Uma central de alarme de intrusão e assalto é um dispositivo cujo único propósito é ser confiável no preciso momento em que um atacante tenta fazê-la falhar. Cortar a energia elétrica é o ataque mais antigo que existe, razão pela qual a família de normas europeias EN 50131 trata a fonte de alimentação de reserva não como um acessório, mas como um subsistema graduado e testado. O artigo A — o primeiro de três sobre a bateria da central de alarme — disseca a função elétrica que uma central impõe às suas células, enquadra-a nos requisitos de sistema da EN 50131-1 e nos requisitos de alimentação da EN 50131-6, e explica por que um pack de níquel-hidreto metálico (NiMH) se adequa bem a uma vida de reserva longa, quente e maioritariamente em repouso.
No estado armado e saudável, uma central híbrida moderna é um exemplo de baixa corrente: o controlador dorme entre as sondagens, os laços com fios de PIR e contactos magnéticos são supervisionados com correntes de supervisão mínimas, e o comunicador acorda de forma programada para enviar um sinal de vida por IP ou rádio celular. O traço animado abaixo comprime essa vida num longo patamar de repouso pontuado por impulsos periódicos de sondagem e de vida. O carácter da função muda abruptamente em dois eventos. A perda de energia obriga a bateria a alimentar todo o sistema supervisionado — controlador, cada laço, teclados, sirenes em reserva e o comunicador — em vez de apenas se recarregar a si própria. Uma intrusão real ou um teste de comunicações acrescenta então uma rajada curta e muito mais elevada quando o comunicador transmite e a saída de campainha ou sirene é accionada. Dimensionar um pack apenas pelo valor de repouso, ignorando a rajada de alarme, é o clássico erro de subdimensionamento.
A EN 50131-6 distingue as fontes de alimentação do Tipo A (a fonte de reserva recarregável é parte integrante do equipamento de controlo e indicação) das do Tipo B (uma fonte de alimentação separada e dedicada). Reconhece também que a corrente de repouso de um sistema aumenta com cada dispositivo adicionado: um segundo teclado, um expansor de rádio, um comunicador GSM e uma sirene exterior acrescentam cada um uma carga permanente mensurável que deve constar do cálculo da bateria e não das margens do técnico de campo.
A EN 50131-1 atribui a cada sistema de intrusão um grau de segurança de 1 a 4, consoante os conhecimentos e recursos do intruso assumido, e uma classe ambiental de I (interior, protegido) a IV (exterior, severo). A maioria das instalações comerciais e residenciais de topo na Europa é de Grau 2 na classe ambiental II; bancos, joalharias e locais críticos passam para o Grau 3. A EN 50131-6 transforma essa classificação num requisito de reserva vinculativo. Para uma fonte do Tipo A, a duração mínima de reserva é de 12 horas para os Graus 1 e 2 e de 24 horas para os Graus 3 e 4; as fontes do Tipo B são especificadas em 24 horas. O Reino Unido e vários mercados nacionais expressam adicionalmente o Grau 2 como doze horas de funcionamento normal seguidas de quatro horas em alarme, e as configurações com fios de Grau 3 — especialmente aquelas cujos comunicadores devem continuar a reportar durante um corte prolongado — são frequentemente projectadas para 60 horas de autonomia.
O gráfico animado converte um pack NiMH fixo em horas de reserva disponíveis ao longo de uma gama de correntes de repouso da central. É um modelo ilustrativo, mas a lição é exacta: como as horas são inversamente proporcionais à corrente permanente, o mesmo pack que ultrapassa confortavelmente a linha de 12 horas do Grau 2 a 60-90 mA fica aquém assim que um expansor de rádio e um comunicador celular empurram a carga para 180-240 mA. O grau, portanto, não é um rótulo que se escolhe depois da bateria; o grau que indica define as horas de reserva que a bateria deve comprovadamente proporcionar.
A EN 50131-6 contém uma cláusula fácil de subestimar: a transferência entre a alimentação derivada da rede e a bateria de reserva, e vice-versa, não deve gerar um alarme, uma condição de sabotagem ou uma condição de falha. Uma central que regista uma «falha de energia» espúria de cada vez que a rede oscila, ou que reinicia o relógio e perde o estado armado na transferência, falha o requisito mesmo que a bateria seja enorme. Em termos eléctricos, a série de células deve manter o barramento de corrente contínua da central durante a transferência sem uma queda suficientemente profunda para causar um reinício por baixa tensão do microcontrolador ou do módulo de rádio.
É aqui que a impedância interna da célula e a planura da curva de descarga são importantes. Uma célula NiMH recém-carregada situa-se perto de 1,35 V e proporciona um patamar longo e plano em torno de 1,2 V nominal antes de um joelho final definido; uma série NiMH emparelhada e soldada apresenta um barramento baixo e estável que atravessa a transferência e o pico de transmissão do comunicador sem reinício por baixa tensão. Os projectistas continuam a especificar um condensador de capacidade no barramento e um caminho de selecção (OR-ing) limpo, mas a tensão dinâmica da bateria sob carga é o que torna a transferência verdadeiramente sem interrupção — um ponto que o artigo B desenvolve ao comparar químicas.
As centrais de alarme vivem em armários de entrada, vazios de tecto e involuços metálicos sobre uma caldeira ou junto a equipamentos de rede. A classe ambiental II pressupõe um local interior geral, mas as temperaturas ambientes reais do involuço de 30-40 °C são rotineiras, e uma central selada sobre uma conduta de ar quente pode registar valores superiores. Uma bateria mantida à carga completa, ou perto dela, nesse ambiente envelhece a um ritmo acelerado: para químicas de níquel aquosas, o carregamento sustentado acima de cerca de 45 °C promove a evolução interna de gás e a secagem gradual do electrólito, que é precisamente a razão pela qual o regime de carga de manutenção e o design da célula são mais importantes do que a capacidade anunciada.
Um pack de reserva NiMH correctamente projectado utiliza uma corrente de manutenção adequada à temperatura — a carga de manutenção a longo prazo é convencionalmente mantida em C/20 ou abaixo — juntamente com células cuja liga e separador são escolhidos para a resistência em prontidão do tipo flutuante. O contraste com o antigo níquel-cádmio é deliberado: o NiCd tolera o abuso mas contém cádmio, uma substância restringida pela directiva RoHS com apenas excepções estreitas, e exibe um efeito de memória que corrói a capacidade aparente após anos de auto-testes superficiais. O NiMH remove o cádmio e o comportamento de memória, mantendo o carácter aquoso e intrinsecamente seguro da família.
Uma central graduada é exercitada muito mais frequentemente do que atacada. Os instaladores realizam testes de marcha, os engenheiros de manutenção accionam testes de campainha e testes de comunicador, e muitas centrais executam verificações automáticas periódicas de bateria ou carga. Cada evento é um pequeno ciclo de descarga-recarga: a bateria suporta o sistema enquanto a alimentação derivada da rede é testada, e depois é recarregada. A EN 50131-6 exige que uma bateria de reserva gasta seja recarregável até 80 por cento em 72 horas, uma janela deliberadamente generosa que reconhece as fracas correntes de carga disponíveis a partir de uma pequena fonte de central.
Ao longo de uma vida útil de cinco a dez anos, esses microciclos acumulam-se em centenas de eventos superficiais. A IEC 61951-2 define a expectativa de resistência de referência para células de níquel-hidreto metálico seladas — um mínimo de 500 ciclos de carga-descarga no seu teste de referência — e um pack que sobrevive a esse regime deve combinar células emparelhadas, um carregador que devolve a série à prontidão sem sobrecarga, e uma margem de capacidade que ainda cumpra as horas de reserva graduadas no fim de vida declarado, não apenas no primeiro dia.
Juntando os requisitos, o perfil é específico: anos de prontidão quase completa num involuço quente, uma carga permanente baixa mas não nula, rajadas ocasionais de alta corrente, uma comutação sem interrupção que nunca deve originar uma falha, e uma autonomia graduada que tem de sobreviver a centenas de microciclos. O chumbo-ácido selado é barato e familiar, mas volumoso para uma central compacta, sulfata em prontidão de estado parcial e perde acentuadamente capacidade utilizável no frio; o lítio acrescenta circuitos de protecção, o peso da classificação de transporte e custo a uma função que raramente necessita da sua densidade energética. O NiMH oferece um patamar plano de 1,2 V por célula, baixa impedância interna para a transferência e o pico de transmissão, química aquosa sem cádmio e sem efeito de memória, e o perfil de transporte aéreo mais simples da família recarregável.
O artigo B transforma esta função num método de dimensionamento e selecção de química, incluindo o orçamento energético de repouso + alarme e a escolha do tamanho da célula e da tensão da série. O artigo C percorre a cadeia de evidências da EN 50131-6, IEC 61951-2 e IEC 62133-1 que permite a um fabricante de centrais declarar um grau com confiança.
Weijiang Power fabrica células e packs NiMH emparelhados e soldados para centrais de alarme de intrusão e assalto: séries AA, C e sub-C dimensionadas para a função de reserva graduada de 12 ou 24 horas da EN 50131-6, células de baixa impedância para comutação sem interrupção e rajadas do comunicador, perfis de carga sensíveis à temperatura para involuços quentes, e documentação IEC 61951-2, IEC 62133-1 e UN 38.3. Envie-nos a corrente de repouso da sua central, a carga de alarme e sirene, o grau pretendido e a temperatura ambiente do involuço, e dimensionaremos um pack que ainda cumpra as suas horas de reserva graduadas no fim de vida.
