Banco de baterias de lítio marítimas: guia de compra de 12 V e 24 V

Uma etiqueta de 12 V ou 24 V não informa se um banco de baterias de lítio para uso marítimo alimentará seus equipamentos durante um dia inteiro na água. Muitas vezes, os compradores dimensionam o sistema igualando a classificação em ampères-hora da antiga bateria de chumbo-ácido e deixam de considerar a energia utilizável, a corrente de pico do inversor, os limites de carga e as cargas que operam simultaneamente. Uma especificação mais adequada começa pelo perfil elétrico real da embarcação.

1. Comece pelas cargas e pelo orçamento de energia. Liste cada carga em CC e CA, sua potência ou corrente nominal, as horas de uso e se funciona continuamente ou de forma intermitente. Para um aparelho de CA, inclua as perdas do inversor ao estimar a demanda da bateria. Some os watt-horas diários e considere a reserva desejada e os períodos sem recarga pela rede em terra, pelo motor ou pela energia solar.

Como exemplo prático, uma geladeira de 60 W funcionando por 12 horas consome cerca de 720 Wh antes das perdas de conversão. Iluminação, equipamentos de navegação, bombas e comunicações aumentam esse total. Uma bateria LiFePO4 de 12,8 V e 100 Ah armazena cerca de 1.280 Wh nominais; uma bateria de 25,6 V e 100 Ah armazena cerca de 2.560 Wh. A energia realmente utilizável depende dos limites do BMS, da DoD permitida, da temperatura e da capacidade informada pelo fabricante.

2. Escolha a tensão do sistema de acordo com as cargas e a distribuição elétrica. Um banco de 12 V é comum em embarcações menores e em equipamentos projetados para 12 V. Um banco de 24 V pode fornecer a mesma potência com aproximadamente metade da corrente, reduzindo as perdas nos cabos e nas conexões quando a fiação está dimensionada corretamente. Também atende a muitos inversores e motores maiores, mas não alimenta cargas de 12 V diretamente sem um conversor CC-CC adequado.

Não presuma que duas baterias de 12 V conectadas em série formam automaticamente um banco de 24 V aprovado. Confirme se o fabricante permite a conexão em série e especifica limites para a quantidade de baterias, o carregamento, o monitoramento e a proteção contra falhas. Bancos em paralelo também precisam de baterias compatíveis, conexões equilibradas e um projeto que mantenha a divisão de corrente dentro das especificações.

3. Verifique a corrente contínua e de pico, não apenas a capacidade. Divida a carga máxima prevista em watts pela tensão de operação do banco para estimar a corrente em CC e, em seguida, considere as perdas do inversor e as correntes de partida. Compare o resultado com a classificação de descarga contínua da bateria, a duração permitida da corrente de pico, o comportamento de disparo do BMS, a capacidade de condução de corrente dos cabos e a proteção contra sobrecorrente. Mesmo um banco com watt-horas suficientes pode desligar quando um guincho, propulsor de proa ou compressor é acionado.

Por exemplo, uma carga de 2.000 W no inversor consome cerca de 167 A em 12 V ou 83 A em 24 V, antes das perdas do inversor. Um pico breve pode ser muito maior. Verifique se o perfil de pico do inversor está dentro dos limites de descarga da bateria e não trate uma classificação de pico breve como classificação contínua.

4. Combine os equipamentos de carregamento com a bateria. Consulte a faixa de tensão de carga do fabricante, a corrente recomendada, as restrições em baixas temperaturas e as orientações para o término da carga. Verifique a compatibilidade do alternador e use um carregador CC-CC dimensionado corretamente quando necessário; um banco de lítio pode consumir mais corrente do que o alternador foi projetado para fornecer continuamente. Confirme que os carregadores de energia em terra, os controladores solares e qualquer perfil de carga do gerador estejam configurados para a bateria LiFePO4 específica.

Verifique se o BMS pode se comunicar com os carregadores ou com o sistema de monitoramento da embarcação e entenda como ele responde a falhas de sobretensão, subtensão, sobrecorrente e temperatura. As estimativas de SOC devem se basear em um monitor adequado ou nos dados do BMS. SOH é uma medida da condição da bateria a longo prazo, não um substituto para uma leitura atual do estado de carga.

5. Compare as especificações completas do banco. Considere esta comparação ilustrativa entre duas opções LiFePO4 de 100 Ah: um pacote de 12,8 V tem energia nominal de 1,28 kWh, enquanto um pacote de 25,6 V tem 2,56 kWh. Se ambos forem classificados para descarga contínua de 100 A, suas potências contínuas aproximadas na tensão nominal serão de 1,28 kW e 2,56 kW, respectivamente, antes das perdas. Esses números são exemplos, não classificações universais de produtos.

- Confirme a tensão nominal e as configurações permitidas em série ou em paralelo.

- Compare a capacidade nominal, a DoD utilizável, as condições de vida útil em ciclos e os termos da garantia.

- Verifique as correntes contínuas e de pico de carga e descarga, incluindo os limites do BMS.

- Confira as temperaturas de operação e carregamento, o grau de proteção do invólucro, as dimensões, o peso e a disposição dos terminais.

- Solicite a documentação aplicável de transporte e segurança, incluindo a documentação de testes UN38.3 e as certificações IEC 62619 ou UL 1973 pertinentes, quando exigidas para o produto e o mercado.

6. Valide os detalhes de instalação e manutenção. Em ambientes marítimos, as baterias ficam expostas a vibrações, umidade, sal e variações de temperatura. Confirme se o invólucro e os terminais são adequados ao local de instalação e siga os requisitos do fabricante para montagem, ventilação, espaçamento e proteção. Especifique a bitola dos cabos e as correntes nominais dos fusíveis ou disjuntores de acordo com o trajeto real e a capacidade de corrente de falha; solicite que a instalação seja avaliada conforme as normas para embarcações e os regulamentos locais aplicáveis.

Planeje todo o sistema elétrico, incluindo cargas de 12 V em uma embarcação de 24 V, isolamento da bateria, cargas de emergência, coordenação das fontes de carregamento e acesso ao monitoramento. Em uma modernização, verifique antes de fazer o pedido se os carregadores existentes e os controles do alternador são compatíveis com a nova composição química. Para projetos OEM, informe ao fornecedor o perfil de carga, a tensão, a corrente de pico, as condições ambientais, as dimensões, os conectores e as certificações exigidas.

Para requisitos específicos da aplicação relacionados a formato, capacidade, comunicação ou limites de operação, a Newbeebattery pode atuar como parceira OEM/ODM para pacotes de baterias personalizados. Forneça com antecedência as especificações da embarcação e do carregamento para que o projeto possa ser verificado de acordo com os requisitos elétricos, mecânicos e de conformidade.

Um banco de baterias de lítio marítimas adequado é dimensionado com base no consumo de energia, na demanda de corrente, na capacidade de carregamento e nas condições de instalação, e não apenas na tensão ou nos ampères-hora. Verifique o sistema completo em relação aos limites documentados da bateria e, em seguida, escolha 12 V ou 24 V de acordo com as cargas e a distribuição elétrica da embarcação.