Como instalar baterias de barco de lítio

Com as demandas de energia cada vez maiores nos iates de cruzeiro de hoje, Duncan Kent analisa as baterias de lítio para barcos e explica o que é necessário para garantir um sistema seguro e sem problemas

Aqueles que navegam muito, como os cruzadores de água azul, se beneficiarão da capacidade adicional das baterias de barco de lítio, alimentadas por várias fontes

Como instalar baterias de barco de lítio

Para iates de cruzeiro em águas azuis, a solução moderna para aumentar a demanda elétrica é instalar um banco de baterias de íon-lítio, principalmente se planeja eliminar o uso de GLP para cozinhar.

No entanto, as instalações de íons de lítio podem ser complexas e problemáticas e, se não forem feitas corretamente, podem representar um sério risco de incêndio.

Em primeiro lugar, o único tipo de célula de íons de lítio atualmente recomendado como seguro para uso a bordo de um barco é o Lithium-Iron-Phosphate (LiFePO4), geralmente abreviado para LFP.

Essas células são praticamente à prova de fogo por si mesmas, tendo sido testadas extensivamente por autoridades de incêndio em vários países, embora ainda possam causar incêndio (como qualquer bateria) se instaladas ou usadas incorretamente.

Baterias de barco de lítio tornam possível cozinhar por indução a bordo

O uso de misturas automotivas de íons de lítio com elementos como níquel, cobalto e manganês é fortemente desencorajado para uso em um barco, pois eles são muito mais propensos a 'descontrole térmico' caso falhem.

Isso efetivamente exclui o uso de baterias antigas de carros elétricos, pois não há uma maneira real de transferir o mesmo sistema de proteção complexo sob o qual foram originalmente projetadas para operar.

Os iates com propulsão elétrica geralmente têm um sistema de tensão mais alta (geralmente 48V, 72V ou 96V), que precisa de um sistema de controle cuidadosamente planejado.

Para esses fins, é tentador incorporar células de íon-lítio de maior densidade de energia, como o lítio-cobalto (LiCoO2), mas isso exigiria projeto e instalação profissionais e seria muito caro.

Além disso, se você não pode segurar seu barco com este tipo de bateria instalada, então por que você faria isso?

Os principais benefícios das baterias LFP são que elas aceitam uma recarga muito rápida e de alta corrente e podem ser descarregadas quase vazias sem a necessidade de serem recarregadas regularmente para 100% do estado de carga (SoC), como você precisa com chumbo -Baterias de ácido (LA).

Na verdade, eles ficam mais felizes em ficar entre 20% e 80% de SoC na maior parte do tempo. Você pode até descarregar completamente o LFP sem causar nenhum dano, embora a maioria dos sistemas de gerenciamento de bateria (BMS) integrados os desligue em cerca de 12V, o que equivale a cerca de 10% do SoC.

Fuga térmica e incêndio é o risco de baterias de barco de lítio mal instaladas. Crédito: Alamy Stock Photo

O mesmo quando estão totalmente carregados – o BMS deve desligar a fonte de carregamento automaticamente em cerca de 14,2 V para evitar que sejam sobrecarregados.

As baterias LFP também fornecerão um número muito maior de ciclos de carga do que a bateria LA de capacidade equivalente e, finalmente, também são consideravelmente mais leves do que qualquer tipo de bateria LA, o que pode fazer uma grande diferença no equilíbrio e desempenho de um iate à vela.

Com a capacidade de aceitar e descarregar correntes muito altas, qualquer fiação associada e proteção de circuito para baterias LFP devem estar à altura da tarefa e adaptadas para atender.

Todos os bancos LFP requerem um sistema de gerenciamento de bateria abrangente que oferece proteção de polaridade reversa, balanceamento de célula individual, tensão de carga e limitação de corrente, gerenciamento e desconexão de emergência, detecção de temperatura de bateria e alternador, limitação e gerenciamento de corrente de descarga - além de alarmes visuais/audíveis.

Também é importante notar que, com muitas marcas das chamadas baterias LFP 'drop-in' (aquelas com um BMS integral), nem sempre é possível juntar mais de duas em série ou paralelo para formar um banco maior.

O chumbo-ácido continua sendo a opção preferida para baterias de partida, pois os sistemas de gerenciamento de bateria LFP podem impedir uma saída rápida suficiente. Crédito: Graham Snook/Yachting Monthly