Carregamento equilibrado vs. carregamento rápido: qual deve usar para baterias LiPo?

O Balance Charge é normalmente a melhor opção para o uso diário com baterias LiPo convencionais com várias células. Monitoriza as tensões individuais das células e dá ao carregador tempo para corrigir as diferenças antes de o ciclo terminar. O Fast Charge pode reduzir o tempo de espera, mas pode encurtar a fase final de tensão constante ou de balanceamento, dependendo do carregador.

Resposta rápida: Utilize o Balance Charge para o carregamento de rotina, baterias com diferenças percetíveis entre células, baterias que tenham estado armazenadas e baterias cujo estado pretenda monitorizar de perto. Utilize o Fast Charge apenas quando o manual do carregador explica como o modo funciona, a bateria está saudável e já está bem balanceada, e é aceitável ter uma capacidade final ligeiramente inferior ou uma menor precisão no balanceamento.

Fast Charge não é o mesmo que carregar a 2C ou 5C. A corrente selecionada determina a taxa de carregamento C, enquanto Balance Charge e Fast Charge descrevem a forma como o carregador gere o ciclo de carregamento e a sua fase final.

Balance Charge vs Fast Charge em resumo

O que é o carregamento LiPo com balanceamento?

O Balance Charge é um programa de carregamento concebido para baterias de lítio com várias células. O carregador utiliza o cabo de alimentação principal para fornecer a maior parte da corrente de carregamento e a ligação de balanceamento para medir a tensão de cada grupo de células.

Numa bateria LiPo normal, cada célula aproxima-se normalmente de 4.20V quando está totalmente carregada. O carregador não considera apenas a tensão total da bateria. Também verifica se alguma célula está a atingir o limite superior de tensão antes das restantes.

Por exemplo, uma bateria 4S pode apresentar uma tensão total próxima de 16.8V, embora as tensões das células individuais não estejam distribuídas uniformemente. O Balance Charge dá ao carregador acesso a leituras como:

• Célula 1: 4.20V
• Célula 2: 4.19V
• Célula 3: 4.20V
• Célula 4: 4.19V

Se uma célula se adiantar às restantes, o carregador pode reduzir a corrente principal de carregamento e utilizar o circuito de balanceamento para limitar a célula com tensão mais elevada, enquanto as células com tensão mais baixa continuam a acompanhar.

O que o carregamento com balanceamento foi concebido para alcançar

• Monitorizar cada célula, em vez de apenas a tensão total do conjunto
• Impedir que uma célula continue para além do limite de tensão pretendido
• Reduzir as diferenças de tensão entre células
• Fornecer informações úteis sobre o desenvolvimento de desequilíbrios
• Concluir um ciclo de carregamento normal mais completo

Para consultar o procedimento de operação completo, leia Como carregar uma bateria LiPo com balanceamento.

O que é o modo Carregamento rápido?

O Carregamento rápido é um programa do carregador concebido para reduzir o tempo necessário para atingir um estado de carga utilizável. Normalmente, poupa tempo perto do fim do ciclo, em vez de alterar a química básica do carregamento de lítio.

Consoante o design do carregador, o Carregamento rápido pode:

• Utilizar um limiar de corrente de terminação mais elevado
• Terminar mais cedo a fase de tensão constante
• Passar menos tempo a corrigir pequenas diferenças entre células
• Terminar com um estado de carga ligeiramente inferior
• Reduzir a quantidade de capacidade adicionada durante a fase final

O comportamento exato varia consoante o carregador. As palavras «Carregamento rápido» não representam um algoritmo universal único em todas as marcas e modelos.

Alguns carregadores continuam a utilizar a ligação de balanceamento no modo Carregamento rápido, enquanto outros dão prioridade à conclusão do conjunto e passam menos tempo no balanceamento final. Consulte sempre o manual do carregador antes de presumir o comportamento do programa.

O carregamento rápido não é o mesmo que uma taxa C mais elevada

Esta é a distinção mais importante nesta comparação.

Uma bateria de 5000 mAh carregada a:

• 1C utiliza aproximadamente 5 A
• 2C utiliza aproximadamente 10 A
• 5C utiliza aproximadamente 25 A

Estas definições de corrente podem potencialmente ser utilizadas com diferentes programas do carregador, desde que a bateria e o carregador o permitam.

Por exemplo:

• Carregamento com balanceamento a 1C
• Carregamento com balanceamento a 2C
• Carregamento rápido a 1C
• Carregamento rápido a 2C

Por isso, selecionar Carregamento rápido não aumenta automaticamente a corrente de carregamento. Pode poupar tempo mesmo quando a definição de amperagem permanece inalterada.

Para consultar os cálculos de corrente, potência e tempo, leia Explicação das taxas de carregamento LiPo: 1C, 2C, 5C, amperes, watts e tempo de carregamento.

Porque é que o carregamento com balanceamento demora normalmente mais tempo

Um carregamento LiPo inclui normalmente uma fase de corrente constante, seguida de uma fase de tensão constante.

Fase de corrente constante

O carregador tenta fornecer a corrente selecionada enquanto a tensão do conjunto aumenta. Esta é normalmente a parte mais rápida do ciclo.

Fase de tensão constante

À medida que a bateria atinge o seu limite de tensão, o carregador mantém a tensão final e reduz gradualmente a corrente. A última parte da capacidade entra na bateria mais lentamente.

Fase de balanceamento

Se uma célula atingir primeiro o limite superior, o carregador pode reduzir ainda mais a corrente enquanto corrige a diferença. O processo pode demorar mais tempo quando:

• Uma célula fica consistentemente à frente das restantes
• A bateria apresenta uma deriva percetível entre células
• O carregador tem uma corrente de balanceamento baixa
• O conjunto está a envelhecer
• O conector de balanceamento tem resistência adicional
• Um fio ou pino de balanceamento tem um contacto intermitente

O carregamento rápido pode encurtar parte deste processo final. É por isso que a diferença de tempo pode ser mais percetível perto da conclusão do que durante a fase inicial de carregamento principal.

Quanto tempo poupa o carregamento rápido?

Não existe uma resposta universal. A poupança depende de:

• Estado inicial de carga
• Corrente selecionada
• Capacidade da bateria
• Número de células
• Equilíbrio das células
• Potência do carregador
• Carga atual
• Comportamento de terminação do carregamento rápido
• Temperatura da bateria
• Idade da bateria e resistência interna

Um conjunto bem equilibrado pode apresentar apenas uma diferença de tempo modesta, porque a fase final de balanceamento já era curta. Um conjunto com uma deriva percetível entre células pode apresentar uma diferença maior, mas utilizar o carregamento rápido nessa situação pode ocultar a razão pela qual o carregamento está a demorar mais tempo.

Não avalie o carregamento rápido apenas pelo número de minutos poupados. Compare:

• Tensões finais de cada célula
• Capacidade adicionada
• Temperatura da bateria
• Tempo de funcionamento após o carregamento
• Se o desequilíbrio regressa repetidamente

O carregamento rápido reduz a capacidade final da bateria?

Pode. Se o carregador terminar mais cedo a fase de tensão constante ou utilizar um limiar de corrente de terminação mais elevado, a bateria pode terminar com ligeiramente menos energia do que após um carregamento completo com balanceamento.

Isto não significa necessariamente que a bateria esteja perigosamente subcarregada. Pode simplesmente significar que a parte final da capacidade não foi adicionada.

O efeito prático pode ser:

• Um tempo de funcionamento ligeiramente mais curto
• Menos tempo à espera junto do carregador
• Uma tensão final do conjunto próxima da carga completa, mas não idêntica à de um carregamento completo com balanceamento
• Células individuais menos rigorosamente equilibradas

A quantidade varia consoante o carregador e a bateria. Verifique as leituras finais das células em vez de presumir que ambos os modos produzem o mesmo resultado.

O carregamento rápido é seguro para baterias LiPo?

O carregamento rápido pode ser utilizado dentro das especificações do carregador e da bateria, mas o próprio modo não substitui os requisitos normais de carregamento de uma bateria LiPo.

Antes de utilizar o carregamento rápido, confirme:

• A bateria está em boas condições e não apresenta danos
• A química da bateria está selecionada corretamente
• O número S está correto
• A corrente de carregamento mantém-se dentro das especificações da bateria
• O carregador tem potência de saída suficiente
• A fonte de alimentação consegue suportar o carregador
• O conector principal e o cabo de balanceamento estão em boas condições
• A bateria já está razoavelmente equilibrada
• O manual do carregador explica o programa de carregamento rápido

Pare imediatamente se a bateria:

• Começa a inchar
• Fica invulgarmente quente
• Produz um cheiro anormal
• Apresenta fumo ou fugas
• Desenvolve uma grande diferença de tensão entre células
• Apresenta avisos repetidos do carregador

Para o processo completo de carregamento, consulte Como carregar uma bateria LiPo em segurança.

Quando o carregamento equilibrado é a melhor opção

Utilize o carregamento equilibrado quando:

• Carregar uma LiPo convencional de várias células para utilização normal
• A bateria esteve armazenada durante algum tempo
• A bateria foi sujeita a uma sessão de corrente elevada
• Está a verificar a consistência de uma bateria nova
• A bateria já apresentou desvio entre células
• O carregador comunicou um erro de equilíbrio
• Uma célula comporta-se de forma diferente das restantes
• Quer o carregamento normal mais completo
• Quer comparar o estado da bateria ao longo do tempo

O carregamento equilibrado é especialmente útil porque o resultado do carregamento fornece informações. Um equilíbrio repetidamente lento ou uma célula persistentemente divergente pode revelar um problema emergente na bateria ou na ligação.

Quando o carregamento rápido pode fazer sentido

O carregamento rápido pode ser razoável quando:

• Precisa de uma preparação mais rápida numa corrida, no terreno ou durante uma sessão de voo
• A bateria está saudável e já apresenta um equilíbrio próximo
• O comportamento do carregador está claramente documentado
• Aceita uma capacidade final ligeiramente inferior
• Está presente e a monitorizar o processo
• A taxa de carregamento da bateria e as definições do carregador permanecem dentro das especificações

O carregamento rápido deve ser tratado como uma ferramenta para situações específicas, e não como a predefinição permanente para todas as baterias.

Quando não deve utilizar o carregamento rápido

Evite o carregamento rápido quando:

• A bateria está inchada, danificada ou invulgarmente quente
• As células individuais já apresentam uma diferença percetível
• O cabo de equilíbrio está danificado ou apresenta falhas intermitentes
• A bateria não foi verificada após um acidente
• O carregador comunica repetidamente um erro no número de células
• A bateria sofreu uma descarga profunda
• Não compreende a forma como o carregador implementa o modo
• Pretende deixar o carregador sem supervisão
• Está a tentar ocultar um tempo de equilíbrio invulgarmente longo

O carregamento rápido não é um método de reparação. Não deve ser utilizado para contornar um aviso sobre o estado da bateria ou evitar investigar um equilíbrio lento.

Carregamento equilibrado vs. carregamento rápido para utilizações comuns de RC

O carregamento rápido reduz a vida útil de uma bateria LiPo?

A vida útil da bateria é afetada por vários fatores, e não apenas pelo nome do modo:

• Corrente de carregamento
• Temperatura da bateria
• Tempo passado à tensão máxima
• Profundidade de descarga
• Equilíbrio das células
• Condições de armazenamento
• Danos mecânicos
• Crescimento da resistência interna

Um programa de carregamento rápido que termina ligeiramente mais cedo pode passar menos tempo a manter a bateria próxima da tensão máxima. No entanto, aceitar repetidamente um balanceamento deficiente das células, calor excessivo ou uma corrente de carga elevada pode ainda acelerar o desgaste da bateria.

A melhor pergunta não é se cada ciclo de carregamento rápido reduz automaticamente a vida útil, mas se o processo de carregamento completo mantém a bateria dentro das respetivas especificações e permite identificar comportamentos anormais das células.

Porque é que a minha LiPo demora tanto tempo a fazer o balanceamento?

Um carregamento com balanceamento invulgarmente longo pode ser causado por:

• Uma célula fraca ou com tensão instável
• Corrente de balanceamento limitada do carregador
• Uma bateria envelhecida
• Uma ligação deficiente do cabo de balanceamento
• Elevada resistência numa extensão da placa de balanceamento
• Um pack que começou com uma grande diferença de tensão entre células
• Definições incorretas do carregador

Não mude automaticamente para o carregamento rápido para evitar a demora. Verifique primeiro a tensão de cada célula, a temperatura da bateria e o estado do conector.

Para um diagnóstico estruturado, leia Porque é que a minha bateria LiPo demora tanto tempo a fazer o carregamento com balanceamento?

E quanto ao carregamento em paralelo?

O carregamento com balanceamento e o carregamento rápido continuam também a ser opções de programa do carregador quando várias baterias compatíveis estão ligadas através de uma placa de carregamento em paralelo. O carregamento em paralelo é um método de ligação, não um modo separado de química da bateria.

Depois de combinar e ligar corretamente um grupo em paralelo, o carregamento com balanceamento é normalmente o programa preferido para packs LiPo convencionais com várias células.

A utilização do carregamento rápido não elimina a necessidade de:

• Iguale a química da bateria
• Iguale o número de células (S)
• Aproxime as tensões iniciais
• Calcule a capacidade combinada
• Defina a corrente total correta
• Verifique os grupos de células individuais

Leia Como carregar baterias LiPo em paralelo com segurança antes de utilizar uma placa de carregamento em paralelo.

Como comparar os dois modos no seu carregador

Como o comportamento do carregador varia, uma comparação controlada pode ajudá-lo a compreender a diferença real.

1. Utilize a mesma bateria em bom estado.
2. Comece com um estado de carga semelhante.
3. Utilize a mesma definição de corrente de carga.
4. Registe as tensões iniciais de cada célula.
5. Execute o carregamento com balanceamento e registe o tempo de conclusão, a capacidade adicionada e a tensão final das células.
6. Noutro ciclo comparável, execute o carregamento rápido com a mesma corrente.
7. Compare o tempo, a capacidade adicionada, a tensão final e a diferença entre células.

Não faça ciclos de teste repetidos apenas por curiosidade. Cada carga e descarga contribui para o desgaste da bateria. O objetivo é compreender o carregador, não criar ciclos desnecessários.

Escolher um carregador com um desempenho de balanceamento útil

Um carregador não deve ser escolhido apenas com base nos amperes máximos ou na potência anunciada. As especificações relacionadas com o balanceamento e a qualidade do ecrã também são importantes.

Verifique:

• Visualização da tensão de cada célula
• Carga atual
• Especificação de precisão do balanceamento, quando disponível
• Química de bateria suportada
• Número S suportado
• Corrente máxima de saída
• Potência máxima por canal
• Diferenças entre alimentação CA e CC
• Temporizador de segurança e corte por capacidade
• Compatibilidade da porta de equilíbrio

Consulte a coleção de carregadores de baterias LiPo CNHL para carregadores equilibrados, carregadores de canal duplo e opções de carregamento multicanal.

Para carregadores ToolkitRC e equipamentos de carregamento compatíveis, visite a coleção ToolkitRC.

Para um processo de seleção completo, leia Como escolher o carregador de baterias LiPo adequado para as suas baterias RC.

Erros comuns no carregamento equilibrado e no carregamento rápido

• Assumir que o carregamento rápido utiliza automaticamente mais amperes: A corrente selecionada e o modo do carregador são definições separadas.
• Utilizar o carregamento rápido num conjunto desequilibrado: O modo pode reduzir o tempo dedicado à correção do problema.
• Ignorar as leituras de cada célula: A tensão total, por si só, não mostra se o conjunto está equilibrado.
• Aumentar a corrente para compensar um equilíbrio lento: O carregador pode já estar limitado pela corrente de equilíbrio ou pelo estado das células.
• Assumir que todos os carregadores implementam o carregamento rápido de forma idêntica: Consulte o manual específico.
• Utilizar a química de bateria errada: Um nome de modo correto não corrige uma seleção incorreta de LiPo ou LiHV.
• Ignorar o cabo de equilíbrio: Os conjuntos convencionais de várias células normalmente necessitam dele para o carregamento equilibrado.
• Deixar o carregador sem supervisão: A terminação automática não elimina a necessidade de supervisão.
• Utilizar o carregamento rápido para preparar uma bateria para armazenamento: O modo de armazenamento foi concebido para esse efeito.
• Continuar após detetar inchaço ou calor excessivo: Pare e avalie a bateria em vez de mudar de modo.
• Comparar o tempo de carregamento sem igualar as condições iniciais: Diferentes estados iniciais podem tornar a comparação irrelevante.
• Partindo do princípio de que o resultado mais rápido é o melhor: A capacidade final, o equilíbrio das células e o estado da bateria também são importantes.

Perguntas frequentes sobre carregamento equilibrado e carregamento rápido

Devo utilizar o carregamento equilibrado ou o carregamento rápido para a minha LiPo?

Utilize o carregamento equilibrado como predefinição normal para uma LiPo convencional de várias células. O carregamento rápido deve ser encarado como uma opção ocasional para uma rotação mais rápida, quando a bateria está em boas condições e bem equilibrada.

O carregamento rápido é prejudicial para as baterias LiPo?

Não automaticamente. Deve ser utilizado nas especificações da bateria e do carregador. A diferença exata depende da forma como o carregador encurta a fase final e do equilíbrio da bateria.

O carregamento rápido utiliza uma taxa C mais elevada?

Não. O carregamento rápido é um programa do carregador. A taxa C é determinada pela corrente selecionada em relação à capacidade da bateria.

O carregamento rápido carrega totalmente uma bateria LiPo?

Pode terminar perto da tensão máxima, mas alguns carregadores terminam mais cedo ou passam menos tempo a equilibrar. O pack pode conter uma capacidade utilizável ligeiramente inferior à obtida após um carregamento com equilíbrio completo.

Porque é que o carregamento com equilíbrio é mais lento?

O carregador pode precisar de mais tempo nas fases de tensão constante e de equilíbrio para aproximar as células individuais.

Posso carregar rapidamente uma bateria LiPo nova?

É preferível utilizar inicialmente o carregamento com equilíbrio, para poder observar o comportamento de cada célula e confirmar que o novo pack termina o carregamento normalmente.

Posso carregar rapidamente uma LiPo com uma célula com tensão baixa?

Não. Uma célula persistentemente com tensão baixa deve ser investigada. O carregamento rápido pode reduzir a fase final de equilíbrio e tornar o problema subjacente menos visível.

Posso utilizar o carregamento rápido sempre?

Pode ser possível com uma bateria compatível e em boas condições, mas o carregamento com equilíbrio continua a ser a melhor opção predefinida para o uso diário, pois proporciona uma monitorização e um equilíbrio individuais das células mais completos.

Uma LiPo 1S precisa de carregamento com equilíbrio?

Não é necessário equilibrar célula a célula, porque um pack 1S tem apenas uma célula. Ainda assim, é necessário utilizar a química, a corrente e a tensão final corretas para a bateria.

Posso carregar rapidamente baterias ligadas em paralelo?

Só quando todas as baterias, a placa de ligação em paralelo e o carregador suportam a configuração completa. O carregamento com equilíbrio é normalmente o programa preferido, porque o carregador tem de monitorizar os grupos de células combinados.

O carregamento com equilíbrio repara uma bateria LiPo antiga?

Não. Pode corrigir diferenças limitadas de tensão entre células durante o carregamento, mas não pode reverter danos físicos, uma resistência interna elevada ou uma célula fraca.

Porque é que o meu carregador para o carregamento rápido abaixo de 4,20 V por célula?

O programa pode utilizar uma condição de término antecipada ou apresentar a tensão depois de o pack ter repousado ligeiramente. Consulte o manual do carregador e compare as leituras de cada célula.

Recomendação final

O carregamento com equilíbrio deve normalmente continuar a ser o predefinido para baterias LiPo com várias células, pois proporciona a visão mais clara do comportamento de cada célula e o resultado normal de carregamento mais completo.

O carregamento rápido pode ser útil quando o tempo é importante e a bateria está em boas condições, devidamente equilibrada e a ser utilizada dentro das respetivas especificações. Não deve ser confundido com uma taxa C mais elevada, utilizado para contornar um aviso do carregador ou usado para ocultar um equilíbrio lento.

Para uma explicação mais abrangente de Balance, Fast, Storage, Discharge e Parallel Charging, leia Explicação dos modos do carregador LiPo. Para consultar o conjunto completo de conteúdos sobre carregadores/carregamento, visite o Guia de carregamento de baterias LiPo da CNHL.