Carga la celda LiFePO4 usando Arduino y un MOSFET

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Quiero cargar mi celda LiFePO4 con el siguiente esquema.

simular este circuito : esquema creado usando CircuitLab

El arduino proporciona una señal PWM, que va a un controlador MOSFET aislado. Él maneja el nivel lógico MOSFET.

Se me ocurrió esta configuración, de modo que la señal es un rectángulo nítido en la puerta, y mi arduino está aislado.

Ahora tengo un problema. Al principio no tenía la resistencia R2. Lo probé, mientras medía la corriente con un medidor de corriente, en lugar de R2. Todo parecía estar bien, lo cargué con 5A, y nada se calentó. Después de quitar el medidor de corriente, reduje el ciclo de trabajo, de manera que obtuve la misma corriente. Pero esta vez, el MOSFET se calentó muy rápido.

Así que pensé, debe haber sido la resistencia dentro del medidor actual. Lo calculé (espero correctamente) y puse una resistencia R2 con la misma resistencia de 0.02Ω. Para mi sorpresa, todavía hace calor.

¿Por qué es eso? ¿Son correctos mis esquemas? ¿Cómo puedo mejorar desde aquí?

Mi segunda pregunta: Sé que es bueno poner una resistencia antes de la puerta de un MOSFET. No puse uno aquí, ya que pensé que era una señal de nivel lógico. ¿Estoy equivocado? ¿Es necesario aquí?

Gracias

[Por cierto, sé que tengo que proporcionar una corriente constante. Y también compruebo la sobretensión. Y también la temperatura. Actualmente, esta no es mi preocupación. Intenté reducirlo al problema que tengo. Así que en el diagrama solo ves mi MOSFET.]

Hojas de datos: TLP2200 , IRLB3034

    
pregunta duedl0r

1 respuesta

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La carga pulsada de las células de ión de litio con 5 V directamente es algo nuevo, hablando en voz baja. La Headway 38120 10Ah la celda aparece como que tiene protección contra sobretensiones a 3.65V. Así que la aplicación de un impulso de 5V lo disparará. ¿Qué rápido? Quién sabe.

Luego, la celda tiene una capacidad de descarga de 150 A, con una impedancia inferior a 4 mOhms. Por lo tanto, parece que la protección contra sobrecorriente (si existe) está bastante por encima de 150 A.

Ahora esto es una especulación: digamos que la electroquímica interna no supera los 3.8-4V. Por lo tanto, tiene ~ 4 mOhms (celda) más ~ 2 mOhms (MOSFET) más ~ 20 mOhms de R2, 16 mOhms de carga que deben acomodar aproximadamente 1 voltio, tiene 62 A de pico de corriente, durante el tiempo de protección contra la sobretensión.

Si la protección contra sobretensiones funciona como tipo shunt / zener, tendrá ~ 100A de corriente durante su pulso PWM, por lo que un MOSFET con 2 mOhms de Rdson disipará unos 10 vatios y estará bastante caliente.

Recomendaría encarecidamente que elimine su esquema actual antes de que sus células se viertan en llamas y utilice un método de carga establecido. Necesitaría agregar un inductor de tamaño considerable y un diodo Schottky fuerte para convertir sus pulsos directos en un convertidor normal de tipo dólar.

    
respondido por el Ale..chenski

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