Balanceador para Bateria de Chumbo 12V
Quando duas baterias de chumbo de 12 volts são ligadas em série, é importante observar o comportamento de cada bateria individualmente durante o processo de carga. Mesmo que tenham a mesma tensão nominal, elas podem apresentar diferenças de capacidade, estado de carga e comportamento durante a recarga.
Pensando nisso, desenvolvi este módulo de balanceamento para baterias de chumbo de 12V, que pode ser instalado individualmente em cada bateria de um banco ligado em série.
A ideia do circuito é simples: quando a tensão de uma das baterias ultrapassa aproximadamente 14,7 volts, o módulo começa a desviar parte desse excedente para uma carga, utilizando uma lâmpada como elemento de dissipação. Dessa forma, a proposta é evitar que uma das baterias permaneça com uma tensão significativamente maior que a outra durante a carga, ajudando no balanceamento do banco de baterias de chumbo.
Projeto ainda em fase de testes
É importante deixar claro que este projeto ainda está em fase de testes. Até o momento, realizei testes iniciais de bancada para verificar o funcionamento do circuito, mas ainda não fiz um teste prolongado em condições reais, mantendo duas baterias de chumbo de 12V conectadas em série durante vários dias ou semanas.
Por isso, os resultados apresentados neste artigo devem ser considerados como testes iniciais do projeto, e não como uma validação definitiva do funcionamento do balanceador em uso contínuo.
Neste artigo vou mostrar o circuito, os testes que já foram realizados e o funcionamento do módulo. Se você tiver interesse em montar o projeto e também puder testá-lo em um banco de baterias de chumbo de 12V em série, sua experiência poderá ajudar bastante a avaliar o comportamento do circuito a médio e longo prazo.
Esquema elétrico
Observações sobre o projeto
A tensão de atuação do balanceador, definida inicialmente em aproximadamente 14,7 V, pode ser ajustada através da alteração dos valores dos resistores R2 e R3.
O circuito foi inicialmente testado com baterias de moto e baterias de nobreak, servindo como uma primeira verificação do seu funcionamento.
Para utilizar o sistema em baterias de maior capacidade, existe a possibilidade de adaptar o estágio de dissipação utilizando um transistor de maior potência, como o TIP2955, e uma lâmpada de maior potência, como uma lâmpada de 21 W em vez da lâmpada de 5 W utilizada no protótipo. Essa adaptação, porém, ainda precisa ser testada.
Como cada bateria do banco precisa ser monitorada individualmente, um módulo deve ser conectado a cada bateria de 12 V.
Como o balanceador funciona na prática
No teste apresentado no vídeo, o circuito foi conectado a uma bateria de 12V e alimentado enquanto a tensão era elevada gradualmente. Até aproximadamente 14,7V, o circuito permanece praticamente desativado, sem atuar sobre a bateria.
Ao atingir a tensão de atuação, o LED começa a acender e a carga de dissipação também começa a trabalhar. No protótipo utilizado no teste, essa carga é uma pequena lâmpada de 5W, que recebe parte da energia que, de outra forma, faria a tensão da bateria continuar subindo.
A proposta é utilizar um desses circuitos em cada bateria de 12V quando duas ou mais baterias estiverem ligadas em série. Dessa forma, se uma bateria atingir primeiro a tensão de aproximadamente 14,7V, seu módulo começa a atuar enquanto a outra bateria continua recebendo a carga normalmente.
Por exemplo, em um banco formado por duas baterias de 12V, uma delas pode estar em 14,7V enquanto a outra ainda está em 14,5V. Nesse momento, o balanceador da primeira bateria entra em ação, enquanto o circuito da segunda permanece desligado. A ideia é permitir que a segunda bateria continue avançando na carga sem que a primeira continue elevando sua tensão.
É importante destacar que o balanceador não substitui o carregador nem tem a função de controlar todo o processo de carga. Ele atua como um circuito auxiliar, desviando o excedente quando uma determinada bateria atinge a tensão de atuação.
Vídeo de apresentação e teste
O que foi observado no teste
Durante o teste de bancada, a alimentação foi elevada até que a bateria atingisse aproximadamente 14,7V. Nesse ponto, foi possível observar o início da atuação do circuito, com o LED acendendo e a lâmpada começando a dissipar energia.
O teste foi realizado utilizando uma lâmpada de 5W como carga e uma corrente de carga de aproximadamente 500mA. Durante a atuação do circuito, também foi observado aquecimento no transistor de potência, indicando que o circuito já estava desviando uma quantidade significativa de corrente para impedir que a tensão continuasse subindo.
Outro comportamento interessante observado no vídeo foi o desligamento do circuito quando o carregador é retirado. Com a queda da tensão da bateria, o circuito deixa de atuar, indicando que ele não permanece continuamente consumindo energia da bateria quando a tensão está abaixo do ponto de acionamento.
Esses testes mostram o funcionamento básico do protótipo, mas ainda não são suficientes para determinar seu comportamento em uso contínuo. O próximo passo é testar o sistema com baterias de chumbo conectadas em série durante períodos mais longos.
Conclusão
O teste de bancada mostrou o funcionamento básico do circuito: ao atingir aproximadamente 14,7V, o balanceador começa a atuar, acendendo o LED e desviando parte da energia para a lâmpada de carga. Quando a tensão cai novamente, o circuito deixa de atuar.
Esse resultado é promissor, mas o projeto ainda está em fase experimental. O teste apresentado no vídeo foi realizado para verificar o funcionamento do circuito e não representa ainda uma validação de longo prazo com um banco de baterias de chumbo ligadas em série.
O próximo passo é realizar testes mais prolongados, acompanhando o comportamento do circuito e das baterias durante o processo de carga.
Se você montar esse projeto, faça seus próprios testes e conte nos comentários o que aconteceu, quais resultados encontrou e o que achou do circuito. Essas experiências podem ajudar a identificar melhorias e continuar evoluindo o projeto.
Obrigado por acompanhar mais este projeto!
Um forte abraço e até o próximo!
