Carregadores de Baterias (ART2327)

O que fazer quando seu carro fica sem bateria? Como carregar baterias de automóveis que são usadas em outras aplicações tais como trailers, publicidade com potentes amplificadores ou em sistemas de iluminação de emergência, alarmes e campíng7 Naturalmente a resposta é a utilização imediata de um carregador. Existem diversos tipos de carregadores que podem ser comprados ou montados. Neste artigo, falamos destes carregadores, de seu uso e até damos dois circuitos para você montar.

Nada mais desagradável do que tentar dar a partida no carro pela manhã e verificar que a bateria se encontra descarregada. Num caso como este, as poucas soluções que existem para o problema nem sempre são agradáveis, quando não inviáveis.

Uma delas é tentar empurrar o carro e fazê-lo pegar “no tranco", mas isso não será possível se você guardar seu carro numa garagem cuja rampa de acesso à rua seja uma subida!

Outra consiste em se aproveitar a bateria de um carro próximo fazendo a chamada “chupeta”, em que temos uma ligação em paralelo somente no momento da partida. No entanto, essa solução exige ferramentas para retirada da bateria ou para ligação dos fios, que devem ser grossos.

Esta solução também não é recomendada em carros modernos com circuitos eletrônicos de controle, pois pode causar danos a eles.

É claro que esta solução também será inviável se não existir outro carro disponível nas proximidades.

Uma alternativa interessante para quem usa o carro com frequência e pode estar sujeito a este tipo de problema, e também para os que empregam baterias de carros em diversas aplicações come camping (para alimentar inversores de lâmpadas fluorescentes ou mesmo sistema de iluminação), alarmes ou iluminação de emergência, é a disponibilidade de um carregador de bateria.

 

OS CARREGADORES

As baterias de automóveis e outros veículos são do tipo "chumbo-ácido", em que existem diversas placas de chumbo imersas numa solução de ácido sulfúrico.

Ao contrário das pilhas comuns, estas baterias podem ser recarregadas.

Numa pilha comum temos um processo químico irreversível que consome a sua substância no interior para produzir eletricidade. Quando a substância é totalmente consumida a pilha não mais fornece energia e deve descartada.

Numa bateria chumbo-ácido, a produção de eletricidade ocorre também a partir de uma reação química, mas quando as substâncias que entram em jogo no processo se consomem, podemos reativá-las através de um processo de recarga.

O que se faz é passar pela bateria uma corrente no sentido inverso, de modo a "inverter" a reação química de produção de energia (figura 1).

 

Figura 1 – Recarga de uma bateria
Figura 1 – Recarga de uma bateria

 

Nestas condições, a energia gasta é reposta e a bateria estará pronta para funcionar por um bom tempo.

No automóvel, a energia que a bateria gasta é constantemente reposta pelos dínamos ou alternadores quando o veículo está em movimento. Estes dispositivos “roubam" uma pequena parcela da força do motor para gerar eletricidade e jogar esta energia de volta à bateria.

Desta forma, mantemos a bateria sempre carregada, para dispor de energia para a partida e para as situações em que precisamos de eletricidade com o veículo parado (lanternas, sinalização, rádio etc.).

Mesmo sem que sua energia seja usada, uma bateria pode perder a carga vagarosamente. É por este motivo que, se a carga não for reposta pelo dínamo, quando um veículo fica muito tempo parado, certamente ao dar a partida encontraremos a bateria descarregada,

Mas não é só o dínamo que pode ser usado; temos também os alternadores que, entre outras, apresentam as seguintes vantagens: fornecimento de carga elétrica mesmo com o motor trabalhando em marcha lenta, longa durabilidade e manutenção mínima.

Para que tenhamos um carregador, basta ter uma fonte de energia elétrica apropriada que possa ser ligada à bateria e fazer circular uma corrente no sentido inverso ao normal.

No entanto, a corrente de carga de uma bateria deve ter características especiais, pois pelo contrário em lugar de uma carga podemos estragar a bateria.

Em primeiro lugar a corrente deve ser contínua, o que exige o emprego de retificadores. Em segundo lugar, deve ter intensidade de acordo com o suportado ou recomendado pelo fabricante. Para ter a corrente na intensidade desejada devemos ter dispositivos limitadores da corrente.

Um bom projeto de carregador deve então diferenciar o uso doméstico, em que temos uma carga lenta, ou seja, em que fazemos circular uma corrente mais baixa, dos tipos profissionais que exigem correntes elevadas.

Com um carregador relativamente simples, em algumas horas podemos entregar a Uma bateria uma carga suficiente para permitir a partida de um carro ou o funcionamento dos dispositivos desejados por algum tempo.

 

PROJETO 1

Este é o projeto mais simples e econômico, indicado para os que necessitam de uma carga de emergência, apenas em algumas situações especiais.

Conforme observamos pela figura 2, trata-se de uma fonte de corrente contínua em que um díodo retifica a corrente alternada da rede e uma Iâmpada serve de limitador de corrente.

 

Figura 2 – O projeto 1
Figura 2 – O projeto 1

 

A lâmpada pode ser de 100 a 300 watts (incandescente), caso em que teremos correntes na faixa de 750 mA (0,75A) a 2 A, o que leva a uma carga de partida em algumas horas.

A montagem deste carregador em seu aspecto real é mostrada na fig. 3.

 

Figura 3 – Aspecto da montagem
Figura 3 – Aspecto da montagem

 

O diodo usado pode ser de qualquer tipo para 2 A ou mais de corrente com uma tensão inversa de pico de pelo menos 200 V se sua rede for de 110V, e de 400 V se sua rede for de 220V.

Um inconveniente que impede que este aparelho seja usado em cargas frequentes, mas tão somente em situações de emergência é o fato de usarmos uma simples lâmpada como limitador de corrente.

Ligada em série com a bateria em carga, ela forma um divisor de tensão e consequentemente um divisor de potência. Isso significa que, da energia gasta no processo de carga, aproximadamente 80% ficam na lâmpada e são perdidos na forma de luz e calor, e apenas 20% são usados para carregar a bateria.

Não se trata, pois de um sistema econômico no que se refere à energia gasta, mas sim a montagem.

Para termos uma economia de energia, mas um gasto maior em componentes, precisamos de um projeto mais sofisticado, se bem que ainda simples, e que é indicado para os que desejam cargas frequentes e mais completas para suas baterias.

 

F1 - fusível de 5 A

L1 - lâmpada comum de 100 a 300 watts (110 V ou 220 V - conforme a rede de alimentação)

D1 - 1N4007 - diodo de 2 A x 200 V (11oV) ou 400 V (200 V)

G1, G2 - garras para bateria

Diversos: soquete para lâmpada, suporte de fusível, fios, solda, caixa para montagem etc.

 

PROJETO 2

Damos a seguir um circuito mais sofisticado que, ainda assim, é simples o bastante para que a maioria dos leitores o monte sem dificuldades. O que diferencia este circuito é o transformador e o indicador de corrente, além de uma chave que seleciona duas correntes de carga, ou as fases de uma carga: inicialmente rápida e depois mais lenta.

Na figura 4 temos o diagrama esquemático dessa versão.

 

Figura 4 – Segundo carregador
Figura 4 – Segundo carregador

 

 

O transformador reduz a tensão da rede de modo que não precisamos de um elemento limitador de corrente que dissipe muita energia.

Desta forma, o rendimento do circuito é bem maior, ou seja, temos mais de 60% da energia consumida no processo realmente aplicadas à carga da bateria.

A montagem numa pequena ponte de terminais é mostrada na figura 5.

 

   Figura 5 – Montagem em ponte
Figura 5 – Montagem em ponte

 

 

O transformador deve ter enrola mento primário segundo a rede local ou então para 110 V e 220 V, caso em que usaremos uma chave seletora (S2).

O secundário é de15 +15 V x 2 A, o que permite uma corrente de carga máxima da ordem de 4 A.

Os diodos são de 2 A e o amperímetro é do tipo de ferro móvel, por ser de baixo .custo, com fundo de escala de 5 A. Um LED em série com um resistor de 2k2 serve de indicador de funcionamento.

Os resistores servem de limitadores de corrente, sendo o de "carga rápida" de 2,2 ohms x 20 W e o de carga lenta de 10 ohms x 20 W. Na montagem, estes resistores devem ficar em local bem ventilado pois tendem a se aquecer.

 

D1, D2 – 50 V x 2 A - díodos de silício

S1 - interruptor simples

S2, S3 - chaves de 1 polo x 2 posições

LED - LED vermelho comum

T1 - transformador com primário de 110/220 V e secundário de 15+15 V x 2 A

M1 – amperímetro de 0-5 A – ferro móvel

F1 – 2 A - fusível

R1 - resistor de 2,2 ohms x 20 watts

R2 - resistor de 10 ohms x 20 watts

R3 - resistor de 2k2 x ½ W

G1, G2 - garras para bateria - vermelha e preta

Diversos: cabo de alimentação, caixa para montagem, fios, suporte para fusível, solda etc.

 

COMO USAR OS CARREGADORES

Antes de fazer a ligação do carregador, devemos desconectar pelo menos um dos polos da bateria do carro.

A garra preta vai ao polo negativo ou na tira de fio condutor (cobre) que vai ao chassi do carro, caso seja este o polo mantido na ligação.

A garra vermelha vai ao terminal positivo da bateria, devendo este estar desligado.

O tempo de carga depende do carregador (intensidade de corrente) e do próprio estado da bateria

Para uma carga lenta, um tempo de 2 horas é suficiente para permitir uma partida.

O sistema com transformador pode ser usado para uma carga completa de um dia para outro, no caso de baterias usadas em camping, alarmes etc.

O carregador deve ser nas primeiras horas colocado na posição de carga rápida e depois na posição de carga mais lenta.

Num processo de carga lenta, de um dia para outro, ou mesmo de carga rápida, a bateria deve ser mantida em local ventilado com as tampas dos elementos retiradas para facilitar a eliminação dos gases (principalmente hidrogênio) formados.

E importante fazer, antes da carga, uma inspeção nos elementos da bateria, que devem estar com a solução cobrindo as placas. Nunca use água comum para completar o nível; use apenas água destilada. (tipos não vedados)

Para uma bateria completamente descarregada, em que a corrente inicial pode ser muito intensa, deixe nos primeiros momentos, até a corrente cair a menos de 4 A, na posição de carga lenta (resistor de maior valor no circuito).

Para baterias de moto ou de pequeno porte, uma terceira posição da chave, com um resistor de 22 ohms x 10 W, pode ser acrescentada, servindo para uma corrente de menor intensidade.

 

 


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