indicador LED de cor alaranjada acenderá, sinalizando que o processo de carregamento

iniciou.

Por favor, consulte a tabela abaixo para o tempo de carregamento.

Os tempos de carregamento acima são aproximações em condições de temperatura variando

entre 50°.F – 86°.F (10°.C – 30°.C). O tempo de carga variará de acordo com as condições de

carga e a capacidade restante da bateria recarregável.

Quando o carregador estiver ligado na tomada de eletricidade AC, o indicador LED se

acenderá e permanecerá aceso durante o processo de carregamento. O indicador LED

se apagará em aproximadamente 7 horas após o carregamento ter iniciado.

Mesmo quando as baterias estiverem totalmente carregadas, o indicador LED

permanecerá aceso por 7 horas.

As baterias deverão estar totalmente descarregadas, antes de serem recarregadas.

Da a entender que no final das contas se trata de apenas um TIME para cotar o tempo. Se realmente identificasse a bateria carregada, o led se apagaria em poucos minutos caso colocasse bateria totalmente carregada.

[mroberto98]

Sim, eu até desconfiei pois depois que apaga, eu tiro e coloco novamente e ele acende de novo e fica hora acesso..

[aphawk]

Albert,

Existem dois app notes legais sobre carregador inteligente, um da Microchips, e outro da Atmel.

Esse da Atmel é muito instrutivo, explica os processos de carga, e tem todas as fórmulas e os cálculos do circuito de carga usando um mosfet chaveado por um Attiny pequeno, com controle PWM.

Achei ele :

http://www.avrfreaks.net/modules/FreaksFiles/files/307/avr450.pdf

Paulo

[Laranja Verde]

Albert,

Tenho alguns links interessantes para você:

Neste aqui tem vários tópicos sobre baterias e carregadores para iniciante:

http://www.e-voo.com/forum/index.php

Este outro também excelente:

http://www.rcgroups.com/forums/index.php

Universal Battery Charger, tem o projeto completo com o arquivo .hex para gravar no PIC.

http://www.edaboard.com/thread162226.html

Projeto do forista Dexter Dude, excelente, montei e uso até hoje:

http://www.edaboard.com/thread106948.html

O algoritmo usado pelo autor Dexter Dude garante que nunca vai sobrecarregar as pilhas.

Quando eu montei este projeto, a intenção era carregar uma pilha palito dia sim dia não para a minha filha, achei que seria um desperdicio eu usar meu Triton, gostei tanto deste projeto que hoje só uso ele para as minhas pilhas.

O carregador Triton, é sem dúvida muito bom, mas se falhar a detecção do pico/queda de tensão, adeus pilhas, já aconteceu comigo.

Carregador inteligente tem que fornecer pelo menos 50% de corrente da capacidade da pilha (ex. pilha 2500 maH, carregador deve fornecer pelo menos 1250 mah).

Carregador Sony com led, eu já li algumas reclamações sobre este sistema, mas não dei muito atenção porque o meu é versão anterior e funciona de forma diferente.

Você sabe que que estes carregadores da Sony funcionam com corrente pulsante?

Eu nunca consegui medir a corrente do meu Sony, ele desliga quando coloco o multimetro em série.

A medida que as pilhas vão terminando de carregar ele apaga só a pilha finalizada, mas vi também que ali continua uma carga pulsante que não dá para saber quanto ele está injetando de corrente.

Abs,

Renato

[mister nintendo]

tive que excluir o circuito em anexo pois já estava sem memoria

flowwww

[mroberto98]

As pilhas são de 1.2V, ja vuram quantos Volts elas tem quando descarregada?

[albert_emule]

A literatura técnica diz algo em torno de 1V mas também é vaga, pois isso vai depender da corrente. É preciso saber se este 1V é a plena carga ou sem carga.

Pela lógica, este 1V é com carga pois quando a tensão abaixa um pouco, os eletrônicos desligam por bateria descarregada.

No entanto ainda é preciso saber qual a corrente em quem a tensão estando com 1V a bateria é considerada descarregada.

Até agora eu aprendi que é difícil prever a carga através da tensão da bateria. Também não se pode manter um circuito flutuante como nas baterias chumbo-ácidas.

Alguns fabricantes até adotam um método que aplica um pulso de corrente toda vez que a tensão fica abaixo de 1,3V. Seria uma espécie de carregador flutuante. É preciso saber a intensidade desta corrente.

O método mais eficiente é o que mede a queda de tensão que a bateria fornece depois de carregada (os 5 a 10 milivolts), mas neste casso esta queda de tensão só atinge valores detectáveis se a carga for rápida, se a corrente de carga for alta.

Adota-se também um monitoramento da temperatura por segurança.

Outros carregadores adotam carga lenta e vão monitorando a tensão que pode atingir de 1,4 a 1,6V. Quando a tensão se aproxima disso, o carregador emite uma corrente muito mais forte para que aquela queda de tensão seja detectável, então finaliza o processo.

[mroberto98]

Eu uso muito pilhas recarregaveis no controle do meu Xbox 360 que é Wireless e gasta muita bateriaa!!

as baterias normais são 1.5V! E quando coloco essas de 1.2V, quando está totalmente carregadas ele apresenta bateria cheia (full) mas logo cai para 3 pontinhos porque ela é de 1.2V.. E mantem assim por um bom tempo. Depois cai para 2 pontinhos e ja começa a piscar as luzes indicando bateria fraca... E depois quando esta bem fraca, quando o controle vai vibrar ele desliga! Deve ser porque no cinsumo de maior corrente a tensão caia abaixo de 1V... Carga completa deve estar em torno dos 1.5V como as pilhas comuns. Pois pra ele indicar full deveria estar numa tensão igual as pilhas AA normais. Mas como elas sao 1.2v, não mantém por muito tempo os 1.5V

e com 1.1V ja deve estar bem fraca. E na hora da vibraçao cai menos que 1V...

Acho que se fizer um carregador que monitore a tensão. Sobre a pilha como os indicadores de carga fazem.. Ou os fabricantes aconselham a carregar com uma corrente baixa, não comprometeria a pilha se a corrente sobre o material seja minima mesmo que estaja carregada.