BATERIAS Condicionamento de energia eltrica EEL805

INTRODUO

Dispositivo que utiliza reaes de xido-reduo

para converter energia qumica em energia eltrica;

Coleo de clulas unidas em srie de forma que

a tenso dela a soma das tenses de cada

clula;

So extensamente utilizadas como fontes de

energia eltrica podendo ser usada como a nica

fonte de energia, como secundrio ou fonte de

energia de emergncia.

HISTRIA

Sculo XVII - Otto Von Guericke inventou a

primeira mquina para produzir eletricidade;

Sculo XVIII - Luigi Aloisio Galvani: Sobre as foras de eletricidade nos movimentos

musculares;

1800 - Alessandro Volta : Pilhas eltricas;

1812 Davy: arco voltaico usando eletrodos de carvo ligados a uma bateria de elementos.

COMPONENTES DA CLULA VOLTACA

As clulas voltacas podem ser:

Primria ou no-recarregvel;

Secundria ou recarregvel.

E podem ser do tipo:

Clula primria seca;

Clula secundria molhada.

A clula secundria molhada pode ser:

1 - Clulas prata-zinco: Carga e carrega menos

vezes;

Peso e tamanho reduzido;

2 - Clulas prata-cdmio: Baixa tenso;

Vida til elevada;

3 - Clula cido-condutora: Mais usada;

4 - Clula nquel-cdmio : Menos manuteno;

Carrega em menor tempo;

FUNCIONAMENTO

CIRCUITO EXTERNO

i

e

N

O

D

O

C

T

O

D

O

FONTE

DE DDP

LEGENDA:

e = eltron

i = corrente eltrica

= nion

= ction

ELETRLITO

CONSTRUO

CARACTERSTICAS ELTRICAS

Tenso nominal

Tenso mxima do equipamento

Tenso mnima do equipamento

Tenso de flutuao por elemento

Tenso final de descarga do elemento

Tenso de equalizao por elemento

Tenso de carga profunda por elemento

Capacidadade da bateria

SRIE/PARALELO

BANCO DE BATERIAS

Associao de baterias;

Caractersticas prprias de tenso e capacidade(conexo);

Funcionamento de equipamentos durante a queda da rede eltrica da concessionria.

A instalao das baterias deve ser executada de acordo com as instrues contidas no manual do fabricante e atendendo os cdigos e regulamentao local.

Deve ser condicionado em uma caixa ou sala de fcil acesso, seguro, protegidos de variaes extremas de temperatura (entre 20 e 25C) e com ventilao adequada.

CONSIDERAES NAS MONTAGENS DAS

BATERIAS

Estejam carregadas;

Sejam instaladas prximas dos painis solares

(minimizar perdas);

Haja interligaes entre baterias com cabos de mesmo

comprimento e fiao cruzada(ateno com as

polaridades);

Proteja os plos evitando oxidao.

BANCO DE BATERIAS INTELIGENTE

Um dos focos atuais sobre a questo do uso de banco de

baterias;

O desenvolvimento deste aparelho consiste encontrar

uma soluo para empresas que no podem parar seus

servidores e precisavam de uma previso para o trmino

da vida til de suas baterias, garantindo segurana e

tranquilidade aos usurios.

VANTAGENS

Segurana e tranqilidade;

Fcil instalao e operao;

Conforto e agilidade;

Versatilidade (pode ser instalado em conjunto com

qualquer No-break);

Possibilidade de realizar testes nas baterias sem a

necessidade de desligar o no-break;

DIMENSIONAMENTO DE BANCO DE BATERIA

PARA SISTEMA ININTERRUPTO DE

ENERGIA

Dados do Sistema

Potncia Aparente de Sada , Pap= 100kVA

Rendimento do Inversor, inv = 93%

Fator de Potncia de Sada , fp = 0,8

Nmero de elementos, n = 240

Clculo da Potncia por Elemento

Dados de Criticidade

Alta: quando o consumidor necessita de 100% de

confiabilidade e disponibilidade de energia.

Mdia: quando o consumidor necessita de 100% de

confiabilidade de qualidade de energia (energia

condicionada), porm pode ser interrompido, desde que

seja de uma forma programada.

Baixa: quando o consumidor necessita apenas de

confiabilidade na qualidade de energia (energia

condicionada), porm no sofre e nem gera prejuzos com

as interrupes prolongadas de energia.

DIMENSIONAMENTO DA CAPACIDADE DA

BATERIA

EXEMPLO

Sistema de Potncia Ininterrupto: SALA CIRRGICA

100% de disponibilidade de qualidade e continuidade de energia;

Criticidade Alta;

Bateria de Alta Integridade -> autonomia de 5 horas, com 1 nvel de redundncia;

infra-estrutura possui Gerador;

redundncia pode ser feita dividindo o banco de baterias em dois;

em condies normais sero descarregados em 5 horas com metade da potncia.

Portanto, deve ser considerado:

Pat = 358,4 / 2 = 179,2 [W/elemento].

Adota-se a Curva de Descarga da Bateria de um fabricante

tradicional do mercado;

Coluna de 5 horas, observa-se que a bateria de 2 [Vcc],

600[Ah] tem condies de fornecer 226 [W/elemento], at

uma tenso final de descarga de 1,75 [Vcc];

Pelos clculos, necessita-se de apenas 179,2 [W/elemento],

este modelo atende com muita segurana o tipo de

aplicao;

Observa-se que o UPS dever ser configurado para uma

tenso final de descarga de 1,75 [Vcc] por elemento, pois

pelas recomendaes do fabricante da bateria, este o valor

mnimo que o elemento pode atingir, para estas condies

de uso, de forma que sua vida til no seja prejudicada.

ANLISE DOS RESULTADOS

Para o exemplo apresentado, conclui-se que o resultado

do dimensionamento a utilizao de 2 bancos em

paralelo, da bateria estacionria regulada vlvula, de 2

[Vcc] 600 [Ah], cuja autonomia inicial ser maior que 5

horas.

ACIDENTES

CONCLUSO

Reviso sobre a teoria, caractersticas e funcionamento

de baterias;

Aspectos construtivos e tipos de clulas existentes;

Exemplo prtico de um dimensionamento de banco de

baterias para sistema ininterrupto, destacando a

importncia de se conhecer bem os fabricantes,

distribuidores de baterias e equipamentos, em casos de

aplicaes mais complexas, com UPSs mais crticos.

REFERNCIAS

[1] H. Mileaf, Eletricidade 6, 3 ed. brasileira, Editora

Martins Fontes, 1985.

[2] http://www.inovacaotecnologica.com.br

[3] http://pt.wikipedia.org/wik/Circuito paralelo

[4] http://pt.wikipedia.org/wiki/Circuito_serie

[5] http://www.cp.com.br/upl/artigo_7.pdf

[6] http://pt.wikipedia.org/wiki/Bateria

[7] W. S. Spares, Dimensionamento de Bateria para

Sistema Ininterrupto de Energia.

[8] http://www.cp.com.br/upl/artigo_1.pdf

[9] http://www.autoart.com.br/produtos_detalhes