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Baterias Embora o Wi-Fi e o Bluetooth tenham transformado as redes em redes wireless, ainda temos o problema da transmissão de energia. Seu notebook pode ficar conectado à rede wireless da sua casa continuamente, mas você ainda precisa ligá-lo na tomada a cada duas ou três horas para recarregar as baterias. Existem tecnologias experimentais para a transmissão de energia sem o uso de fios a curtas distâncias, que podem vir a eliminar essa necessidade nos próximos anos. Uma delas, mais convencional, é baseada no uso de indução para carregar as baterias de dispositivos de baixo consumo, como celulares e palmtops. Um módulo receptor é instalado dentro do aparelho, permitindo que ele seja carregado simplesmente por ser deixado sobre uma base: Essa tecnologia é comercializada pela SplashPower (splashpower. com) e é relativamente barata, de forma que pode vir a ser utilizada em um certo número de aparelhos a partir dos próximos anos. Entretanto, a funcionalidade é limitada, já que o aparelho precisa ficar sobre a base por algumas horas para ser carregado o que, na prática, não é muito diferente de usar um cradle, como no caso dos Palms. A segunda tecnologia, mais esotérica, é baseada no uso de ressonância, utilizando o mesmo princípio que faz com que objetos vibrem ao receberem ondas em uma determinada freqüência. A idéia é utilizar duas bobinas de cobre, desenvolvidas para ressoarem à mesma freqüência. Dessa forma, é possível transmitir energia de uma

Conceito de Baterias

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  • Hardware, o Guia Definitivo: Baterias

    Baterias

    Embora o Wi-Fi e o Bluetooth tenham transformado as redes em redes wireless, ainda temos o problema da transmisso de energia. Seu notebook pode ficar conectado rede wireless da sua casa continuamente, mas voc ainda precisa lig-lo na tomada a cada duas ou trs horas para recarregar as baterias.

    Existem tecnologias experimentais para a transmisso de energia sem o uso de fios a curtas distncias, que podem vir a eliminar essa necessidade nos prximos anos. Uma delas, mais convencional, baseada no uso de induo para carregar as baterias de dispositivos de baixo consumo, como celulares e palmtops. Um mdulo receptor instalado dentro do aparelho, permitindo que ele seja carregado simplesmente por ser deixado sobre uma base:

    Essa tecnologia comercializada pela SplashPower (splashpower.com) e relativamente barata, de forma que pode vir a ser utilizada em um certo nmero de aparelhos a partir dos prximos anos. Entretanto, a funcionalidade limitada, j que o aparelho precisa ficar sobre a base por algumas horas para ser carregado o que, na prtica, no muito diferente de usar um cradle, como no caso dos Palms.

    A segunda tecnologia, mais esotrica, baseada no uso de ressonncia, utilizando o mesmo princpio que faz com que objetos vibrem ao receberem ondas em uma determinada freqncia. A idia utilizar duas bobinas de cobre, desenvolvidas para ressoarem mesma freqncia. Dessa forma, possvel transmitir energia de uma

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    http://www.gdhpress.com.br/hardware/leia/index.php?p=cap11-26 (2 of 7)4/2/2009 09:35:19

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  • Hardware, o Guia Definitivo: Baterias

    bobina para a outra de forma relativamente eficiente, j que a energia canalizada diretamente para a segunda bobina, ao invs de ser irradiada em todas as direes.

    Esta tecnologia foi demostrada em junho de 2007 por pesquisadores do MIT, que utilizaram duas bobinas para transmitir energia suficiente para acender uma lmpada de 60 watts a uma distncia de 2 metros (http://web.mit.edu/isn/newsandevents/wireless_power.html):

    Foto da equipe do MIT, entre as duas bobinas usadas no experimento

    Teoricamente, seria possvel transmitir energia a distncias de at 5 metros, o que seria suficiente para que um notebook pudesse ficar continuamente ligado e recarregar as baterias enquanto estivesse dentro da mesma sala que o carregador. O problema que atualmente as bobinas ainda so muito grandes e pesadas e a eficincia baixa. Na demonstrao, foram utilizadas boninas com 60 centmetros de dimetro e a eficincia da transmisso foi de apenas 40% (ou seja, o sistema consumia 150 watts para transmitir 60 watts para a lmpada). Ainda existe um longo caminho a percorrer at que sejam desenvolvidas bobinas pequenas e leves o suficiente a ponto de poderem ser usadas em um notebook.

    De qualquer forma, estas duas tecnologias so destinadas a substiturem os carregadores e eliminar a necessidade do uso de fios e no substituir as baterias, cujo uso s tende a aumentar. Elas (as baterias :) so to onipresentes que seria difcil imaginar como seria o mundo sem elas.

    Infelizmente, no existe nenhuma lei de Moore para baterias: elas no dobram de capacidade a cada 18 meses como os processadores. Os avanos na rea das baterias so muito mais lentos e incrementais, de forma que qualquer nova tecnologia comemorada. Vamos ento s principais tecnologias:

    http://www.gdhpress.com.br/hardware/leia/index.php?p=cap11-26 (3 of 7)4/2/2009 09:35:19

    http://web.mit.edu/isn/newsandevents/wireless_power.html
  • Hardware, o Guia Definitivo: Chumbo cido

    Chumbo cido

    Tudo comea com as baterias de chumbo cido (lead acid), que so compostas por um conjunto de placas de chumbo e placas de dixido de chumbo, mergulhadas numa soluo de cido sulfrico e gua. Dentro da bateria ocorre uma reao controlada, onde o cido sulfrico lentamente corri as placas de chumbo, gerando sulfato de chumbo, gua e eltrons livres como subproduto. da que surge a eletricidade fornecida pela bateria.

    Quando a bateria carregada, os eltrons so devolvidos, fazendo com que o sulfato de chumbo e a gua transformem-se novamente em chumbo e cido sulfrico, devolvendo a bateria a seu estado original.

    Este o tipo menos eficiente de bateria, com a pior relao peso/energia, mas em compensao a tecnologia mais barata, j que o chumbo um dos metais mais baratos e o processo de fabricao simples. Outro ponto positivo que elas so bastante durveis e no possuem efeito memria, resistindo a um nmero muito grande de ciclos de carga e descarga.

    O uso mais comuns para elas so os carros e outros veculos, mas mesmo dentro da rea de informtica elas so muito usadas nos nobreaks e em outros dispositivos onde o peso no um grande problema. Neste caso, temos sempre baterias seladas, que no precisam de manuteno.

    Por estranho que possa parecer, baterias de chumbo cido chegaram a ser utilizadas nos primeiros notebooks. Na poca, "porttil" era qualquer coisa com menos de 12 kg, de forma que o peso da bateria de chumbo cido entrava no oramento. Um dos ltimos desta safra foi o Mac Portable, lanado pela Apple em 1990. Ele pesava 7 kg, mas em compensao tinha at 10 horas de autonomia (e sem efeito memria ;).

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    http://www.gdhpress.com.br/hardware/leia/index.php?p=cap11-27 (2 of 8)4/2/2009 09:36:26

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  • Hardware, o Guia Definitivo: Chumbo cido

    Mac Portable, um dos poucos portteis a utilizar uma bateria de chumbo cido

    Cada uma das clulas de uma bateria de chumbo cido prov 2.1 volts. Para atingir os 12V, preciso juntar 6 clulas. Na verdade, a tenso da bateria oscila entre 12.6V (quando completamente carregada) e 11.8V (quando descarregada). Existem tambm baterias menores (como as usadas em luzes de emergncia), que possuem apenas 3 clulas e, conseqentemente, fornecem apenas 6V.

    Prximo: Ni-Cad

    Voc est lendo o livro Hardware, o Guia Definitivo:

    http://www.gdhpress.com.br/hardware/leia/index.php?p=cap11-27 (3 of 8)4/2/2009 09:36:26

    http://www.gdhpress.com.br/hardware/
  • Hardware, o Guia Definitivo: Ni-Cad

    Ni-Cad

    As baterias Ni-Cad ficam no meio do caminho entre a alta densidade energtica das baterias Li-ion e a ineficincia das baterias de chumbo cido. Por serem relativamente baratas, elas foram utilizadas em todo tipo de notebooks e aparelhos portteis em geral ao longo da dcada de 1990.

    A principal caracterstica das baterias Ni-Cad o temvel efeito memria, que ocorre quando a bateria recebe uma seqncia de cargas parciais. A bateria passa a armazenar cada vez menos energia, at que virtualmente inutilizada.

    Isso acontece porque as baterias Ni-Cad so compostas por cristais microscpicos, desenvolvidos para proporcionar uma maior rea de contato. Depois de algumas cargas parciais, os cristais comeam a se juntar, formando cristais maiores. Quanto maiores os cristais, menor a rea de contato e menos energia a bateria capaz de armazenar.

    possvel quebrar os cristais "exercitando" a bateria, atravs de uma srie de ciclos de carga e descarga completa. Alguns carregadores utilizam pulsos de recarga, onde a tenso aplicada varia em ciclos de menos de um segundo. Estes pulsos ajudam a quebrar os cristais, acelerando o processo de recondicionamento. Outra tcnica fazer uma deep discharge, ou seja, uma "descarga profunda", onde a tenso das clulas reduzida a um valor muito abaixo do normal, processo seguido por uma recarga completa.

    Uma bateria Ni-Cad bem conservada e exercitada periodicamente pode proporcionar de 1000 a 1500 ciclos de carga e descarga, o que muito mais do que uma bateria Li-ion atual suporta. Entretanto, devido ao efeito memria, a maioria das baterias acabam sendo descartadas muito antes.

    Um segundo problema que o cdmio usado nas baterias extremamente txico. Conforme as baterias Ni-Cad cresciam em popularidade, maiores eram os estragos ambientais, o que acelerou sua substituio pelas baterias Ni-MH e Li-ion.

    Prximo: Ni-MH

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    http://www.gdhpress.com.br/hardware/leia/index.php?p=cap11-28 (2 of 7)4/2/2009 09:36:52

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  • Hardware, o Guia Definitivo: Ni-MH

    Ni-MH

    Desenvolvidas a partir da dcada de 1970 e aperfeioadas ao longo da dcada de 1980, as baterias Ni-MH so uma evoluo direta das Ni-Cad. Elas tambm utilizam o nquel como matria prima bsica, mas o cdmio substitudo por uma liga de metais no txicos, amenizando a questo ambiental.

    Naturalmente, as Ni-MH tambm possuem seus mritos tcnicos. Elas possuem uma densidade energtica cerca de 40% superior das baterias Ni-Cad; ou seja, um notebook que tem 1:30 horas de autonomia utilizando uma bateria Ni-Cad, teria mais de 2:00 horas caso fosse utilizada uma bateria Ni-MH de dimenses similares.

    Outra vantagem que elas so menos suscetveis ao efeito memria. Realizar um ciclo completo de carga e descarga normalmente suficiente para reverter os danos causados por algumas recargas parciais. Por outro lado, as baterias Ni-MH so um pouco mais caras de se produzir e suportam bem menos ciclos de recarga.

    Enquanto uma bateria Ni-Cad suporta mais de 1000 ciclos, uma bateria Ni-NH j apresenta sinais de envelhecimento aps menos de 300 ciclos completos, chegando ao final de sua vida til depois de cerca de 400 ciclos. Neste ponto, no existe muito o que fazer a no ser trocar as clulas.

    Falando em clulas, um ponto que facilitou a migrao das baterias Ni-Cad para as Ni-MH que ambas utilizam clulas de 1.2V. Isso permitiu que as Ni-MH substitussem diretamente as antecessoras, sendo produzidas nos mesmos formatos e utilizando os mesmos carregadores.

    Originalmente, as baterias Ni-MH tambm demoravam mais para carregar, at o dobro do tempo que as baterias Ni-Cad. Com o tempo, os fabricantes passaram a desenvolver carregadores rpidos "inteligentes", que interrompem a recarga quando a bateria atinge seu limite, evitando danos.

    Embora as Ni-Cad tenham entrado em desuso, sobrevivendo apenas em alguns nichos, as Ni-MH ainda so as mais utilizadas em pilhas recarregveis, baterias para telefones sem fio e outras reas "menos nobres". Nos notebooks, palmtops e celulares, elas foram quase que completamente substitudas pelas Li-ion e Li-poli, que so o prximo passo da cadeia evolutiva.

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    http://www.gdhpress.com.br/hardware/leia/index.php?p=cap11-29 (2 of 7)4/2/2009 09:37:17

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  • Hardware, o Guia Definitivo: Li-ion

    Li-ion

    As baterias Li-ion so o padro atual. Elas so de longe mais complexas e temperamentais que as Ni-Cad e Ni-MH, mas, em compensao, possuem uma densidade energtica de duas a trs vezes maior que as baterias Ni-MH (considerando duas baterias do mesmo peso), variando de acordo com a tcnica de fabricao utilizada.

    Outra vantagem que elas no possuem efeito memria. Pelo contrrio, descarregar a bateria completamente antes de carregar acaba servindo apenas para desperdiar um ciclo de carga/descarga, tendo um efeito oposto do esperado.

    As baterias Li-Ion so uma tecnologia relativamente recente. Os primeiros testes foram feitos na dcada de 70, utilizando o ltio na forma de metal, com resultados quase sempre catastrficos. O ltio um material muito instvel e por isso as baterias explodiam, destruindo os equipamentos e at ferindo os operadores. Durante a dcada de 80, as pesquisas se concentraram no uso de ons de ltio, uma forma bem mais estvel. Em 1991 a Sony lanou as primeiras baterias comercias.

    Como disse, as baterias Li-Ion so bastante temperamentais. Em agosto de 2006 a Dell e a Apple anunciaram um mega-recall, substituindo 5.9 milhes de baterias com clulas de um lote defeituoso, fabricado pela Sony. Estas clulas foram acidentalmente produzidas com ltio impuro, contaminado com traos de outros metais. Esta foto, publicada pelo theinquirer.net, mostra um dos principais riscos associados:

    Apesar de no parecer, esta uma foto real, tirada durante uma conferncia, onde um notebook com uma bateria defeituosa literalmente pegou fogo. Naturalmente, a possibilidade de isto acontecer com voc quase to grande quanto a de ganhar na loteria, mas ela realmente existe. As clulas de baterias li-ion so bastante instveis. A maior surpresa como elas podem funcionar bem na maior parte do tempo, e no as unidades que explodem. :)

    As clulas podem vazar ou explodir se aquecidas a temperaturas superiores a 60 graus, ou caso sejam carregadas alm de seu limite energtico. E, como a foto mostra,

    http://www.gdhpress.com.br/hardware/leia/index.php?p=cap11-30 (2 of 8)4/2/2009 09:37:44

  • Hardware, o Guia Definitivo: Li-ion

    isto no apenas mito. Outro problema que as clulas oxidam rapidamente caso completamente descarregadas, o que demanda uma grande ateno.

    No seria de se esperar que o pobre usurio soubesse de tudo isso e ficasse com o cronmetro na mo, calculando o tempo exato de recarga da bateria. Para tornar as baterias confiveis, todas as baterias Li-Ion usadas comercialmente possuem algum tipo de circuito inteligente, que monitora a carga da bateria. Ele interrompe o carregamento quando a bateria atinge uma tenso limite e interrompe o fornecimento quando a bateria est quase descarregada, a fim de evitar o descarregamento completo. A obrigatoriedade do uso do chip o principal motivo das pilhas recarregveis ainda serem todas Ni-MH ou Ni-Cad: seria muito dispendioso incluir um chip em cada pilha (fora o fato das clulas Li-ion trabalharem a 3.6V).

    Bateria Li-ion de um IBM Thinkpad desmontada

    Em geral, o "circuito inteligente" no to inteligente assim, pois se limita a monitorar a tenso fornecida pela bateria. Para evitar exploses acidentais, os fabricantes precisam trabalhar dentro de uma margem de tolerncia, de forma que normalmente usada apenas 80 a 90% da capacidade real da bateria.

    Outra questo interessante, sobretudo nos notebooks, que as baterias so compostas por de trs a nove clulas independentes. O circuito no tem como monitorar a tenso individual de cada clula, mas apenas do conjunto. Isso faz com que, em situaes onde as clulas fiquem fora de balano, ou em casos onde uma das clulas apresenta algum defeito prematuro, o circuito passe a interromper o fornecimento de energia aps pouco tempo de uso. Surgem ento os numerosos casos onde uma bateria que originalmente durava 2 horas, passa a durar 15 minutos, por exemplo.

    Na maioria dos notebooks, o circuito da bateria trabalha em conjunto com o BIOS da placa-me, o que abre margem para erros diversos. comum que, depois de vrias cargas parciais, o monitor do BIOS fique fora de balano e passe a calcular a capacidade da bateria de forma errnea. Ele passa a sempre fazer recargas parciais, o que faz a carga da bateria durar cada vez menos, muito embora as clulas continuem perfeitamente saudveis. por isso que muitos notebooks incluem utilitrios para "calibrar" a bateria, disponveis no setup. Eles realizam um ciclo de carga e descarga completo, atualizando as medies.

    Outro (mais um) problema que as baterias Li-ion "envelhecem" rapidamente, mesmo que no sejam usadas, pois o ltio um metal extremamente instvel, que reage com outros elementos.

    As baterias da dcada de 1990 normalmente duravam menos de 3 anos, quer a bateria fosse utilizada ou no. Depois do primeiro ano acontecia uma queda de 5 a 20% na autonomia (dependendo das condies de armazenamento da bateria), no final do segundo ano a bateria segurava apenas metade da carga e no final do terceiro no segurava mais carga alguma. As baterias suportavam em torno de apenas 300 ciclos de carga e descarga, de forma que uma bateria muito exigida chegava a durar apenas

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  • Hardware, o Guia Definitivo: Li-ion

    alguns meses.

    Com melhorias nas ligas e processos de fabricao utilizados, a durabilidade das baterias aumentou. No incomum que uma bateria Li-ion atual, conservada adequadamente, dure 4 ou 5 anos e suporte 500 ciclos de recarga ou mais. Apesar disso, os problemas fundamentais continuam.

    As baterias Li-ion se deterioram mais rapidamente quando completamente carregadas ou quando descarregadas, por isso o ideal deixar a bateria com de 40 a 50% de carga quando for deix-la sem uso. O calor acelera o processo, por isso, quanto mais frio o ambiente, melhor.

    Segundo o batteryuniversity, uma bateria completamente carregada, guardada numa estufa, a 60C, pode perder mais de 40% de sua capacidade de armazenamento energtico depois de apenas 3 meses, enquanto uma bateria conservada a 0C, com 40% da carga, perderia apenas 2% depois de um ano.

    Evite descarregar a bateria completamente quando isso no necessrio. O melhor simplesmente usar e carregar a bateria seguindo seu ciclo de uso. Outra dica que a durabilidade da bateria menor quando frequentemente submetida a descargas rpidas, por isso gravar DVDs no notebook usando a carga das baterias no uma boa idia :). A cada 20 ou 30 recargas, interessante realizar um ciclo completo de carga e descarga, a fim de "calibrar" as medies do chip e do monitor do BIOS.

    A princpio, retirar a bateria de um notebook que fica ligado na tomada na maior parte do tempo seria uma boa idia para aumentar sua (da bateria) vida til. O problema que a maioria dos notebooks usam a bateria como escape para picos de tenso provenientes da rede eltrica. Removendo a bateria, esta proteo perdida, o que pode abreviar a vida til do equipamento.

    Ao contrrio das baterias Ni-Cad, que podem ser recuperadas de diversas maneiras caso vitimadas pelo efeito memria, no existe muito o que fazer com relao s baterias Li-Ion. A nica forma de ressuscitar uma bateria que chegou ao final de sua vida til seria abrir e trocar as clulas, o que complicado (j as baterias so seladas e difcil adquirir as clulas separadamente) e perigoso, pois o ltio dentro das clulas reage com o ar e as clulas podem explodir (lembra da foto? ;) caso a polaridade seja invertida. De qualquer forma, esta pgina inclui dicas de como desmontar uma bateria e substituir as clulas:http://www.electronics-lab.com/articles/Li_Ion_reconstruct/index_1.html

    Tentar recuperar uma bateria Li-ion atravs de uma descarga completa (como nas baterias Ni-Cad), intil. S serviria para oxidar as clulas, acabando de vez com a bateria. Graas ao chip, as clulas de uma bateria Li-Ion nunca se descarregam completamente, pois o fornecimento cortado quando a bateria ainda conserva de 10 a 20% da carga (de acordo com os parmetros definidos pelo fabricante).

    Prximo: Li-poly

    Voc est lendo o livro Hardware, o Guia Definitivo:

    http://www.gdhpress.com.br/hardware/leia/index.php?p=cap11-30 (4 of 8)4/2/2009 09:37:44

    http://www.electronics-lab.com/articles/Li_Ion_reconstruct/index_1.htmlhttp://www.gdhpress.com.br/hardware/
  • Hardware, o Guia Definitivo: Li-poly

    Li-poly

    Ainda dentro da famlia do ltio, temos as baterias Li-poly, que so baterias "secas", que utilizam um tipo de filme plstico como eletrlito, em vez de utilizar lquido. Isto simplifica o design da bateria, o que permite produzir clulas ultra-finas, com at 1 mm de espessura.

    Exemplo de bateria Li-poly ultra-fina

    A principal limitao que o polmero no bom condutor, fazendo com que a bateria seja incapaz de fornecer grandes cargas, como as necessrias para disparar o flash de uma cmera digital, por exemplo.

    Com o tempo, surgiram baterias Li-poly "hbridas", que utilizam um tipo de gel como eletrlito, eliminando a limitao mas mantendo a espessura reduzida. Embora ainda caras, estas baterias vem ganhando espao nos celulares e palmtops, pois so consideradas mais seguras que as baterias Li-ion tradicionais:

    http://www.gdhpress.com.br/hardware/leia/index.php?p=cap11-31 (2 of 6)4/2/2009 09:38:15

  • Hardware, o Guia Definitivo: Li-poly

    Prximo: Clulas de combustvel

    Voc est lendo o livro Hardware, o Guia Definitivo:

    Introduo: Como um PC funciona Os Componetes bsicos Processador Memria HD Placa de Vdeo Placa-me Hardware X Software Arquiteturas Um pouco sobre redes Configurao da rede Rede Wireless

    Captulo 1: 54 anos de histria: do ENIAC ao Athlon Os primrdios O ENIAC O transstor Como so fabricados os processadores

    Captulo 7: Chipsets e placas Chipsets para placas Soquete 7 Chipsets para o Pentium II e Pentium III Chipsets da Intel Chipsets da VIA Chipsets da SiS Chipsets para o Pentium 4 (Soquete 423 e soquete 478) Chipsets da Intel Chipsets da SiS Chipsets da VIA Chipsets da Uli Chipsets da ATI Chipsets para o Athlon, Duron e Sempron (soquete A) Chipsets da AMD Chipsets da VIA Chipsets da SiS Chipsets da nVidia Chipsets para placas soquete 775 Chipsets da Intel Chipsets da nVidia Chipsets da SiS

    http://www.gdhpress.com.br/hardware/leia/index.php?p=cap11-31 (3 of 6)4/2/2009 09:38:15

    http://www.gdhpress.com.br/hardware/http://www.gdhpress.com.br/hardware/leia/index.php?p=intro-1http://www.gdhpress.com.br/hardware/leia/index.php?p=intro-1http://www.gdhpress.com.br/hardware/leia/index.php?p=intro-2http://www.gdhpress.com.br/hardware/leia/index.php?p=intro-3http://www.gdhpress.com.br/hardware/leia/index.php?p=intro-4http://www.gdhpress.com.br/hardware/leia/index.php?p=intro-5http://www.gdhpress.com.br/hardware/leia/index.php?p=intro-6http://www.gdhpress.com.br/hardware/leia/index.php?p=intro-7http://www.gdhpress.com.br/hardware/leia/index.php?p=intro-8http://www.gdhpress.com.br/hardware/leia/index.php?p=intro-9http://www.gdhpress.com.br/hardware/leia/index.php?p=intro-10http://www.gdhpress.com.br/hardware/leia/index.php?p=intro-11http://www.gdhpress.com.br/hardware/leia/index.php?p=intro-12http://www.gdhpress.com.br/hardware/leia/index.php?p=cap1-1http://www.gdhpress.com.br/hardware/leia/index.php?p=cap1-1http://www.gdhpress.com.br/hardware/leia/index.php?p=cap1-2http://www.gdhpress.com.br/hardware/leia/index.php?p=cap1-3http://www.gdhpress.com.br/hardware/leia/index.php?p=cap1-4http://www.gdhpress.com.br/hardware/leia/index.php?p=cap1-5http://www.gdhpress.com.br/hardware/leia/index.php?p=cap1-5
  • Hardware, o Guia Definitivo: Clulas de combustvel

    Clulas de combustvel

    As clulas de combustvel produzem energia a partir da reao do hidrognio com o oxignio do ar, gerando apenas gua, eletricidade e calor como subprodutos.

    A tecnologia de clula de combustvel mais promissora para uso em portteis a DMFC (Direct Methanol Fuel Cell), onde utilizado metanol (um tipo de lcool combustvel, produzido a partir do gs natural).

    O metanol , neste caso, utilizado como um meio de armazenamento do hidrognio, o que permite a construo de clulas muito mais compactas do que seria se fosse utilizado hidrognio pressurizado. Ao invs de queimar o combustvel, como faria um motor de combusto, a clula de combustvel combina o hidrognio do metanol com oxignio do ar, um processo bem mais seguro.

    Desde 2003, a NEC, IBM, Toshiba e outros fabricantes vm demonstrando diversos prottipos de clulas de combustvel destinadas a notebooks e palmtops. Na maioria dos casos, as clulas de combustvel so utilizadas como uma bateria secundria, utilizada apenas quando a bateria interna se esgota.

    Em um prottipo demonstrado pela IBM em 2003, uma carga de 130 ml com uma mistura de metanol e gua era capaz de gerar 72 watts-hora de energia, suficientes para manter um Thinkpad ligado por 8 horas. Entretanto, os cartuchos de metanol eram relativamente caros e a clula de combustvel pesava tanto quanto o prprio Thinkpad:

    Este prottipo demonstrado pela Antig em Janeiro de 2006 j bem mais compacto, desenvolvido para ser encaixado na baia do CD-ROM. A idia que ele pudesse ser utilizado como bateria complementar, instalado apenas quando necessrio:

    http://www.gdhpress.com.br/hardware/leia/index.php?p=cap11-32 (2 of 8)4/2/2009 09:38:40

  • Hardware, o Guia Definitivo: Clulas de combustvel

    Em 2005, a Toshiba anunciou o desenvolvimento de uma clula DMFC em miniatura, que poderia ser usada em palmtops e outros aparelhos portteis. Segundo o divulgado, ela poderia manter um mp3player ligado por 20 horas (autonomia similar ao que obtemos usando uma pilha AAA), usando uma carga de 2 ml de uma soluo de metanol diludo em gua:

    Esta clula produz apenas 0.1 watt de energia, a uma tenso de 0.65v, por isso utilizvel apenas em aparelhos muito pequenos. As clulas para notebook precisam produzir 200 vezes mais energia, por isso so to grandes.

    Existem dois tipos de clulas de combustvel. As menores (como este modelo da Toshiba) trabalham de forma "passiva", onde o combustvel flui de forma

    http://www.gdhpress.com.br/hardware/leia/index.php?p=cap11-32 (3 of 8)4/2/2009 09:38:40

  • Hardware, o Guia Definitivo: Clulas de combustvel

    natural dentro da clula. As para notebooks utilizam um sistema "ativo", onde uma bomba fora o metanol e o ar dentro da clula e um exaustor resfria a clula, evitando que ela superaquea. As clulas ativas produzem muito mais energia, mas em compensao so muito maiores.

    De qualquer forma, o principal atrativo das clulas de combustvel a boa autonomia, combinada com a rapidez da recarga. Ao invs de precisar ligar o aparelho no carregador, basta encher o reservatrio periodicamente, de forma que, levando metanol suficiente, voc poderia manter o notebook ligado continuamente por semanas em algum local remoto, sem eletricidade. A vida til das clulas atuais estimada em 3.000 horas de uso, mas ela tente a aumentar nas prximas geraes.

    Recarga de um mp3player com clula de combustvel

    Apesar disso, o futuro das clulas de combustvel nos portteis ainda incerto. Atualmente, elas so muito mais caras que as baterias, o que elimina qualquer vantagem relacionada ao custo. Elas tambm so grandes, de forma que mais simples utilizar uma bateria de maior capacidade quando o problema aumentar a autonomia.

    De 2005 para c, diversos fabricantes tem anunciado baterias Li-ion de carga ultra-rpida, que podem ser recarregadas em at 1 minuto (como num prottipo demonstrado pela Toshiba em 2005: http://www.dpreview.com/news/0503/05032903tosh1minbatt.asp). Esta nova gerao de baterias elimina outro atrativo das clulas de combustvel, que a rapidez da recarga.

    Naturalmente, as clulas de combustvel tambm no param de evoluir, com clulas mais eficientes, baratas e compactas. Estima-se que em 2010 j existiro clulas baratas o suficiente para comear a competir com as baterias Li-ion. Embora seja impossvel prever quem ser o vencedor, a briga promete.

    http://www.gdhpress.com.br/hardware/leia/index.php?p=cap11-32 (4 of 8)4/2/2009 09:38:40

    http://www.dpreview.com/news/0503/05032903tosh1minbatt.asphttp://www.dpreview.com/news/0503/05032903tosh1minbatt.asp
  • Hardware, o Guia Definitivo: Calculando a capacidade e autonomia

    Calculando a capacidade e autonomia

    Mais um tema interessante relacionado s baterias como calcular a autonomia do seu notebook, baseado na bateria usada. Por exemplo, veja o caso de um Acer 2423WXCi:

    Ele usa uma bateria Li-ion de 6 clulas, que fornece 4000 mAh a 11.1V. A tenso nominal das clulas Li-ion 3.6V, mas isso varia sutilmente de acordo com a tecnologia usada. Para chegar aos 11.1V, foram utilizadas clulas de 3.7V, onde temos as clulas distribudas em duas sries de 3 clulas ligadas em srie:

    Se temos 4000 mAh (miliAmperes-hora) a 11.1V, significa que a bateria fornece um total de aproximadamente 44.4 watts-hora de energia.

    Isso significa que a bateria dura cerca de 2 horas caso o notebook consuma 22 watts (o que mais ou menos a mdia deste

    http://www.gdhpress.com.br/hardware/leia/index.php?p=cap11-33 (2 of 6)4/2/2009 09:39:11

  • Hardware, o Guia Definitivo: Calculando a capacidade e autonomia

    modelo ao assistir a um Divx, sem usar o CD-ROM nem a placa wireless), 1 hora e 20 minutos caso consuma 33 watts (o que est prximo do mximo observado ao assistir um DVD com o brilho da tela no mximo) ou quase 3 horas caso o consumo fique em torno de 15 watts (algo que voc atinge ao usar o note apenas para tarefas leves e deixando o brilho da tela no mnimo).

    No Linux, voc pode ver as especificaes tcnicas da bateria usando o comando:

    $ cat /proc/acpi/battery/BAT0/info

    Por aqui voc sabe que o notebook usa uma bateria Li-Ion e que a bateria est comeando a apresentar sinais de deteriorao, pois na ltima carga (last full capacity) atingiu apenas 3803 mAh.

    Quando a bateria comea a ficar viciada, a carga mxima atingida vai ficando cada vez mais abaixo da mxima, acompanhada por uma reduo proporcional da autonomia. Atravs dessas informaes voc tem como verificar a sade da bateria sem precisar ficar carregando e descarregando para cronometrar o tempo de autonomia.

    Para ver a carga atual da bateria (sem depender do cone do lado do relgio) e o consumo atual do note, use o comando:

    $ cat /proc/acpi/battery/BAT0/status ou:$ cat /proc/acpi/battery/BAT0/state

    Este comando deve ser executado com o note desligado da tomada, para que o sistema possa medir o consumo da bateria. Este screenshot mostra o comando executado num Asus M5, que utiliza uma bateria de 3 clulas. O campo "present rate" indica o consumo atual (no caso 14.27 watts-hora) e o campo "remaining capacity" mostra a energia restante (19.4 watts-hora, suficientes para pouco mais de 1 hora e 15 minutos de autonomia).

    Note que a tenso informada no campo "present voltage" (12094 mV) bem maior que a tenso nominal da bateria, que de apenas 11.1V (ou 11100 mV). Isto perfeitamente normal, pois a tenso fornecida pela bateria varia de acordo com a carga. Uma bateria de 11.1V oscila entre mais de 12V quando completamente carregada e 10.8V ou menos quando descarregada.

    http://www.gdhpress.com.br/hardware/leia/index.php?p=cap11-33 (3 of 6)4/2/2009 09:39:11

  • Hardware, o Guia Definitivo: Calculando a capacidade e autonomia

    Reguladores de tenso includos no notebook ajustam a tenso, fornecendo as tenses corretas aos componentes internos.

    Outra observao que em alguns modelos, como na maioria dos HP, o consumo informado em micro-amperes e no em micro-watts, tornando o clculo um pouco mais complicado, j que voc precisa multiplicar pela tenso da bateria.

    Se o comando "cat /proc/acpi/battery/BAT0/status" informa que um HP NX6110 est consumindo 2000 micro-amperes e ele utiliza uma bateria de 11.1V, significa que ele est consumindo 22220 mili-watts (2000 x 11.1), ou seja, 22.2 watts. Se ele utiliza uma bateria de 4400 mAh, significa que, mantendo esta mdia de consumo, a bateria duraria exatamente duas horas.

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    Voc est lendo o livro Hardware, o Guia Definitivo:

    Introduo: Como um PC funciona Os Componetes bsicos Processador Memria HD Placa de Vdeo Placa-me Hardware X Software Arquiteturas Um pouco sobre redes Configurao da rede Rede Wireless

    Captulo 1: 54 anos de histria: do ENIAC ao Athlon Os primrdios O ENIAC O transstor Como so fabricados os processadores Os supercomputadores A evoluo dos computadores pessoais A dcada de 80 Do 486 ao Athlon Sistemas embarcados

    Captulo 2: Processadores Pentium4 Willamette Hyper Pipelined Technology Execution trace cache Bus de 400 MHz Rapid Execution Engine SSE2 Northwood Prescott Hyper-Threading Soquete 775 Smithfield, Cedar Mill e Presler O sistema de numerao Pentium 4 Pentium D Extreme Edition Celeron D Athlon e Duron Athlon Thunderbird Athlon Palomino Athlon Thoroughbred Athlon Barton Ahtlon 64

    Captulo 7: Chipsets e placas Chipsets para placas Soquete 7 Chipsets para o Pentium II e Pentium III Chipsets da Intel Chipsets da VIA Chipsets da SiS Chipsets para o Pentium 4 (Soquete 423 e soquete 478) Chipsets da Intel Chipsets da SiS Chipsets da VIA Chipsets da Uli Chipsets da ATI Chipsets para o Athlon, Duron e Sempron (soquete A) Chipsets da AMD Chipsets da VIA Chipsets da SiS Chipsets da nVidia Chipsets para placas soquete 775 Chipsets da Intel Chipsets da nVidia Chipsets da SiS Chipsets da VIA Chipsets para Athlon 64 Chipsets da nVidia Chipsets da VIA Chipsets da SiS Chipsets da ULi

    Captulo 8: Montagem, manuteno e dicas As formas mais comuns de destruir um PC Fonte de alimentao Cooler Smoke Test Esttica Componentes defeituosos Dispositivos USB Softwares Conectores de fora Dicas de compra Processador Memria HDs PCs de baixo consumo Ferramentas Montagem de micros Solucionando problemas Filtros de linha, estabilizadores e nobreaks Filtros de linha Estabilizadores Nobreaks (UPS)

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