Bateria de lítio DIY: 2 anos depois, minha configuração caseira ainda está forte

Aug 28, 2023

Dois anos depois de construí-la, o engenheiro Andy Pag compartilha algumas lições surpreendentes sobre o desempenho de sua configuração de bateria doméstica de lítio…

Lagoa 410 Cushla de Andy Pag

Todas as nossas necessidades de energia, para nós dois, que vivemos em tempo integral a bordo do Cushla nos últimos dois anos, foram atendidas pelo banco de baterias de lítio que montei a partir de células de lítio individuais.

Usei 16 células LiFePo4, cada uma com 3,2V e 120Ah. Conectando quatro células em paralelo criei o que chamo de 'supercélula' de 3,2V 480Ah e coloquei quatro supercélulas em série para criar a bateria de 480Ah 12V. Eu tenho um Sistema de Monitoramento de Bateria Daly (BMS) classificado para 250A. Isso protege a bateria de lítio de algumas maneiras.

Em primeiro lugar, funciona como uma viagem de 250A. Tecnicamente, as baterias de lítio drenam e carregam a uma corrente equivalente a 1C – sua classificação de amp-hora – portanto, no meu caso, 480A, mas não há nada no barco que consuma tanto, então 250A é uma boa margem de segurança. Em segundo lugar, protege as células individuais, mantendo-as equilibradas.

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A chave para uma bateria de lítio ter boa capacidade é que todas as células estejam em equilíbrio. Ao construir a bateria, o primeiro passo é “equilibrar” as células; coloque todas as células em paralelo e carregue-as até 3,65V.

Esta é a voltagem em que eles estão praticamente 100% carregados. Então, à medida que a corrente entra e sai da bateria, todas as células sobem e descem juntas. Com o tempo, uma ou duas células podem se desviar, o que significa que quando você coloca sua carga de 14,6 V, algumas células ficarão mais baixas, mas algumas estarão acima de 3,65 V.

A sobrecarga pode danificá-los ou, pior, causar superaquecimento. Descobri que a função de balanceamento do BMS realmente não tem o poder de manter o controle das grandes supercélulas com capacidade de 480Ah e a cada 12 meses tive que desmontar a bateria e equilibrá-la novamente. Toda a operação leva cerca de um dia, se você planejar bem.

O banco de baterias de lítio domésticas DIY 480Ah de Andy Pag usa células de lítio individuais conectadas em série e paralelo. Ele pode alimentar tudo, desde a chaleira, a torradeira e a máquina de lavar roupa, com a sua bateria de lítio – mas não tudo ao mesmo tempo. O fator limitante é o inversor do barco, não as células de lítio

LiFePo4 também não gosta de ser carregado em temperaturas abaixo de zero. O sistema de gerenciamento da bateria protege contra isso desligando a bateria. Se o seu barco estiver em um clima frio, pense em como criar um espaço aquecido ao redor da bateria para que você não fique desligado quando as condições ficarem geladas.

Escolhi as células de maior capacidade disponíveis na época. Ao usar células, pensei, se alguma delas estragasse eu poderia trocá-la sem ter que comprar uma bateria totalmente nova. Mas apenas um ano depois as células de 120Ah estavam praticamente obsoletas e certamente difíceis de encontrar.

O mais próximo que consegui encontrar foi 240Ah. O ritmo de desenvolvimento e de queda dos preços tem sido surpreendente. Agora, se uma das minhas células morrer, terei que atualizar todo o sistema.

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As células LiFePo4 gostam de ser carregadas no máximo 3,65 V cada ou 14,6 V. Eu configurei meus carregadores para 14,4V um pouco mais baixos. Supostamente, coloca menos estresse na química e as células durarão mais. Também oferece algum espaço livre – se uma das células estiver desequilibrada, ela não sobrecarregará.

O monitor de bateria se conecta ao telefone e tablet via bluetooth. O software é desajeitado e problemático, mas faz o que precisa ser feito. Verificar 'Diff Volt' é uma tarefa de manutenção semanal. Se as células estiverem mais de 100mV desequilibradas, é hora de retirá-las e equilibrá-las

Certifique-se de que todas as fontes de carregamento da bateria estejam ajustadas para manter abaixo de 14,6 V; controlador de carga solar, energia de costa, gerador e alternadores de motor.