Energia DC: O que é uma bateria? |
As baterias apresentam uma importância fundamental de infra-estrutura nos sistemas de energia de telecomunicações.
As baterias são constituídas de placas positivas e negativas, mergulhadas numa solução aquosa chamada eletrólito (baterias ventiladas) ou mergulhadas em um gel pastoso (baterias seladas).
As baterias são responsáveis pela garantia do fornecimento de energia ininterrupta para a carga. Em uma falha no fornecimento de energia pelo sistema de retificadores, seja por defeito ou falta de energia distribuída pela concessionária, as baterias garantem o fornecimento de corrente contínua, além de melhoria do "ripple" dos retificadores no sistema.
É considerado um banco de bateria, um conjunto constituído de diversos elementos de bateria ligados em série. De acordo com o número de elementos ligados em série, é determinada a tensão do banco: +24V, -48V.
Sendo como +24V tendo o negativo aterrado.Sendo como -48V tendo o positivo aterrado
Vista interna de um elemento de bateria |
Capacidade em Ampére-Hora da bateria
A capacidade de fornecimento de energia é definida em ampère-hora.
A capacidade ou autonomia, no sistema, depende de alguns fatores, tais como: corrente do consumidor (carga instalada: central telefônica, rádio, etc), número de bancos de baterias, capacidade do banco (dado em Ampère hora/10 horas), condição da capacidade da bateria (se a mesma está em condições de fornecer 100% de sua capacidade).
Em algumas localidades, ainda é possível encontrar centrais telefônicas do tipo eletromecânicas. Estas por possuírem uma variação muito grande de corrente, deve ser considerada a corrente de HMM (Horário de Maior Movimento), para se determinar a autonomia do sistema.
O cálculo para autonomia do sistema, deve ser considerado a corrente do consumidor e a autonomia da bateria, por exemplo:
Bateria de 300Ah/10hs - Corrente Consumidor 15A.
Previsão de autonomia de:
300 | = 20hr |
15 |
Capacidade da Bateria
Considera-se uma bateria ideal, a que possui 100% de sua capacidade nominal.
Com o passar dos anos, devido ao número cargas, descargas e cargas incompletas, ocorre à perda da capacidade total do banco, considerando que quando a bateria chega a 80% da sua capacidade, chega-se o fim da vida útil da bateria.
Para se determinar à capacidade da bateria, deve-se aplicar um teste, para se analisar a curva característica de descarga.
Este teste se constitui na desconexão da baterias e efetuar uma descarga, com o auxiliar de uma carga externa, até a tensão de 1,75V/elemento.
Para isso é essencial a curva característica da bateria, que pode ser encontrada no manual do fabricante.
A descarga deve ser realizada com o auxilio de uma carga externa resistiva.
Podemos utilizar diversos tipos de descargas, de acordo com cada bateria, por exemplo, uma bateria que apresenta a tabela abaixo:
BATERIA
QUALQUER
|
CAPACIDADE EM Ah -
Descarga de 1,75V/elem.ref.25°C
| ||||
10h
|
8h
|
5h
|
3h
|
1h
| |
150Ah/10h
|
150A
|
144A
|
129A
|
106A
|
72A
|
Interpretando a tabela:
Para uma descarga de 10h, necessitamos consumir 150A, ou 15A por hora;Para uma descarga de 5h, necessitamos consumir 129A, ou 25,8A por hora;Para uma descarga de 1h, necessitamos consumir 72A em uma hora.
Para se calcular a capacidade, devemos medir a tensão em um determinado tempo, por exemplo no teste de 10h, podemos medir a tensão em cada hora e então comparar com a curva característica do manual, que apresenta o valor de tensão para cada tipo de descarga em cada hora. Assim é possível calcular a sua capacidade, dividindo-se a tensão real, pela tensão da curva.
Tipo de baterias segundo seu aspecto construtivo
As baterias podem ser fabricadas utilizando placas de metais diferentes, podendo ser as baterias de: Alcalinas (Níquel-Cádmio) e Ácidos (Chumbo Ácido).
- Baterias Ventiladas (FVLA - Free Vented Lead Acid)
- Baterias Seladas (VRLA - Valve Regulated Lead Acid)
Quando utilizadas as ventiladas, devido à emissão de gases nocivos, elas devem ser instaladas em salas exclusivas, com sistemas especiais de controle do ar ambiente e instalação elétrica da iluminação à prova de explosão.
As baterias seladas, podem ser instaladas próximas ao sistema de retificadores.
Para maior compreensão dos tópicos abaixo descritos, consideraremos as baterias não-seladas, como sendo chamadas de ventiladas, devido aos seus aspectos físicos em relação às baterias seladas.
Exemplo de Bateria Ventilada |
Exemplo de Bateria Selada |
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