Como carregar baterias LiPo em paralelo com segurança

O carregamento em paralelo permite carregar simultaneamente várias baterias LiPo compatíveis através de um único canal do carregador. Quando os packs são ligados em paralelo, a tensão mantém-se igual, enquanto as capacidades são somadas. Por exemplo, quatro baterias 3S de 1500 mAh são apresentadas ao carregador como um grupo 3S com uma capacidade combinada de 6000 mAh.

Resposta rápida: Carregue em paralelo apenas packs que utilizem a mesma química e o mesmo número de células em série, estejam em condições físicas adequadas e já tenham tensões do pack e das células individuais muito próximas antes da ligação. Some as capacidades para calcular a corrente total de carregamento, utilize uma placa de ligação em paralelo corretamente dimensionada e execute um programa apropriado de Balance Charge.

O carregamento em paralelo é um método de carregamento avançado. As baterias ficam eletricamente ligadas assim que são conectadas à placa, antes de o carregador começar. Uma grande diferença de tensão pode, por isso, produzir imediatamente uma corrente de equalização entre os packs. Não ligue baterias incompatíveis esperando que a placa de ligação em paralelo as equilibre com segurança.

Requisitos do carregamento em paralelo em resumo

O que é o carregamento LiPo em paralelo?

O carregamento em paralelo liga entre si os terminais positivos de várias baterias e liga entre si os terminais negativos. As respetivas ligações de balanceamento também são unidas através da placa de balanceamento em paralelo.

Do ponto de vista do carregador, o grupo comporta-se como uma bateria maior com:

• O mesmo número de células em série que cada pack individual
• A mesma tensão nominal e de carga completa de um pack
• A capacidade combinada de todos os packs ligados
• Uma corrente de carregamento total calculada com base nessa capacidade combinada

Considere quatro baterias LiPo 4S de 1500 mAh idênticas:

O grupo continua a ser 4S. O carregamento em paralelo não transforma quatro baterias 4S numa bateria 16S.

Importante: A corrente total do carregador não se divide necessariamente de forma perfeitamente igual entre todas as baterias em todos os momentos. A corrente real de cada ramal é influenciada pela tensão do conjunto, resistência interna, temperatura, resistência da cablagem, estado dos conectores e idade da bateria. Por isso, as baterias com características mais próximas são mais fáceis de gerir.

O carregamento em paralelo não é um modo de carregamento separado

O carregamento em paralelo é um método de ligação elétrica, não um programa de química de baterias. Depois de as baterias compatíveis serem ligadas através da placa, o carregador executa normalmente um programa de lítio comum, como LiPo Balance Charge.

Estas definições ainda precisam de ser confirmadas:

• Química da bateria
• Número de células em série
• Capacidade combinada
• Corrente total de carregamento
• Tensão final da célula
• Ligação de balanceamento

Esta distinção é importante porque selecionar uma opção do menu não torna seguro um grupo incompatível. A inspeção dos conjuntos, a correspondência das tensões e o cálculo da corrente devem ser concluídos antes de o carregador arrancar.

Para uma explicação mais abrangente dos programas Balance, Fast, Storage e Discharge, leia Explicação dos modos dos carregadores LiPo.

Que baterias LiPo podem ser carregadas em paralelo em conjunto?

Um grupo paralelo seguro começa com baterias compatíveis. O facto de vários conectores encaixarem na mesma placa não é suficiente.

1. Utilize a mesma química de bateria

Não combine conjuntos LiPo normal, LiHV, LiFe ou Li-ion no mesmo grupo. Estas químicas podem utilizar tensões finais e perfis de carregamento diferentes.

Mesmo quando uma bateria LiHV é por vezes carregada segundo um padrão de tensão mais baixo, com um programa LiPo normal, misturar diferentes tipos de bateria numa placa de ligação em paralelo cria ambiguidades desnecessárias. Mantenha uma única química por grupo de carregamento.

2. Utilize o mesmo número de células em série

Todos os conjuntos devem utilizar o mesmo número de células em série:

• 2S com 2S
• 3S com 3S
• 4S com 4S
• 6S com 6S

Nunca ligue uma bateria 3S e uma 4S em paralelo. As tensões dos conjuntos e as disposições dos pinos de balanceamento não são compatíveis.

3. Faça corresponder rigorosamente a tensão inicial dos conjuntos

Meça todas as baterias antes da ligação. Os conjuntos já devem apresentar tensões totais muito próximas e as respetivas células individuais também devem estar próximas.

Não existe um único valor de diferença de tensão que deva ser considerado universal para todas as placas de ligação em paralelo e sistemas de baterias. Respeite o limite especificado pelo fabricante da placa ou do carregador. Quando não for indicado um limite claro, não faça suposições nem utilize a placa como ferramenta para equalizar conjuntos com uma diferença de tensão evidente.

Quanto mais próximas estiverem as tensões antes da ligação, menor será provavelmente a corrente de equalização.

4. Inspecione a tensão de cada célula

Uma tensão total do conjunto semelhante pode ocultar um problema numa célula individual. Por exemplo, dois conjuntos 4S podem apresentar uma tensão total semelhante, embora um contenha uma célula com tensão elevada e outra com tensão baixa.

Ligue cada bateria separadamente a um verificador de células ou carregador e verifique todas as células antes de formar o grupo em paralelo.

5. Utilize baterias em condições físicas adequadas

Exclua qualquer bateria que:

• Estar inchada ou a mudar de forma
• Estar perfurada, esmagada ou danificada num acidente
• Apresentar fugas ou produzir um odor invulgar
• Estar invulgarmente quente antes do carregamento
• Apresentar um cabo principal ou fio de balanceamento danificado
• Apresentar uma célula persistentemente com tensão baixa ou elevada
• Produzir erros no carregador quando testada individualmente

Uma bateria duvidosa deve ser avaliada separadamente. Não a coloque num grupo em paralelo onde o seu comportamento seja mais difícil de isolar.

6. Dê preferência a baterias com características muito semelhantes

Para principiantes, o grupo mais fácil de gerir contém baterias com o mesmo:

• Modelo
• Capacidade
• Idade
• Conector
• Histórico de utilização
• Estado geral

Estas características não são todas requisitos elétricos absolutos, mas é mais provável que baterias com características muito semelhantes se comportem de forma semelhante. Misturar uma bateria nova com baixa resistência com uma bateria muito usada aumenta a probabilidade de uma distribuição desigual da corrente entre os ramos e de um comportamento anómalo.

É possível carregar baterias LiPo com capacidades diferentes em paralelo?

Em alguns sistemas devidamente controlados, é possível ligar em paralelo baterias com capacidades diferentes, porque o grupo em paralelo mantém uma tensão comum enquanto a capacidade total é adicionada. No entanto, isto não faz do carregamento de baterias com capacidades diferentes a melhor opção para todos os utilizadores.

Antes de combinar capacidades diferentes, ainda tem de confirmar:

• Mesma composição química
• Mesmo número de células em série
• Tensões muito semelhantes
• Células individuais em bom estado
• Corrente de carregamento adequada para cada bateria
• Cálculo correto da corrente total
• Equipamento com a capacidade nominal adequada

A corrente de cada ramo não se divide necessariamente de forma proporcional às capacidades indicadas. A resistência interna e o estado das baterias também influenciam a distribuição da corrente.

Para principiantes, utilizar baterias do mesmo modelo e com a mesma capacidade, cujas características sejam muito semelhantes, é a abordagem mais prudente e fácil de verificar.

Por que motivo a correspondência de tensões tem de ocorrer antes da ligação

Quando duas baterias com tensões diferentes são ligadas em paralelo, a bateria com tensão mais elevada começa imediatamente a enviar corrente para a bateria com tensão mais baixa. Isto acontece independentemente do carregador.

Uma grande diferença de tensão pode causar:

• Faíscas visíveis nos conectores
• Corrente de equalização elevada
• Cabos ou conectores quentes
• Um fusível da placa de ligação em paralelo fundido
• Danos na placa ou nas pistas de balanceamento
• Aquecimento da bateria ou danos nas células

Não ligue baterias incompatíveis e as deixe na placa para “estabilizarem”. A tensão deve ser verificada e considerada aceitável antes de ligar os conectores principais ou os cabos de balanceamento.

A sequência de tensões abaixo demonstra por que motivo baterias com a mesma designação 4S podem ainda ter de ser separadas em grupos de carregamento diferentes.

Não utilize o agrupamento visual de um exemplo antigo como limiar universal de tensão. Verifique cada bateria e siga os requisitos especificados para a placa de ligação em paralelo utilizada.

Como calcular a corrente de carregamento em paralelo

Some a capacidade de todas as baterias ligadas e, em seguida, calcule a taxa C pretendida com base na capacidade combinada.

Exemplo 1: Quatro baterias 3S de 1500 mAh

• Capacidade total: 1500 mAh × 4 = 6000 mAh
• Definição aproximada de 1C para o grupo: 6 A
• Número de células selecionado no carregador: 3S
• Tensão normal de um pack LiPo totalmente carregado: 12,6 V

Exemplo 2: Três baterias 4S de 5000 mAh

• Capacidade total: 5000 mAh × 3 = 15000 mAh
• Definição aproximada de 1C para o grupo: 15 A
• Número de células selecionado no carregador: 4S
• Tensão normal de um pack LiPo totalmente carregado: 16,8 V

A segunda configuração requer aproximadamente:

O carregador e a fonte de entrada precisam de margem adicional para compensar as perdas de conversão e as condições de funcionamento. Um carregador que possa ser definido para 15A pode ainda reduzir a corrente se não conseguir fornecer a potência necessária.

Para cálculos detalhados da taxa C e da potência, leia Explicação das taxas de carregamento de LiPo e De quantos watts precisa o meu carregador LiPo?

Deve carregar baterias em paralelo acima de 1C?

A corrente de carregamento do grupo deve permanecer dentro da taxa de carregamento permitida para cada bateria ligada. Uma bateria que suporte apenas 1C limita a definição prática do grupo, mesmo quando os outros packs permitem mais.

Para uma configuração de carregamento paralelo para principiantes, aproximadamente 1C com base na capacidade combinada é um ponto de partida prudente, desde que cada pack permita essa taxa.

Não aumente a definição apenas porque o carregador tem capacidade de corrente disponível. Antes de utilizar uma taxa mais elevada, confirme:

• Cada bateria permite a taxa de carregamento selecionada
• A placa e cada ramo estão classificados para a corrente resultante
• O carregador consegue fornecer os amperes e watts necessários
• A fonte de alimentação consegue alimentar o carregador
• O cabo e os conectores da placa principal permanecem dentro dos respetivos limites
• Todas as baterias são muito semelhantes e estão em boas condições

Uma taxa de carregamento mais elevada aumenta a corrente total através da ligação de entrada de alimentação principal da placa paralela. Assim, o cabo de entrada combinado da placa pode tornar-se o componente limitador, mesmo quando cada ramo individual da bateria transporta menos corrente.

Escolha a placa de carregamento paralelo certa

Uma placa de carregamento paralelo deve ser compatível com:

• O tipo de conector principal da bateria
• A família de fichas de balanceamento
• O número máximo de células S
• A corrente total prevista
• O conector de saída do carregador

Placas paralelas com e sem fusível

Uma placa com fusível pode proporcionar proteção dos ramos quando são utilizados o design e a classificação corretos do fusível. No entanto, um fusível não autoriza a ligação de baterias incompatíveis. É um elemento de proteção secundário, não um substituto das verificações de tensão e da polaridade correta.

Uma placa sem fusível pode ter menos componentes, mas oferece menos proteção ao nível de cada ramificação. Os utilizadores têm de compreender a classificação da placa e aceitar as consequências adicionais de uma incompatibilidade entre a cablagem e a bateria.

Não presuma que uma placa tem fusível apenas por ter uma caixa de proteção. Confirme as especificações do produto ou consulte o esquema de circuito documentado.

Verifique a disposição das portas de balanceamento

O conector de balanceamento tem de ser inserido na posição e orientação corretas. Não force uma ficha nem a desloque um pino. As ligações de balanceamento invertidas ou desalinhadas podem provocar um curto-circuito entre células através da placa.

Para obter ajuda a identificar o conector principal da bateria, consulte o Guia de conectores de baterias RC.

Como ligar baterias LiPo a uma placa de carregamento em paralelo

Os procedimentos de ligação podem variar entre placas. Siga as instruções do fabricante da placa de carregamento em paralelo e do carregador sempre que estas especificarem uma sequência exata.

Passo 1: Ligue e configure o carregador

Ligue o carregador a uma fonte de CA ou CC aprovada. Selecione o canal pretendido e confirme que o carregador suporta o número combinado de células, os requisitos de corrente e a potência necessária.

Passo 2: Ligue a placa de carregamento em paralelo ao carregador

Ligue o cabo de entrada principal da placa à saída do carregador e ligue o respetivo cabo de balanceamento ou cabo da placa de balanceamento à porta de balanceamento correta do carregador.

Passo 3: Volte a verificar cada bateria individualmente

Antes de ligar qualquer pack à placa, verifique:

• Química
• Número de células S
• Tensão total
• Tensão de cada célula
• Capacidade
• Estado
• Polaridade

Organize as baterias aceites num grupo. Mantenha os packs rejeitados ou duvidosos fisicamente separados para reduzir a probabilidade de os ligar por engano.

Passo 4: Ligue cada bateria de acordo com as instruções da placa

Muitos sistemas especificam que se ligue primeiro o cabo de alimentação principal da bateria e, em seguida, o cabo de balanceamento. Outros equipamentos podem indicar uma sequência diferente na documentação. Utilize o procedimento especificado para a placa em causa, em vez de presumir que uma determinada ordem se aplica universalmente.

Ligue uma bateria de cada vez. Faça uma pausa após cada ligação e observe se ocorre algum dos seguintes sinais:

• Faíscas inesperadas
• Aquecimento do conector
• Um fusível queimado
• Odor anómalo
• Movimento dos fios ou contactos soltos
• Alterações inesperadas da tensão

Pare se ocorrer algum comportamento anómalo.

Passo 5: Ligue cuidadosamente os cabos de balanceamento

Alinhe a ficha com a posição correta do número de células. Confirme o lado com guia, a orientação dos fios e o alinhamento dos pinos antes de exercer pressão.

Não puxe nem empurre os pequenos fios de balanceamento. Segure o corpo isolado do conector.

Como configurar o carregador

Depois de ligar todas as baterias compatíveis, confirme a tarefa de carregamento:

A deteção automática é útil, mas não deve substituir a verificação manual. Compare o valor apresentado com as etiquetas de todas as baterias ligadas antes de premir Start.

O que monitorizar durante o carregamento em paralelo

Permaneça presente durante todo o carregamento. Verifique o sistema completo, em vez de observar apenas o ecrã do carregador.

Monitorize:

• Corrente total de carregamento
• Leituras da tensão de cada célula
• Temperatura da bateria
• Temperatura da placa paralela
• Temperatura do cabo e do conector da placa principal
• Temperatura do conector de derivação
• Temperatura e arrefecimento do carregador
• Avisos repetidos do carregador
• Inchaço, cheiro, fumo ou fugas

Pare o processo se:

• Uma bateria fica mais quente do que as outras
• Uma célula comporta-se de forma anormal
• Um conector ou fio aquece
• Um fusível de derivação funde-se
• O carregador perde uma ligação de balanceamento
• O número de células apresentado muda
• Um pack começa a inchar
• Vê fumo, fugas ou plástico derretido

Um conector principal quente pode indicar uma corrente total excessiva, cablagem subdimensionada, contactos soltos ou uma soldadura deficiente. Leia Porque é que os conectores das baterias RC aquecem para obter um diagnóstico mais aprofundado.

Como desligar as baterias após o carregamento

Aguarde até que o carregador pare e confirme que a tarefa de carregamento está concluída. Reveja as tensões finais de cada célula antes de retirar as baterias.

Siga a sequência de desligação especificada pelo fabricante da placa. Quando o processo documentado utilizar a ordem inversa da sequência de ligação, desligue os cabos de balanceamento e os cabos principais pela ordem prescrita.

As precauções gerais incluem:

• Pare o carregador antes de desligar o grupo
• Segure os invólucros dos conectores, em vez de puxar pelos fios
• Retire uma bateria de cada vez
• Evite que os conectores principais soltos toquem em objetos condutores
• Inspecione cada bateria quanto a aquecimento ou inchaço
• Verifique a placa e os fusíveis antes da sessão seguinte
• Não deixe packs totalmente carregados na placa paralela

Após a desligação, as baterias deixam de estar eletricamente ligadas entre si e podem voltar a ser verificadas separadamente.

Carregamento em paralelo vs. carregamento de canal duplo

Um carregador de canal duplo contém duas saídas de carregamento controladas de forma independente. Uma placa paralela combina várias baterias numa única tarefa de carregamento.

O carregador de dois canais ToolkitRC M6D disponibiliza dois canais independentes alimentados por CC. Para utilizadores que gerem mais baterias separadamente, o carregador de quatro canais ToolkitRC Q6AC oferece quatro tarefas de carregamento sem combinar todos os packs numa única placa.

Leia Carregador de dois canais vs. placa de carregamento em paralelo para uma comparação completa.

Quem deve evitar o carregamento em paralelo?

O carregamento em paralelo pode não ser a escolha certa quando:

• Ainda não se sente à vontade a carregar corretamente uma bateria LiPo
• Não consegue medir a tensão de cada célula
• As suas baterias têm históricos diferentes ou um estado duvidoso
• Utiliza regularmente diferentes números de S
• Não conhece os valores nominais de corrente ou dos fusíveis da placa
• O seu carregador não consegue fornecer a potência necessária
• Não tem a certeza quanto à polaridade ou à orientação dos pinos de balanceamento
• Não pode permanecer presente durante o carregamento

Os canais independentes são geralmente mais tolerantes, porque cada bateria permanece configurada e monitorizada separadamente.

Os novos utilizadores devem primeiro familiarizar-se com o carregamento seguro de uma bateria LiPo.

Erros comuns ao carregar em paralelo

• Misturar diferentes números de S: Um pack 3S e um pack 4S nunca devem partilhar um grupo em paralelo.
• Ligar as baterias antes de verificar a tensão: A corrente de equalização começa imediatamente.
• Utilizar a placa para equalizar packs incompatíveis: A correspondência de tensão tem de ser feita antes da ligação.
• Verificar apenas a tensão total do pack: Uma célula anómala pode ficar ocultada pela tensão total.
• Calcular a corrente a partir de uma bateria: A corrente em paralelo baseia-se na capacidade total combinada.
• Assumir que a corrente se divide perfeitamente: A resistência interna e a resistência das ligações afetam a corrente de cada ramo.
• Exceder o limite de carregamento do pack mais limitado: Todas as baterias ligadas têm de permitir a taxa selecionada.
• Ignorar a potência do carregador: O carregador pode não conseguir manter a corrente selecionada.
• Ignorar os limites de potência de entrada: Mesmo um carregador potente depende da sua fonte de CA ou CC.
• Utilizar cabos de balanceamento danificados: O carregador precisa de acesso fiável a cada grupo de células em série.
• Forçar ou desalinhar um conector de balanceamento: Um desalinhamento pode provocar um curto-circuito nas células.
• Assumir que todas as placas fechadas têm fusíveis: Verifique o design efetivo.
• Deixar a configuração sem supervisão: O carregamento de vários packs requer supervisão ativa.
• Incluir uma bateria duvidosa: Avalie separadamente os packs anómalos.
• Seguir uma ordem de ligação universal: Utilize o procedimento do fabricante da placa.

Compre carregadores LiPo para configurações com várias baterias

Consulte a coleção de carregadores de baterias LiPo da CNHL para carregadores com equilíbrio, modelos de canal duplo e sistemas de carregamento multicanal.

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

Ao selecionar um carregador para carregamento em paralelo, verifique:

• Química e número de células em série suportados
• Corrente máxima de saída
• Potência máxima de saída
• Corrente de equilíbrio
• Requisito de potência de entrada
• Compatibilidade dos conectores
• Capacidade nominal dos cabos de carregamento
• Monitorização de segurança disponível

Perguntas frequentes sobre carregamento em paralelo

O carregamento em paralelo de baterias LiPo é seguro?

Pode ser realizado com sucesso quando as baterias, a placa, o carregador e as definições são compatíveis. Apresenta riscos adicionais de ligação e correspondência em comparação com o carregamento de um único pack num canal independente.

As baterias LiPo em paralelo precisam de ter o mesmo número de células em série?

Sim. Todas as baterias de um grupo de carregamento em paralelo têm de utilizar o mesmo número de células em série. Nunca misture baterias 3S e 4S.

As baterias para carregamento em paralelo precisam de ter a mesma tensão?

As tensões totais e de cada célula já devem estar muito próximas antes da ligação. Respeite o limite de diferença de tensão especificado pelo fabricante da placa de carregamento em paralelo ou do carregador.

O que acontece se as baterias em paralelo tiverem tensões diferentes?

A corrente flui imediatamente da bateria com maior tensão para a bateria com menor tensão. Uma diferença elevada pode provocar faíscas, aquecimento, fusíveis queimados ou danos antes de o carregador começar.

Posso deixar as baterias equilibrarem-se sozinhas na placa de carregamento em paralelo?

Não ligue packs com uma diferença de tensão significativa, deixando-os equalizar através da placa. Verifique se as respetivas tensões já estão suficientemente próximas antes da ligação.

Posso carregar em paralelo baterias com capacidades diferentes?

É possível em algumas configurações devidamente controladas, uma vez que as capacidades se somam em paralelo, mas continuam a aplicar-se todos os requisitos de compatibilidade e estado. Packs de capacidade igual e muito semelhantes são mais fáceis de utilizar e uma opção mais prudente para principiantes.

Posso carregar em paralelo baterias LiPo de marcas diferentes?

A marca, por si só, não é o principal requisito elétrico. A química, o número de células em série, a tensão, a taxa de carga, o estado e a compatibilidade das ligações são mais importantes. No entanto, utilizar o mesmo modelo e a mesma idade facilita a comparação do comportamento das baterias.

Como calculo os amperes para carregamento em paralelo?

Some a capacidade de todas as baterias ligadas, converta o total de mAh para Ah e multiplique pela taxa C selecionada. Quatro baterias de 1500mAh têm uma capacidade combinada de 6000mAh, pelo que aproximadamente 1C corresponde a 6A.

A corrente de carregamento divide-se igualmente entre as baterias?

Não necessariamente. A tensão da bateria, a resistência interna, a temperatura, a cablagem e a resistência dos conectores influenciam a distribuição da corrente entre os ramais.

Devo utilizar o Balance Charge para o carregamento em paralelo?

O Balance Charge é normalmente utilizado para grupos LiPo convencionais com várias células, porque a placa de balanceamento em paralelo liga os grupos de células correspondentes ao carregador. Confirme os requisitos do carregador e da placa em questão.

Posso carregar baterias LiPo e LiHV em paralelo?

Não. Mantenha químicas e perfis de tensão diferentes em tarefas de carregamento separadas.

Uma placa de carregamento em paralelo com fusíveis é mais segura?

Uma placa com fusíveis corretamente concebida acrescenta proteção aos ramais, mas não elimina a necessidade de compatibilizar a tensão, o número de células, a química e a polaridade antes da ligação.

Posso carregar em paralelo num carregador de canal duplo?

Sim, quando o carregador e cada canal suportam a configuração pretendida. Cada canal permanece eletricamente independente, pelo que um canal pode operar um grupo compatível em paralelo enquanto o outro trata de uma tarefa de carregamento separada, dentro dos limites de potência total do carregador.

Um carregador de canal duplo é mais seguro do que uma placa de carregamento em paralelo?

Os canais independentes são geralmente mais fáceis de configurar, porque as baterias não precisam de ser ligadas eletricamente. Cada bateria pode utilizar a sua própria corrente, número de células S e dados de monitorização.

Lista de verificação final do carregamento em paralelo

O carregamento em paralelo poupa tempo ao tratar várias baterias compatíveis como um único grupo de carregamento com maior capacidade. A sua eficiência depende de concluir o trabalho mais exigente antes de premir Start: inspecionar cada bateria, compatibilizar a química e o número de células S, confirmar que as tensões são próximas, calcular a corrente combinada e verificar todo o percurso de alimentação.

Para o sistema de carregamento mais abrangente — incluindo a seleção do carregador, o carregamento seguro de uma só bateria, as taxas de carregamento e os modos do carregador — consulte o Guia de Carregamento de Baterias LiPo da CNHL.