Explicação das taxas de carregamento de LiPo: 1C, 2C, 5C, amperes, watts e tempo de carregamento

Uma taxa de carregamento de LiPo descreve a quantidade de corrente aplicada em relação à capacidade da bateria. Numa bateria de 5000mAh, 1C corresponde a 5A, 2C a 10A e 5C a 25A. O cálculo é simples, mas a escolha de uma taxa de carregamento segura e possível também depende da taxa de carregamento permitida para a bateria, dos limites de corrente e potência do carregador, da potência de entrada disponível e do número de canais utilizados.

Resposta rápida: Converta a capacidade da bateria de miliampere-horas para ampere-horas e, em seguida, multiplique pela taxa C selecionada. Uma bateria de 2200mAh tem 2,2Ah, pelo que 1C corresponde a 2,2A, 2C a 4,4A e 5C a 11A. Nunca assuma que uma bateria pode ser carregada a 2C ou 5C, a menos que o respetivo rótulo ou a documentação do fabricante o permitam explicitamente.

Carregar a uma taxa C mais elevada pode reduzir o tempo de espera, mas o resultado não é perfeitamente proporcional. O carregamento de LiPo utiliza uma fase de corrente constante, seguida de uma fase de tensão constante e balanceamento, pelo que a corrente diminui quando a carga se aproxima do máximo. Uma taxa teórica de 2C não garante uma carga completa em exatamente 30 minutos, e uma taxa teórica de 5C não garante uma carga completa em exatamente 12 minutos.

Taxas de carregamento de LiPo num relance

O que significa C ao carregar uma bateria LiPo?

A taxa C compara a corrente de carregamento com a capacidade da bateria. A capacidade da bateria é normalmente indicada em miliampere-horas, enquanto a corrente do carregador é definida em amperes. Converta a capacidade para ampere-horas antes de aplicar o multiplicador da taxa C.

Por exemplo:

• 5000mAh ÷ 1000 = 5Ah
• 5Ah × 1C = 5A
• 5Ah × 2C = 10A
• 5Ah × 5C = 25A

O valor C utilizado para o carregamento não é igual à taxa de descarga da bateria. Uma bateria com uma indicação de descarga de 100C não suporta automaticamente um carregamento a 100C. A taxa de carregamento permitida deve ser indicada separadamente no rótulo, na página de especificações ou na documentação do fabricante.

Tabela da corrente de carregamento a 1C, 2C e 5C

Importante: A tabela apenas converte a taxa C em corrente. Não confirma que todas as baterias da tabela possam ser carregadas a 2C ou 5C.

1C é sempre a melhor taxa de carregamento de uma LiPo?

Aproximadamente 1C é um ponto de partida geral sensato quando o fabricante da bateria não especifica um limite diferente. Para muitas baterias LiPo RC convencionais, oferece um equilíbrio prático entre o tempo de carregamento, as exigências do carregador e o esforço a que a bateria é sujeita.

No entanto, 1C não é um requisito universal para todas as baterias de lítio. Algumas baterias especificam uma taxa recomendada inferior, especialmente baterias de emissores, baterias pequenas especializadas ou células concebidas para aplicações de baixa corrente. Outras baterias de alto desempenho podem permitir carregamentos a 2C, 3C ou 5C nas condições indicadas.

A ordem correta de decisão é:

1. Leia a etiqueta da bateria e as especificações do produto.
2. Identifique a taxa de carregamento recomendada e a máxima.
3. Utilize a taxa recomendada para o carregamento habitual, quando esta for indicada.
4. Nunca exceda o máximo indicado.
5. Confirme que o carregador e a alimentação de entrada conseguem fornecer a taxa selecionada.

Uma especificação máxima não deve tornar-se automaticamente a definição diária. Carregar abaixo do máximo pode reduzir o calor e diminuir a exigência colocada sobre a bateria, o carregador, os conectores e a fonte de alimentação.

O que significa realmente carregar a 2C?

A 2C, a corrente de carregamento é o dobro da capacidade da bateria em ampere-hora:

• 1300mAh a 2C = 2,6A
• 2200mAh a 2C = 4,4A
• 5000mAh a 2C = 10A
• 6000mAh a 2C = 12A

O tempo teórico para repor a capacidade a 2C é de cerca de 30 minutos, mas um carregamento completo com balanceamento demora normalmente mais tempo. A bateria pode não começar completamente descarregada, o carregador reduz a corrente quando a tensão se aproxima do máximo e a fase de balanceamento pode prolongar a conclusão.

Carregar a 2C só é razoável quando:

• A bateria suporta explicitamente um carregamento de, pelo menos, 2C.
• O carregador consegue fornecer a corrente necessária.
• O carregador tem potência de saída suficiente à tensão da bateria.
• A fonte de alimentação de entrada consegue fornecer a potência de saída necessária.
• Os conectores e os cabos de carregamento têm uma especificação adequada.
• A bateria está em boas condições e dentro de um intervalo de temperatura aceitável.

Para uma pequena bateria FPV 6S, 2C pode ainda exigir uma potência moderada, porque a capacidade é baixa. Para uma bateria 6S de 5000mAh, 2C requer aproximadamente 10A e cerca de 252W perto da tensão máxima, antes de contabilizar as perdas de conversão.

O que significa realmente carregar a 5C?

A 5C, a corrente de carregamento necessária torna-se substancial:

• 1300mAh a 5C = 6,5A
• 2200mAh a 5C = 11A
• 5000mAh a 5C = 25A
• 6000mAh a 5C = 30A

Uma indicação de 5C significa que o fabricante da bateria permite o carregamento até cinco vezes a sua capacidade nas condições especificadas. Não significa que se deva utilizar automaticamente 5C em todos os carregamentos.

O carregamento a alta taxa amplifica todas as limitações do sistema:

- capacidade de corrente do carregador - potência de saída do carregador - tensão de entrada - potência da fonte de alimentação - partilha de potência entre canais - resistência dos conectores - dimensão do cabo - arrefecimento - corrente de balanceamento - temperatura da bateria

Por exemplo, carregar uma LiPo 6S normal de 5000 mAh a 5C requer aproximadamente 25 A. Perto da tensão máxima, a potência teórica do lado da bateria é:

Após as perdas de conversão e o consumo adicional do sistema, a potência de entrada necessária será superior. Muitos carregadores compactos não conseguem suportar esta saída num único canal, mesmo quando a própria bateria está classificada para um carregamento a 5C.

O carregamento a alta taxa deve, portanto, ser encarado como uma decisão relativa ao sistema completo, e não simplesmente como uma definição no menu.

Como o número de células altera os watts necessários do carregador

Duas baterias com a mesma capacidade utilizam a mesma corrente de 1C, mas uma bateria de tensão mais elevada requer mais potência de carregamento.

Utilizar a tensão máxima do pack fornece uma estimativa útil da potência máxima necessária do lado da bateria perto do final da fase de corrente constante.

Estes valores não incluem as perdas de eficiência nem a potência utilizada pelo próprio carregador. Deixe uma margem razoável na potência de entrada, em vez de escolher uma fonte de alimentação que corresponda exatamente ao cálculo ideal do lado da bateria.

Para obter um guia dedicado ao cálculo da potência, consulte De quantos watts precisa o meu carregador LiPo?

Por que razão um carregador de 10 A nem sempre consegue carregar a 10 A

A corrente máxima de um carregador é apenas um dos limites de saída. A corrente efetivamente disponível é normalmente o valor mais baixo permitido por:

• A corrente de carregamento selecionada pelo utilizador
• A taxa de carregamento permitida pela bateria
• A corrente máxima do carregador
• A potência máxima de saída do carregador, em watts
• A tensão e a potência de entrada disponíveis
• A potência atribuída ao canal ativo
• Limites de temperatura e proteção interna

Suponha que um carregador tem uma corrente nominal de 10 A, mas está limitado a 100 W. A corrente máxima aproximada perto da tensão máxima seria:

É por isso que um carregador pode aceitar uma definição de 10 A, mas reduzir gradualmente ou limitar a corrente efetiva num pack de tensão mais elevada.

Ao escolher equipamento de carregamento, compare tanto a corrente máxima como a potência de saída. Consulte Como escolher o carregador de bateria LiPo adequado para conhecer o processo completo de seleção.

Como as entradas AC e DC afetam a potência de carregamento

Um carregador AC/DC pode oferecer diferentes limites de saída, dependendo da fonte de alimentação. A fonte AC integrada proporciona a conveniência de uma tomada de parede, mas a sua potência pode ser inferior à que o carregador consegue fornecer através de uma fonte DC externa adequada.

Um carregador DC depende inteiramente da fonte externa. Ligar um carregador de alta potência a uma fonte de baixa potência limita o sistema completo.

Por exemplo:

• Um carregador capaz de fornecer 500 W não consegue fornecer 500 W a partir de uma fonte de entrada de 200 W.
• Uma fonte de alimentação de 750 W não garante 750 W de carregamento no lado da bateria após as perdas de conversão.
• O carregador tem de aceitar o intervalo de tensão da fonte de alimentação.
• O conector, o cabo e a porta têm de suportar a corrente de entrada necessária.

Para carregamento CC de potência moderada, a fonte de alimentação ToolkitRC ADP200 de 200 W pode suportar uma configuração compacta quando a tensão e a potência são compatíveis com o carregador e com as baterias pretendidas.

Para uma bancada de maior potência ou vários dispositivos de carregamento, a fonte de alimentação ToolkitRC ADP750 de 750 W oferece uma potência total substancialmente superior, mas a potência de carregamento utilizável continua a depender da compatibilidade da entrada do carregador e da distribuição da carga.

Leia Carregadores LiPo CA vs. CC antes de montar um sistema de carregamento com fonte de alimentação externa.

Como o carregamento de canal duplo altera o cálculo

Um carregador de canal duplo pode anunciar:

- uma potência máxima por canal - uma potência total combinada - uma potência total inferior em CA - uma potência total superior em CC - funcionamento síncrono ou de canais combinados - partilha dinâmica de potência

Não presuma que ambos os canais podem fornecer simultaneamente a potência anunciada para um só canal.

Exemplo:

• Uma bateria 6S de 5000 mAh a 1C requer aproximadamente 126 W.
• Duas baterias idênticas a 1C requerem aproximadamente 252 W de potência ideal à saída do lado da bateria.
• O carregador e a fonte de alimentação necessitam de margem adicional para compensar as perdas de conversão.

Se o carregador tiver um limite total de 200 W em CA, ambos os canais poderão ter de reduzir a corrente ao carregar essas duas baterias a partir da rede elétrica. O mesmo carregador pode ter um desempenho diferente quando ligado a uma fonte CC suficientemente potente.

O carregador CC de canal duplo ToolkitRC M6D é adequado para utilizadores que já dispõem de uma fonte de alimentação externa apropriada. Uma opção CA/CC, como o ToolkitRC M6DAC Pro, oferece a conveniência da alimentação pela rede elétrica, mantendo uma via de funcionamento CC de maior potência.

Para comparar canais independentes com o carregamento paralelo num só canal, leia Carregador de canal duplo vs. placa de carregamento paralelo.

Quanto tempo demora a carregar uma bateria LiPo?

O tempo teórico de carregamento principal pode ser estimado a partir da taxa C:

O tempo real depende de:

• Estado de carga inicial
• Taxa C selecionada
• Capacidade da bateria
• Número de células
• Limites de corrente e potência do carregador
• Potência de entrada
• Temperatura da bateria
• Balanceamento das células
• Definições de terminação do carregador
• Comportamento do modo de carregamento

Um conjunto que começa com 50% de carga não demora o mesmo tempo que um conjunto próximo do seu nível mínimo de funcionamento seguro. Do mesmo modo, um conjunto muito desequilibrado pode permanecer bastante tempo na etapa final, mesmo quando a corrente de carregamento principal foi elevada.

Porque é que o carregamento abranda perto da tensão máxima

O carregamento de LiPo tem normalmente duas etapas principais:

1. Corrente constante: O carregador tenta fornecer a corrente selecionada enquanto a tensão do conjunto aumenta.
2. Tensão constante: O carregador mantém o limite final de tensão enquanto a corrente diminui gradualmente.

Durante o carregamento com balanceamento, o carregador também monitoriza a tensão de cada célula e pode reduzir a corrente enquanto corrige as diferenças. Por isso, a parte final pode demorar mais do que o esperado, sobretudo quando:

• Uma célula atinge o limite superior de tensão antes das outras
• O carregador tem uma corrente de balanceamento limitada
• O conjunto desenvolveu uma deriva percetível entre células
• O conector de balanceamento tem resistência adicional ou um contacto intermitente
• A bateria está a envelhecer

Aumentar a corrente de carregamento principal não resolve necessariamente o balanceamento lento. Consulte Porque é que a minha bateria LiPo demora tanto tempo a fazer o carregamento com balanceamento? para obter ajuda na resolução do problema.

Carregamento com balanceamento vs carregamento rápido

O carregamento rápido é um modo do carregador, enquanto 1C, 2C e 5C descrevem a corrente de carregamento selecionada em relação à capacidade. Não são o mesmo conceito.

O utilizador pode selecionar uma corrente elevada no carregamento com balanceamento ou uma corrente mais baixa no carregamento rápido, consoante o carregador. O carregamento rápido pode encurtar ou alterar o comportamento final de balanceamento e terminação, mas isso não significa automaticamente que o carregador esteja a aplicar uma taxa C superior.

Para o carregamento habitual de uma LiPo convencional de várias células, o carregamento com balanceamento continua a ser a predefinição normal, pois monitoriza as tensões de cada célula durante todo o processo.

Consulte Carregamento com balanceamento vs carregamento rápido para uma comparação detalhada dos modos.

Exemplos de taxas de carregamento para baterias RC comuns

O carregamento em paralelo pode aumentar a corrente necessária?

Sim. Quando baterias compatíveis são ligadas em paralelo, as respetivas capacidades são somadas para o cálculo da corrente de carregamento.

Por exemplo, quatro baterias 3S idênticas de 1500mAh ligadas em paralelo têm uma capacidade combinada de:

O número de células mantém-se em 3S porque as baterias estão ligadas em paralelo, mas a capacidade combinada e a corrente necessária aumentam.

O carregamento em paralelo também exige que a química, o número de células, a tensão do pack e o estado sejam compatíveis. Não agrupe baterias apenas porque os conectores encaixam.

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

Erros comuns na taxa de carregamento de LiPo

• Confundir C de carregamento com C de descarga: Uma classificação de descarga elevada não comprova uma taxa de carregamento permitida elevada.
• Assumir que 5C é sempre melhor: A velocidade máxima pode não ser a melhor definição para utilização habitual.
• Considerar apenas os amperes do carregador: Os packs de tensão mais elevada podem atingir primeiro o limite de potência.
• Ignorar a potência de entrada: A fonte de alimentação externa pode limitar um carregador DC potente.
• Assumir que a saída AC e DC é idêntica: Muitos carregadores AC/DC fornecem potências diferentes a partir de cada entrada.
• Esquecer a partilha de canais: A potência total do carregador pode ser dividida entre os canais ativos.
• Esperar tempos de carregamento exatos: A redução gradual da corrente e o balanceamento prolongam a fase final.
• Aumentar a corrente para corrigir um balanceamento lento: O problema pode ser um desvio entre células ou uma corrente de balanceamento limitada.
• Utilizar a mesma corrente para todas as baterias: A capacidade determina o cálculo da taxa C.
• Carregar no máximo indicado na etiqueta sem verificar as condições: Podem aplicar-se restrições de temperatura ou outras.
• Utilizar adaptadores ou cabos subdimensionados: Uma corrente elevada pode revelar resistência e causar aquecimento.
• Alterar a corrente depois de o carregamento começar sem compreender o carregador: Defina e verifique a taxa antes de começar.

Como selecionar uma taxa de carregamento prática para o dia a dia

Utilize esta sequência de decisão:

1. Inspecione a bateria e confirme que é adequada para carregamento.
2. Leia a taxa de carregamento recomendada e máxima.
3. Utilize aproximadamente 1C quando não estiver disponível uma taxa superior aprovada pelo fabricante.
4. Escolha uma taxa inferior quando especificado pela bateria ou quando for aceitável um carregamento mais lento.
5. Utilize 2C ou mais apenas quando a bateria o autorizar explicitamente.
6. Calcule a corrente necessária.
7. Calcule os watts necessários à tensão máxima do pack.
8. Confirme os limites de corrente, potência e canais do carregador.
9. Confirme a alimentação de entrada CA ou CC.
10. Verifique os cabos de carregamento, os conectores e a refrigeração.
11. Selecione Balance Charge para um pack multicélula convencional.
12. Monitorize a temperatura da bateria, a tensão das células e o comportamento do carregador.

Para conhecer o processo completo de ligação e configuração, siga Como carregar uma bateria LiPo em segurança.

Compre carregadores LiPo por potência e número de canais

Consulte a coleção de carregadores de baterias LiPo da CNHL para encontrar carregadores de balanceamento, carregadores de canal duplo e sistemas de carregamento multicanal.

Para carregadores ToolkitRC e fontes de alimentação externas, visite a coleção ToolkitRC.

Ao comparar produtos, verifique:

• Número máximo de células da bateria
• Corrente máxima de saída
• Potência máxima de saída
• Potência disponível por canal
• Potência total partilhada
• Diferenças entre saída CA e CC
• Tensão de entrada CC necessária
• Requisitos da fonte de alimentação externa
• Corrente de balanceamento
• Compatibilidade dos conectores e cabos de carregamento

Perguntas frequentes sobre taxas de carregamento de LiPo

O que significa 1C para uma bateria LiPo de 5000mAh?

Um C para uma bateria de 5000mAh corresponde a 5A. Converta 5000mAh em 5Ah e, em seguida, multiplique por um.

O que significa 2C para uma bateria LiPo de 5000mAh?

Dois C para uma bateria de 5000mAh correspondem a 10A. Utilize esta taxa apenas quando o fabricante da bateria autorizar um carregamento de pelo menos 2C.

O que significa 5C para uma bateria LiPo de 5000mAh?

Cinco C para uma bateria de 5000mAh correspondem a 25A. Um pack 6S carregado com esta corrente exigiria aproximadamente 630W perto da tensão máxima, antes de contabilizar as perdas de conversão.

Todas as baterias LiPo podem ser carregadas a 1C?

Não existe uma taxa universal aplicável a todos os packs. Aproximadamente 1C é um valor predefinido conservador comum, mas algumas baterias especiais especificam uma taxa recomendada ou máxima inferior. Consulte sempre a documentação da bateria.

O carregamento a 2C é prejudicial para uma LiPo?

Não, quando a bateria suporta explicitamente o carregamento a 2C e todo o sistema de carregamento está corretamente dimensionado. No entanto, não é necessário utilizar o máximo permitido no carregamento de rotina.

O carregamento a 5C danifica uma bateria LiPo?

O carregamento a 5C só deve ser considerado quando o fabricante da bateria o autorizar nas condições relevantes. Utilizar 5C numa bateria classificada para uma taxa de carregamento inferior pode causar danos, calor excessivo ou uma falha mais grave.

Quanto tempo demora a carregar uma LiPo a 1C?

O tempo teórico correspondente à capacidade é de cerca de uma hora, mas um carregamento completo com equilíbrio demora normalmente mais tempo, porque a corrente diminui perto da tensão máxima e o carregador pode precisar de tempo para equilibrar as células individuais.

Carregar a 2C uma bateria demora exatamente 30 minutos?

Não. Trinta minutos é o tempo teórico correspondente à capacidade. As fases de tensão constante e de equilíbrio, as limitações do carregador e o estado de carga inicial afetam o resultado real.

Porque é que o meu carregador não atinge a definição de amperes que selecionei?

O carregador pode ter atingido a potência máxima, o limite de potência de entrada, a alocação de canais ou o limite térmico. A tensão da bateria aumenta durante o carregamento, pelo que a mesma corrente selecionada requer mais watts perto da tensão máxima.

De quantos watts preciso para carregar uma LiPo 6S de 5000 mAh a 1C?

O requisito no lado da bateria, perto da tensão máxima, é aproximadamente 25,2 V × 5 A, ou 126 W. Escolha um carregador e uma fonte de entrada com margem adicional de potência para compensar as perdas de conversão e as condições de funcionamento.

Posso carregar duas baterias 6S de 5000 mAh a 1C?

Sim, quando o carregador tem dois canais adequados ou quando as baterias cumprem todos os requisitos de uma configuração paralela apropriada. Dois packs carregados de forma independente requerem aproximadamente 252 W de potência ideal no lado da bateria, perto da tensão máxima, além de uma margem adicional de potência de entrada.

Fast Charge é o mesmo que carregar a 2C ou 5C?

Não. Fast Charge é um modo de funcionamento do carregador. A taxa C descreve a corrente em relação à capacidade da bateria. Qualquer um dos modos pode utilizar definições de corrente diferentes, dependendo do carregador.

Devo reduzir a taxa de carregamento se a bateria ficar quente?

Pare o carregamento e investigue quando uma LiPo ficar invulgarmente quente. Não se limite a reduzir a corrente e continuar sem verificar a bateria, as definições do carregador, os conectores e o estado da bateria.

Lista de verificação final da taxa de carregamento

O cálculo da taxa C é apenas o primeiro passo. Uma configuração de carregamento válida só existe quando a bateria permite essa taxa, o carregador consegue fornecer os amperes e watts necessários, a fonte de alimentação consegue suportar o carregador e todas as ligações permanecem dentro dos respetivos limites de funcionamento.

Para o sistema de carregamento completo — incluindo a escolha do carregador, os procedimentos de ligação segura, os modos de funcionamento e o carregamento de vários packs — consulte o Guia de carregamento de baterias LiPo da CNHL.