A função de pré-carga de uma bateria de lítio é uma etapa de carregamento controlada e de baixa corrente usada para baterias com tensão muito baixa (abaixo de 2,8V a 3,0V) ou para limitar a corrente de irrupção quando um sistema de alta tensão é ligado pela primeira vez. Isso evita danos a uma bateria descarregada, evitando uma carga inicial alta e estabiliza a tensão do sistema em aplicações de alta potência, garantindo a segurança e prolongando a vida útil da bateria.

Quando é usado

Carregando uma bateria profundamente descarregada:Se a tensão de uma bateria cair muito, uma corrente alta pode causar danos permanentes. A etapa de pré-carga usa uma corrente muito baixa (por exemplo, 10% a 20% da capacidade nominal) para lentamente elevar a tensão a um nível seguro antes que o carregamento normal comece.

Ligando um sistema:Em sistemas CC de alta potência (como aqueles com inversores ou armazenamento de energia), conectar diretamente a uma bateria pode criar uma grande corrente de irrupção prejudicial que pode disparar os circuitos de segurança. Um circuito de pré-carga usa um resistor para carregar lentamente os capacitores do sistema, permitindo que a tensão suba gradualmente e com segurança antes que o contator principal feche para potência total.

Processo de fabricação:Na fabricação, a pré-carga é uma etapa após o preenchimento do eletrólito para criar uma camada protetora nos eletrodos. Baterias recém-produzidas estão em um estado de tensão extremamente baixa. A pré-carga pode aumentar lentamente a tensão da bateria para um nível seguro, aplicando uma corrente menor para ativar a bateria e os produtos químicos na bateria, aumentando assim a capacidade da bateria, melhorando seu desempenho e confiabilidade.

Como funciona

Em aplicações de carregamento:Um carregador primeiro entra em um modo de pré-carga de baixa corrente para aumentar lentamente a tensão de uma bateria descarregada. Assim que a tensão atinge um limite definido (por exemplo, 3,0V), o carregador muda para a etapa de corrente constante para a maior parte do carregamento.

Em sistemas de energia:Um circuito de pré-carga introduz uma alta resistência no caminho entre a bateria e os capacitores do sistema. Isso limita a corrente a um nível seguro, permitindo que os capacitores carreguem até perto da tensão da bateria. Assim que a diferença de tensão for pequena o suficiente, um relé ou contator fecha para ignorar o resistor, e o sistema pode operar normalmente.

Benefícios da pré-carga

Evita danos:Impede que altas correntes danifiquem a bateria ou disparem os cortes de segurança do sistema.

Equilibra as células:Ajuda a equilibrar a carga dentro das células da bateria, garantindo maior estabilidade durante o carregamento.

Prolonga a vida útil da bateria:Ao evitar danos e sobrecarregar as células, a pré-carga ajuda a manter a saúde da bateria ao longo do tempo.

Melhora a segurança:Cria uma inicialização do sistema mais estável e previsível, gerenciando a descarga inicial de energia.

Aumenta a eficiência:Para baterias profundamente descarregadas, torna o processo geral de carregamento mais eficiente. Quando a etapa de pré-carga é concluída, a bateria pode aceitar uma taxa de carregamento mais rápida.