CI de protección de batería de celda única

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Estoy diseñando un producto que será alimentado por una sola celda 18650.

Específicamente, estoy basando mis números en esta celda en particular:

Samsung INR18650-25R

Tiene un voltaje total típico de 4.2V y un corte de 2.5V.

He buscado en las celdas de TI, ABLIC, Diode Inc. y algunos otros ICs de protección de batería para celdas individuales y he observado que el parámetro OVP para las ofertas que tienen un UVLO de 2.5V es generalmente superior a 4.2V en cualquier lugar. 0.075V a 0.125V. ¿Esto es así para que el chip no se apague demasiado pronto cuando la batería alcanza un voltaje total de 4.2 V?

Si es así, ¿sería seguro usar un IC con un OVP de 4.325 V con una celda que tenga un voltaje total de 4.2 V?

Lo siento si esta pregunta tiene una respuesta simple, esta es la primera vez que diseño un producto completo y quiero entenderlo completamente antes de seguir adelante con mi diseño.

También estoy usando el BQ24075 con el BQ27441 para la carga y el indicador de combustible. Esto es del diseño de referencia del desglose de Battery Babysitter de Sparkfun:

Battery Babysitter from Sparkfun

    
pregunta seggles

3 respuestas

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El propósito de un circuito de protección en un paquete de una sola celda es proporcionar protección de respaldo en el caso de que el circuito de carga o descarga tenga algún tipo de falla. Por este motivo, el umbral de sobrecarga del circuito de protección es un poco más alto que el voltaje de carga máximo recomendado. Esto es normal. La idea es que no queremos que el circuito de protección interfiera con la carga y descarga normal. Queremos que funcione solo si se superan los parámetros de carga y descarga.

Una cosa que me sorprende es que la celda que ha elegido es una celda del tipo de herramienta eléctrica. En otras palabras, está diseñado específicamente para entregar alta potencia y se puede descargar de manera segura a tasas relativamente altas (por ejemplo, 20A). ¿Su aplicación requiere tan altas corrientes? Si es así, se requiere un diseño cuidadoso para la ruta de alimentación. Si no, puede considerar mirar otras celdas (llamadas celdas de computadora portátil).

Cuando selecciona un circuito de protección, es esencial que tenga en cuenta las tasas normales de carga y descarga. La mayoría de los circuitos integrados de protección de una sola celda que he visto no están diseñados para soportar corrientes tan altas. Pero si está utilizando el BQ24075, entonces parece que no tiene la intención de soportar altas tasas de descarga. Como nota al margen, el BQ24075 NO es un IC de protección de carga. Simplemente busque en Google "IC de protección de carga Seiko" para encontrar ejemplos de lo que es un IC de protección.

No estoy seguro de que siga siendo así, pero durante mucho tiempo, Seiko básicamente era el propietario del mercado de circuitos integrados de protección de una sola célula. Tienen miles de partes y puede ajustar con precisión los puntos de corte de voltaje bajo un rango amplio. Alguien comentó que los proveedores de paquetes de baterías utilizan normalmente los circuitos integrados de protección, y esto es cierto. Pero supongo que no hay ninguna razón por la que no pueda agregar el circuito de protección usted mismo. Pero hay más que solo la protección IC. Es un gran tema.

La vida útil del ciclo de la celda se puede prolongar considerablemente si mantiene su voltaje de carga máximo a 4,1 V o menos, en cuyo caso, posiblemente podría usar un circuito de protección con un corte de 4,2 V o 4,25 V. Solo asegúrese de que el corte del IC de protección sea un poco más alto que el voltaje del cargador para que jueguen bien juntos. Si solo carga a 4.1 V, no obtendrá todas las horas de amperaje de la celda. Así que es un intercambio. Creo que obtendrás alrededor del 90% a 4.1V.

    
respondido por el mkeith
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El BQ24075 no ofrece ninguna función para evitar que la celda   sin embargo, descarga excesiva.

     

Después de revisar la hoja de datos del BQ24075, se menciona una   UVLO típico de 3.3V. Parece terriblemente alto cuando la celda puede bajar a   2.5V

Puede estar confundiendo la protección de los pines de voltaje de ENTRADA con los voltajes de la batería.

También pareces confundido en el corte. Un cargador de batería intentará cargar una batería descargada para que no haya un corte de voltaje de batería baja.

El único voltaje de batería que un cargador debe conocer es el voltaje de carga máximo.

Puede estar pensando en una indicación de batería baja. Algunos cargadores tienen un LBO que se puede usar para apagar o reducir la carga. El BQ24075 es un cargador básico de bajo coste destinado a dispositivos pequeños donde los bienes raíces son escasos. Las características llevan pines y, en consecuencia, bienes raíces. Si desea un cargador más completo, consulte la página MCP73871

Por cierto: el hecho de que el corte sea de 2,5 V no significa que deba permitir que la batería se descargue tan bajo. No descargaría por debajo de 3V. La descarga por debajo de 2.8V puede dañar la batería.

    
respondido por el Misunderstood
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"IC de protección de batería" son utilizados por fabricantes de celdas de Li-Ion y están incorporados en la celda. Esto es para el cumplimiento de la protección y la seguridad de las celdas de ión de litio que se utilizarán en equipos de consumo como baterías sueltas.

Ya que está creando un dispositivo con una celda sin protección, asumo que la celda está incrustada (soldada / soldada) dentro de su dispositivo. (Si no, no puede permitir que sus clientes tengan celdas desprotegidas sueltas). Por lo tanto, el BQ24075 y el monitor de calibre BQ27441 son su protección , solo debe configurarlo correctamente para cumplir con las especificaciones de carga de la celda. No necesita ningún IC de "protección" adicional.

En cuanto a la pregunta en particular, "¿sería seguro usar un IC con un OVP de 4.325V con una celda que tiene un voltaje total de 4.2V?", demonios, la celda debe cargarse al voltaje nominal que se indica en su especificación. Podría sufrir una sobretensión de este parámetro, pero esto llevará a vida útil del ciclo muy reducida de la celda.

    
respondido por el Ale..chenski

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