Você já sabe que para que a sua cadeira de rodas funcione, ela precisa estar com carga em sua bateria, mas já se perguntou como essas baterias armazenam energia?
As baterias são um acumuladores elétrico que armazenam energia em forma química. Ao converter isso em corrente elétrica, atende as necessidades de energia para o funcionamento dos veículos elétricos, como a sua cadeira de rodas.
Nesse post, vamos tirar algumas dúvidas e responder algumas perguntas sobre o funcionamento de baterias para cadeiras motorizadas. Continue lendo!
Como a Bateria faz a Cadeira Funcionar?
As cadeiras de rodas motorizadas funcionam através de um controlador eletrônico que comanda os motores, que são alimentados por baterias.
Para o usuário conseguir se locomover, é preciso que haja uma carga mínima de bateria, com capacidade que garanta o seu deslocamento completo pelo trajeto desejado.
Portanto, para garantir a energia para a cadeira de rodas funcionar, a bateria precisa armazenar e fornecer energia necessária.
Como é o trabalho realizado pelas baterias?
As baterias funcionam a partir de reações químicas, que armazenam energia elétrica.
Seu interior é construído com uma ou mais células eletroquímicas e cada uma constitui-se de dois eletrodos: um positivo e outro negativo.
No eletrodo negativo há excesso de elétrons, e no eletrodo positivo, há a falta desses elétrons. Para ocorrer o processo de transformação de energia da bateria, esses eletrodos são interligados por um cabo através de um circuito eletrônico, e os elétrons do eletrodo negativo, passam para o positivo.
Dessa forma, a energia liberada por esse fluxo de elétrons pode ser utilizada para realizar diversos tipos de trabalho, inclusive, no caso de veículos elétricos, para gerar o movimento do motor.
Como a bateria descarrega?
Conforme o processo descrito acima ocorre, a energia da bateria vai sendo consumida. O sistema só irá parar de produzir energia elétrica, quando o número de elétrons do eletrodo negativo se igualar às lacunas do eletrodo positivo, ocasionando o equilíbrio do sistema. Nesse momento, a carga da bateria terá acabado.
As baterias trabalham em ciclos de carga e descarga nas cadeiras de rodas motorizadas.
Sempre que estão conectadas ao carregador, estão em ciclo de carga e recebem energia da rede elétrica através do carregador. Quando estão desconectadas do carregador, ficam em ciclo de descarga e perdem carga, mesmo que desconectadas da cadeira de rodas.
Saiba mais sobre carregar as baterias de sua cadeira de rodas lendo esse post.
Exemplo
Trouxemos um exemplo para explicar como funciona o consumo de baterias em relação a amperagem.
A amperagem é a capacidade nominal de carga energética das baterias, e corresponde a Ampere x Hora (Ah). Quanto maior o valor de Ah da bateria, maior será a capacidade de armazenamento de carga, dando mais autonomia para a cadeira de rodas motorizada.
Para que a cadeira de rodas motorizada se locomova, as baterias precisam ter uma certa quantidade de carga.
Entenda melhor a relação das baterias em Ampere x Hora (Ah):
Por exemplo, uma bateria de 50 Ah, em teoria, quando completamente carregada, pode fornecer continuamente 5 Amperes por 10 horas. Na prática, o tempo é determinado pelo consumo que varia conforme o regime de uso da cadeira de rodas.
Uma cadeira de rodas motorizada com motorização de 200 W, pneus cheios e usuário de 80 kg, consome no plano cerca de 6 a 8 Amperes.
A mudança das condições altera esse consumo de energia, caso os pneus estejam com calibração baixa, por exemplo, o consumo de energia irá aumentar.
Ou seja, a forma que você utiliza sua cadeira tem grande influência no consumo da bateria,
Se você percorre por a cadeira por terrenos acidentados ou com declives, o gasto da carga da bateria será maior.
Quanto maior o consumo, menos tempo de capacidade para a bateria.
Principais tipos de baterias utilizados em veículos elétricos
A característica mais importante das baterias para veículos elétricos é a capacidade de ser recarregada, pois esses equipamentos trabalham com ciclos de carga e descarga.
As baterias citadas até o momento são de chumbo-ácido.
Essa bateria oferece relação de peso e potência compatível com o tipo de sistema que a cadeira de rodas motorizada necessita, e uma boa relação de custo/benefício.
As baterias para veículos elétricos possuem estrutura construtiva capaz suportar vibrações e impactos causados pelo deslocamento do veículo.
Além disso, as baterias chumbo-ácido são recomendadas para cadeiras de rodas porque, nesse tipo de veículo elétrico, é necessário uma corrente de energia constante das baterias. Afinal, em arrancadas ou freadas bruscas, ocorrem surtos de corrente, que as baterias chumbo-ácido tem capacidade de atender.
A seguir, você vai aprender um pouco sobre os principais modelos de bateria chumbo-ácido que podem ser utilizadas nesse tipo de equipamento.
Bateria líquida
A bateria do tipo líquida, é um tipo de bateria chumbo-ácido que possui capacidade para atender grandes surtos de corrente, como é o caso dos motores de arranque de carros.
Esse modelo exige manutenção de água e é necessário observar o nível do líquido e repor com água destilada quando fica abaixo do nível mínimo.
É conhecida por estar presente em carros, tendo como principal função alimentar o motor de arranque no momento da partida do motor a combustão.
Essa bateria, embora tenha um custo menor, não é recomendadas para cadeiras de rodas motorizadas. Em veículos elétricos, é exigido muitos ciclos de carga e descarga da bateria, além de descargas profundas, e as baterias liquidas não foram projetadas para isso.
Bateria Selada
Muito semelhantes as baterias líquidas, contudo, as baterias seladas não exigem manutenção.
Atualmente a maior parte dos automóveis são equipados com baterias de seladas, desenvolvidas especificamente para atender os grandes fluxos de corrente da partida no motor de arranque.
A bateria selada não exige manutenção pois foi projetada para evitar que água presente em sua composição evapore.
Além disso, essa bateria também gera oxigênio e hidrogênio, que combinados, forma água. Logo, o nível da água permanece o mesmo durante a vida útil do produto.
Se usada corretamente, a bateria selada pode ser utilizada por até quatro anos. Contudo, como ela não pode passar por uma manutenção, em casos de sobrecargas, a água da bateria é consumida completamente, portanto, a bateria fica inutilizável.
Outro ponto importante é que apesar de ser chamada de «selada» no mercado, essa bateria vaza caso seja mal utilizada ou armazenada de forma incorreta, pois possuem válvula de alívio de pressão.
Bateria Estacionária
As baterias Estacionárias chumbo-ácido devem ser utilizadas somente em equipamento que não sofrem deslocamentos, como os no-breaks, que são aparelhos que fornecem eletricidade a eletrônicos quando há uma queda brusca de energia.
Esse tipo de bateria não possui robustez para aguentar impactos e vibrações, portanto, em veículos elétricos que sofrem deslocamentos, ela não deve ser utilizada.
A estrutura interna não possui grande robustez porque
As baterias estacionárias possuem prevenção para o acúmulo de material em seu fundo, evitando que as placas entrem em curto circuito. Sua estrutura interna não necessita de grande robustez porque trabalha de forma estática e não sofre impactos da caixa plástica.
Por conta disso, ela é utilizada em no-breaks.
Válvula Regulada – AGM
As baterias AGM válvula regulada são baterias de chumbo-ácido não possuem líquidos livres internamente.
Essa bateria possui uma válvula de alívio e trabalha com baixo volume de eletrólito, esse por sua vez, umedece a fibra de vidro que separa as placas de chumbo.
Portanto, essas baterias não vazam.
A válvula foi a solução encontrada para que a bateria pudesse ser fechada e tivesse ao mesmo tempo a capacidade de liberar os gases produzidos nas transformações de energia sempre que a pressão interna crescesse.
Essa válvula é acionada automaticamente, sempre que há aumento de pressão interna na bateria.
Em caso de rompimento da caixa, a bateria válvula regulada libera, no máximo, gotículas de ácido. Isso acontece por ela contar uma quantidade menor de eletrólito, que fica preso à fibra.
Esse tipo de bateria é muito utilizado em cadeiras de rodas motorizadas, afinal, foi projetada para lidar com as vibrações e os impactos da utilização em veículos elétricos e suporta os ciclos de descarga e recarga.
Válvula Regulada AGM – Ciclo Profundo
As baterias de válvula regulada AGM Ciclo profundo tem todas as vantagens das baterias de válvula regulada e foram desenvolvidas para sofrerem descargas mais profundas sem perder tanta capacidade.
Quantos mais vezes uma bateria for totalmente descarregada, menor será o número de ciclos que ela poderá realizar. Para fugir desse problema, as baterias de ciclo profundo são projetadas para descarregar entre 50% e 80% de sua capacidade, dependendo de sua construção.
Já que descargas profundas diminuem a vida útil da bateria, os modelos de ciclo profundo não permitem uma descarga tão intensa, dessa forma, sua vida útil fica maior.
Caso as descargas tenham profundidade de 30% e sejam frequentes, a bateria de ciclo profundo será capaz de realizar cerca de 1700 ciclos, chegando a 60% da sua capacidade. Uma bateria geral teria realizado apenas 1200 ciclos.
A bateria de ciclo profundo pode ser descarregada abaixo de 20% de carga, porém, para manter um tempo longo da vida útil do produto, o ciclo de descarga médio deve ser mantido em 50%. Ou seja, a bateria deve ser consumida só até a metade de sua capacidade.
As baterias de ciclo profundo entregam o melhor custo-benefício para veículos elétricos, pois aceitam um maior número de ciclos de carga e descarga, portanto, possuem maior vida útil.
Válvula Regulada AGM – Gel
A bateria gel é outro tipo de bateria válvula regulada com eletrólito em forma de gel. Ela possui emissão de gases significativamente reduzida. Apesar da grande eficácia e qualidade, seu custo é mais elevado.
O interior dessa bateria é preenchido com gel de eletrólito e não com ácido na forma líquida, por conta disso, não corre o risco de vazamento.
O gel eletrólito é composto por ácido sulfúrico com sílica, em forma de gel imóvel, que não precisa do acompanhamento de água ou outras soluções mais líquidas, como normalmente ocorre em outros tipos de baterias.
A bateria de gel possui maior vida útil, por conta da resistência e da composição química, gerando o aumento da capacidade por hora do produto. A pressão interna é controlada por válvulas.
Esse tipo de bateria não é utilizada para aplicações de arranque automotivo, porque as temperaturas elevadas de funcionamento dos motores dos veículos geram aumento significativo do volume do geral, o que pode comprometer o desempenho elétrico e a duração da bateria.
Além disso, elas não tem tanta capacidade de fornecimento instantâneo de corrente elétrica necessária para o motor de arranque.
Capacidade de bateria
Conforme o uso da cadeira de rodas motorizada, a bateria acaba “envelhecendo”. Ela perde capacidade de armazenar energia. Mas há outros aspectos que acabam diminuindo a capacidade da bateria.
O uso diário
Sempre que a bateria é recarregada, alguns elétrons acabam se perdendo e não voltam para o eletrodo negativo. Dessa forma, acaba perdendo capacidade de armazenamento de energia e a vida útil do produto é reduzida.
Consumo interno parasita
Cabe salientar que a bateria tem um consumo interno parasita, caso ela seja armazenada por muito tempo, a energia será consumida. Uma bateria sem ser recarregada por muitos dias também se estraga permanentemente.
É importante explicar que, a bateria perderá totalmente sua capacidade, quando pouquíssimos elétrons passarem a retornar para o eletrodo negativo.
A utilização da cadeira
Outro aspecto que influencia na capacidade das baterias, é o seu uso. Quanto maior o fluxo de corrente, mais rápido a carga termina. Ou seja, quanto maior a corrente elétrica (Amperes), mais rápido a energia cessa.
Em cadeiras de rodas motorizadas, vários são os fatores que afetam nesse aspecto. O terreno por qual o indivíduo percorre com o produto, o peso do usuário, potência de motor, a calibragem dos pneus ou o número de acessórios na cadeira. Todas essas características podem afetar o tempo gasto da energia da bateria.
Por exemplo: quanto maior o peso do usuário, maior será a corrente consumida; quanto mais íngreme a subida enfrentada, maior será a carga também.
Além disso, em uma bateria comprometida ou deteriorada, o carregador encerra o ciclo de carga muito mais rápido, pois não consegue repor mais energia na bateria.
Recarregando a energia da bateria
Um dos principais ponto para garantir uma maior vida útil da sua bateria é recarregadas diariamente, dessa forma, as descargas profundas são evitadas.
Contudo, há outros fatores que fazem muita diferença para evitar danos a bateria e até mesmo ao produto na qual estão sendo utilizadas.
Para saber mais sobre como carregar suas baterias, quais cuidados devem ser tomados e pontos importantes sobre o carregamento das baterias, leia nosso post completo clicando aqui.
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