Calculadora de bateria: autonomia e carga pela tensão

Uma ferramenta online para cálculos de bateria: quanto tempo ela dura com um consumo — direto, com inversor ou nobreak —, quanta carga tem pela tensão em repouso e quanto tempo leva para carregar. Considera o tipo (automotiva, estacionária, AGM, gel, LiFePO4, Li-ion 18650, LiPo), o efeito Peukert, a profundidade de descarga, o frio e o desgaste. As tabelas de tensão vêm de documentos dos fabricantes e estão mais abaixo.

Como usar a calculadora de bateria

1
Escolha o tipo e a tensão

Automotiva, estacionária, AGM, gel, LiFePO4, Li-ion ou LiPo; 12, 24, 48 V ou o seu número de células.

2
Informe a capacidade

Em Ah, mAh ou Wh; se houver várias baterias em paralelo, quantas são.

3
Escolha o que calcular

Autonomia com um consumo, carga pela tensão nos terminais ou tempo de recarga.

4
Leia a resposta e o cálculo

Abaixo da resposta: o cálculo e os avisos sobre carga superficial, platô LiFePO4, frio e sobrecorrente.

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Descubra quanto tempo a bateria dura e quanta carga ela tem

Tipo de bateria

Bateria de partida: cálcio, híbrida, EFB. Tabela: BCI.

Tensão

Quantas baterias iguais estão em paralelo: a capacidade soma e a tensão continua a mesma.

Consumo
Profundidade, frio, desgaste

A profundidade padrão poupa a bateria: 50 % no chumbo, 90 % no LiFePO4, 80 % no Li-ion e no LiPo. Uma geladeira liga e desliga: informe a parte do tempo em que o compressor funciona (em geral 30–50 %).

Exemplos

Dura

—

Tensão em repouso e carga

Tensões desta bateria

Como foi calculado
    Ligação

    Tabela de carga da bateria 12 V pela tensão

    Tensão em repouso a 25 °C, após 4–24 horas sem consumo e sem carga. Os fabricantes divergem: 50 % são 12,24 V numa bateria de partida, 12,10 V numa Trojan de ciclo profundo e 12,35 V numa de gel. Para 24 V, multiplique por 2.

    Carga AutomotivaEstacionária (chumbo-ácido)AGMGel
    100 % 12,65 12,73 12,84 12,85
    90 % 12,57 12,62 12,72 12,77
    80 % 12,49 12,50 12,60 12,69
    75 % 12,45 12,44 12,54 12,65
    70 % 12,41 12,37 12,48 12,59
    60 % 12,32 12,24 12,36 12,47
    50 % 12,24 12,10 12,24 12,35
    40 % 12,17 11,96 12,12 12,21
    30 % 12,10 11,81 12,00 12,07
    25 % 12,06 11,73 11,94 12,00
    20 % 12,03 11,66 11,88 11,96
    10 % 11,96 11,51 11,76 11,88
    0 % 11,89 — 11,64 11,80

    Fontes: BCI (Battery University BU-903, Victron «Energy Unlimited»), Trojan T-1275 e 31-AGM, Discover (gel).

    Tabela de tensão LiFePO4: 12,8, 25,6 e 51,2 V

    Entre 20 e 90 % a tensão muda menos de 0,15 V por célula e a histerese é de 5–25 mV, então o voltímetro só distingue cheia, metade e quase vazia. Uma porcentagem exata vem de um shunt ou do BMS. Os fabricantes de células não publicam esta tabela: é o consenso dos vendedores (Renogy, UPower).

    Carga1 célula 4S · 12,8 V8S · 25,6 V16S · 51,2 V
    100 %3,40 13,6027,2054,40
    90 %3,35 13,4026,8053,60
    80 %3,32 13,2826,5653,12
    70 %3,30 13,2026,4052,80
    60 %3,27 13,0826,1652,32
    50 %3,26 13,0426,0852,16
    40 %3,25 13,0026,0052,00
    30 %3,22 12,8825,7651,52
    20 %3,20 12,8025,6051,20
    10 %3,00 12,0024,0048,00
    0 %2,50 10,0020,0040,00

    Tensão da célula Li-ion e LiPo pela carga

    Li-ion: calculado pelo modelo da célula LG M50 (Chen, 2020); outras células variam ±0,05 V. LiPo: a tabela dos pilotos de RC; guarde um pack a 3,80–3,85 V por célula.

    CargaLi-ion 18650/21700LiPo
    100 %4,184,20
    90 %4,104,11
    80 %4,034,02
    70 %3,943,95
    60 %3,843,87
    50 %3,753,84
    40 %3,663,80
    30 %3,583,77
    20 %3,483,73
    10 %3,293,69
    0 %2,503,27

    Tensão de carga e de flutuação a 25 °C

    TipoAbsorção, VFlutuação, V
    Automotiva · 12 V14,4–14,813,5–13,8
    Estacionária (chumbo-ácido) · 12 V14,8213,50
    AGM · 12 V14,2–14,613,5–13,8
    Gel · 12 V14,1–14,413,5–13,8
    LiFePO4 · 4S · 12,8 V14,2–14,413,50

    Trojan, Victron, Yuasa, Battle Born. No chumbo a tensão de carga é compensada pela temperatura: mais 24 mV por grau abaixo de 25 °C numa bateria de 12 V e menos acima (Victron). O LiFePO4 não precisa.

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    Recursos

    A tabela do seu tipo de bateria
    50 % são 12,24 V numa bateria de partida, 12,10 V numa Trojan de ciclo profundo e 12,35 V numa de gel: a calculadora usa a tabela do tipo escolhido, não uma para todas.
    Uma resposta honesta para LiFePO4
    Entre 20 e 90 % a tensão LiFePO4 quase não se mexe, então a carga aparece como faixa, com o motivo, e não como um número inventado.
    Autonomia com inversor e nobreak
    Eficiência e consumo próprio do inversor, parte do tempo em que o aparelho funciona (geladeira), carga inicial e profundidade de descarga segura.
    Efeito Peukert, frio e desgaste
    Com corrente alta uma bateria de chumbo entrega menos que a capacidade nominal, e no frio menos ainda: os dois efeitos foram conferidos com dados da Victron.
    Recarga: tempo e tensões
    Tempo até a carga desejada, com a fase lenta de absorção, e tensões de carga e flutuação com compensação de −24 mV/°C para 12 V.
    Packs 18650 e LiPo
    Ligação S×P, corrente máxima pela taxa C ou pela corrente da célula e aviso de sobrecorrente.

    Perguntas frequentes

    Por que 12 volts não é «meia carga»?

    Numa bateria automotiva em repouso, 12,0 V é cerca de 15 %, e numa AGM, 30 %: a metade são 12,24 V. A escala inteira vai de uns 11,9 a 12,7 V, então cada décimo de volt conta.

    Por que medir a tensão em repouso?

    Logo depois de carregar ou rodar, as placas têm carga superficial e o voltímetro mostra a mais; com consumo, a menos. As tabelas descrevem uma bateria que descansou 4–24 horas. Se não puder esperar, acenda os faróis por 2–3 minutos, apague e meça de novo.

    Por que a carga da LiFePO4 aparece como faixa?

    Entre 20 e 90 % uma célula LiFePO4 fica em torno de 3,25–3,32 V, e a histerese chega a 25 mV. O voltímetro só distingue cheia, metade e quase vazia; uma porcentagem exata vem de um shunt ou de um BMS que conte ampère-horas.

    Por que o nobreak dura menos do que a capacidade sugere?

    O nobreak puxa muita corrente e, pelo efeito Peukert, a bateria de chumbo entrega menos ampère-horas: uma AGM em uma hora dá cerca de 65 % da capacidade. A eficiência e o consumo próprio do inversor levam mais 10–15 %. Marque «Com inversor ou nobreak» e a calculadora considera as duas coisas.

    Até quantos por cento a bateria pode ser usada?

    As de chumbo, até 50 % para durarem: a Victron indica para AGM cerca de 400 ciclos a 80 % de profundidade, 600 a 50 % e 1500 a 30 %. Para LiFePO4 os fabricantes de células recomendam 10–90 %. O limite muda em «Profundidade, frio, desgaste».

    Dá para carregar LiFePO4 abaixo de zero?

    Não: baterias de lítio são carregadas a partir de 0 °C (células EVE: 0–55 °C); senão o lítio se deposita no ânodo e a capacidade se perde para sempre. Usar a bateria no frio pode, mas a −20 °C só cerca de 70 % da capacidade fica disponível.

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