Controladores de Carga e BMS

Controladores de carga e placas BMS para baterias

Os controladores de carga e as placas BMS são utilizados no gerenciamento de baterias em equipamentos eletrônicos, sistemas de alimentação e projetos portáteis. Dependendo do modelo, esses módulos podem controlar o carregamento, interromper a alimentação em uma tensão configurada ou proteger as células contra condições elétricas inadequadas.

Na UsinaInfo você encontra módulos TP4056 para uma célula de lítio, placas de proteção BMS para conjuntos de baterias 18650 de 1S a 10S e controladores com relé para baterias de lítio ou chumbo.

Quais controladores de carga estão disponíveis?

A categoria possui diferentes soluções para carregamento e proteção de baterias:

• Módulos carregadores TP4056 com conexão Micro USB;
• Placas BMS 1S para uma célula 18650;
• Placas BMS 2S para duas células em série;
• Placas BMS 3S para conjuntos de aproximadamente 12V;
• Placas BMS 4S para conjuntos de maior tensão;
• Placas BMS 10S para sistemas de 36V a 42V;
• Controladores de carga com relé para baterias;
• Controladores ajustáveis para baterias de lítio e chumbo.

Qual é a diferença entre controlador de carga, carregador e BMS?

Embora esses produtos sejam relacionados ao gerenciamento de baterias, eles não possuem necessariamente a mesma função.

• Carregador: fornece o processo elétrico necessário para carregar uma bateria compatível;
• Controlador de carga: monitora a tensão e pode acionar ou interromper o carregamento por meio de um relé ou circuito de controle;
• BMS: monitora e protege uma célula ou conjunto de células contra condições previstas pelo módulo.

Uma placa BMS não deve ser considerada automaticamente um carregador. Em muitas montagens, ainda é necessária uma fonte ou carregador adequado à química, à tensão e à configuração do conjunto de baterias.

Para que serve o módulo TP4056?

O TP4056 é utilizado no carregamento de uma célula recarregável de lítio compatível. Os modelos disponíveis possuem entrada Micro USB e versões com diferentes conexões de saída.

Antes da instalação, confira a tensão da célula, a polaridade, a corrente prevista pelo módulo e as funções de proteção presentes na versão escolhida.

O TP4056 é destinado a uma configuração de uma célula. Ele não deve ser aplicado diretamente a conjuntos de duas ou mais células ligadas em série.

O que significam 1S, 2S, 3S, 4S e 10S?

A letra S indica a quantidade de células conectadas em série no conjunto. Essa configuração determina a tensão nominal e a tensão máxima do pack.

• 1S: uma célula em série;
• 2S: duas células em série;
• 3S: três células em série;
• 4S: quatro células em série;
• 10S: dez células em série.

A placa BMS deve possuir a mesma configuração do conjunto. Uma placa 3S, por exemplo, não substitui uma placa 2S ou 4S.

Para que serve uma placa BMS?

Uma placa BMS acompanha as condições elétricas das células e pode interromper o circuito quando identifica situações previstas por seu projeto. As proteções disponíveis variam entre os modelos e devem ser confirmadas na página de cada produto.

Dependendo da placa, podem existir recursos relacionados a:

• Sobrecarga das células;
• Descarga abaixo do limite previsto;
• Excesso de corrente;
• Curto-circuito na saída;
• Monitoramento de conjuntos com células em série.

Nem toda placa BMS realiza balanceamento das células. Esse recurso deve ser confirmado nas especificações do modelo antes da compra.

Como escolher uma placa BMS para bateria 18650?

A escolha deve começar pela configuração elétrica do conjunto. Verifique:

• A quantidade de células conectadas em série;
• A química das baterias utilizadas;
• A tensão nominal e a tensão máxima do conjunto;
• A corrente consumida pela carga;
• A corrente necessária durante o carregamento;
• As proteções oferecidas pelo módulo;
• A presença ou ausência de balanceamento;
• A identificação correta dos terminais de conexão.

A corrente indicada no nome do módulo deve ser comparada com a demanda real do equipamento. Motores, resistências, lâmpadas e outras cargas podem apresentar picos de corrente durante o funcionamento.

Controladores de carga com relé

Os controladores com relé, como os modelos XH-M601, XH-M604 e XY-CD60L presentes na categoria, monitoram a tensão da bateria e comandam um relé conforme os valores definidos no módulo.

Esses produtos podem ser empregados para iniciar ou interromper o processo de carregamento, desde que sejam integrados a uma fonte ou carregador compatível. O relé realiza a comutação do circuito, mas não substitui o controle de corrente e tensão exigido pela bateria.

Controladores para baterias de lítio e chumbo

Alguns controladores ajustáveis podem ser aplicados a diferentes faixas de tensão e tipos de bateria. Entretanto, baterias de lítio e chumbo utilizam características de carregamento diferentes.

Antes da ligação, confirme se a fonte ou o carregador é apropriado para a química da bateria. O controlador deve ser configurado conforme os limites recomendados para o sistema utilizado.

Como realizar a instalação com segurança?

A ligação incorreta de baterias ou módulos de carga pode danificar as células e o circuito. Antes de energizar a montagem:

• Confira a polaridade de todos os terminais;
• Siga o diagrama específico do módulo adquirido;
• Não misture células de capacidades, modelos ou estados diferentes;
• Utilize cabos compatíveis com a corrente do sistema;
• Evite curto-circuito entre os terminais;
• Não exceda os limites elétricos do módulo;
• Monitore a tensão e a temperatura durante os primeiros testes;
• Mantenha a montagem protegida contra umidade e contato acidental.

Baterias e fontes para o sistema de carga

Consulte a categoria de baterias e pilhas para encontrar opções de armazenamento de energia para diferentes projetos.

Quando a montagem necessitar de alimentação externa, confira também as fontes de alimentação. A fonte deve ser escolhida de acordo com a tensão, a corrente e o método de carregamento exigidos pela bateria.

Compare a quantidade de células, a tensão, a corrente e as funções de cada produto para escolher o controlador de carga ou placa BMS adequado ao seu sistema.