Equilibrio celular de iones de litio

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Estoy haciendo un circuito de cargador de iones de litio y usé con éxito una bq2057c de Texas Instruments para cargar 2 celdas de iones de litio en paralelo (4.2V). Ahora quiero hacer lo mismo con las celdas en serie (8.4V). Leí que al cargar varias celdas en serie, tiene que hacer un balance de celdas para tener en cuenta la diferencia en la velocidad de carga entre las 2 celdas para evitar reducir gradualmente la capacidad de la batería.

Compré el bq2057c en primer lugar porque en la hoja de datos decía que podía cargar 1 o 2 celdas en serie. De hecho, puede establecer el nivel de umbral en 8.4V y el IC cargará las celdas a 8.4V. Sin embargo, el IC no equilibra las celdas, por lo que es muy posible que una celda esté a 4.1 V y la otra a 4.3 V, lo que a la larga arruinará la capacidad de la batería. Ni siquiera sé por qué alguien querría cargar 2 celdas y no hacer balance de celdas y, por lo tanto, por qué esta función de cargar a 8.4V está ahí. Tal vez haya algo que me esté perdiendo. ¿Es común usar múltiples celdas en serie y no usar balanceo de celdas?

Podría usar un IC que tenga equilibrio celular, o podría usar 2 IC de una sola célula y usarlos para cargar mis células individualmente. ¿Cuál es mejor y cuál es la más común? Lo que no me gusta de los IC de equilibrio de células (por ejemplo, bq29330) es que siempre vienen en paquetes con un alto número de pines. Parece que no puedo encontrar uno con un número bajo de pines. ¿Existen?

    
pregunta Nimyz

2 respuestas

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Es probable que el balanceo sea razonablemente correcto en un número moderado de ciclos. Puede medir las dos celdas ocasionalmente y si hay un desequilibrio significativo, descargue la celda de voltaje más alto "suficiente".

Un método simplista que funcionará lo suficientemente bien es colocar un regulador de pinza de 4.2xV en cada celda. Digo 4.2X en lugar de 4.2V, lo ideal sería que estuviera justo por encima de lo que el regulador ve como Vmax / 2.

El regulador debe ser razonablemente preciso. Una versión económica y fácil es un diodo regulador de derivación TL431 con una carga de resistencia en Serie en el cable del Cátodo a V + y dos resistencias que configuran el voltaje (Vref a tierra y Vref a V +). El ajuste de la tensión de disparo a 4.25 V a 25 grados C debería ser "lo suficientemente bueno".

Hoja de datos de TL431
Las figuras 21 27 30 se refieren a esta aplicación.
Un TL431 por sí solo tiene una corriente de disipación limitada.
La Fig. 30 muestra cómo extender la capacidad de corriente de forma fácil y económica.
Si hace esto, se recomienda el uso de la parte de 0.5% más el 1% (o mejor) de las resistencias de ajuste de voltaje.

enlace

Una implementación del concepto anterior.

Desde aquí

Y otra vez ...

Aquí hay un método simple que debería ser efectivo.

Desde aquí
Tenga en cuenta que esto carga la batería en todo momento cuando se enciende.

Unaimplementaciónligeramentemásordenada,peroprobablementenomásefectiva.Permiteunamayorcorrientedereequilibriodebidoalamemoriaintermediadeltransistor.

Desde aquí

    
respondido por el Russell McMahon
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Su cargador parece funcionar bien: el voltaje total del paquete es de 8.4 V como se anuncia.

Una forma sencilla de equilibrar dos baterías Li-On es utilizar este chip de equilibrio: enlace . Tiene solo 10 pines.

TI afirma que el desequilibrio de voltaje máximo se mantiene por debajo de 30 mV.

  

¿Es común usar múltiples celdas en serie y no usar balanceo de celdas?

Siempre equilibre las cuerdas de la batería / ultracap para maximizar la capacidad de energía y la vida útil.

    
respondido por el SunnyBoyNY

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