Como escolher a fonte de energia certa para o seu robô

No artigo a seguir, gostaria de compartilhar alguns conselhos práticos sobre como fornecer energia a robôs móveis. Vamos direto ao assunto.

Existem muitos tipos diferentes de baterias disponíveis no mercado, mas para simplificar, vamos dividi-las em dois grupos.

Existem baterias que são ótimas para robôs…

…e baterias que não são tão boas (ou seja, não as use):

Existem alguns outros tipos, mas não discutiremos nada caro, difícil de comprar ou difícil de cobrar.

A tabela abaixo lhe dará uma visão geral dos tipos de bateria mencionados acima (aqueles adequados para robôs). Existem muitas células Li-Ion modernas, que permitem descarregá-las com corrente de até 90C, mas a tabela seria 10 vezes maior se eu quisesse descrevê-las todas.

Na verdade, as baterias Li-Poly são o subgrupo das baterias Li-Ion. Podemos dizer que são uma versão especial das baterias Li-Ion comuns. Por que eles são especiais? A diferença é que durante a produção, as células Li-Ion precisam ser prensadas em uma lata de metal (geralmente cilíndrica) para que permaneçam inteiras. As células Li-Poly, que foram introduzidas posteriormente, têm construção diferente e podem se sustentar sem o apoio do cilindro externo.

No entanto, os parâmetros elétricos de Li-Ion e Li-Poly são quase idênticos.

As baterias NiMH são populares devido à baixa resistência interna e boa relação peso/potência. Elas também são muito mais seguras do que as células à base de Li. Explosões de tais baterias são realmente raras (porém eu não recomendaria jogá-las no fogo ;)). A energia específica (relação energia-peso) de NiMH é muito pior do que as células de lítio.

[bctt tweet="Escolher o tamanho certo da bateria, versão, capacidade de alta corrente, capacidade, etc. é muito mais importante do que escolher entre NiMH ou Li-Ion." nome de usuário="iotforall"]

A forma mais popular de qualquer bateria é uma lata cilíndrica. Usado para Li-Ion, NiMH e muito raramente para células Li-Poly (eles não precisam de uma lata como mencionado anteriormente). As células da foto acima têm 18mm de diâmetro e 65mm de comprimento. Essa é a razão pela qual eles são chamados de células "18650". Portanto, se você encontrar uma célula 18650, pode ter quase certeza de que é uma célula Li-Ion.

Você pode ver que o amarelo tem um terminal "+" plano - ele está preparado para soldar células em um grupo para formar baterias (como a mostrada abaixo). A célula azul "consumidor" tem um terminal "+" levantado, para que possa ser facilmente inserida e removida de um suporte de bateria com uma mola no lado do terminal "-". As células de consumo geralmente têm circuitos de proteção embutidos e, portanto, são cerca de 2 a 4 mm mais longas que as células 18650 comuns.

Outras dimensões populares para Li-Ions e células NiMH são 14500 (14x50mm) amplamente conhecidas como AA. Você também pode encontrar 18500, 26650, 16650, AAA, C, D e muitos outros tipos.

Esta forma é usada quando a construção da bateria requer uma lata de metal. As células prismáticas Li-Ion eram comumente usadas em dispositivos portáteis (como telefones celulares) quando as baterias Li-Poly ainda não eram populares. Curiosidade: o Nokia 3310 usava uma bateria NiMH em formato prismático.

Como mencionado anteriormente, as baterias Li-Poly não precisam de um invólucro de metal. Eles são produzidos na forma de fatias finas e elásticas, que são empilhadas e inseridas nas bolsas em vez de serem enroladas na lata. A falta da embalagem de metal é a principal razão pela qual "Li-Poly" pesa menos que "Li-Ion", fornecendo a mesma potência.

As células tipo bolsa são econômicas e geralmente são muito finas, portanto, são perfeitas quando se trata de fornecer energia a smartphones, tablets e netbooks.

Às vezes, as bolsas podem ter circuitos de proteção:

Eles também podem ser empilhados em blocos:

Esses blocos são frequentemente usados ​​em drones, carros RC e outros brinquedos de alta potência. As baterias Li-Poly para amadores de RC não possuem nenhum circuito de proteção. Esta é uma situação única se você levar em consideração o mercado consumidor.

É importante lembrar de não confundir Li-Polys para smartphones e Li-Polys para quadricópteros! Os primeiros são geralmente do tipo de alta energia, possuem resistência interna bastante grande e baixa corrente de descarga máxima (cerca de 1C). Por outro lado, as baterias para amadores de RC estão preparadas para descarregar com alta corrente, até 30–90C! Então... ambos são Li-Polys... mas completamente diferentes.