Ayuda con la carga de litio de una celda de alta corriente

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Estoy diseñando un sistema para cargar una batería de litio de una sola celda. Requiere transferencia, selección de ruta, protección contra y bajo voltaje. La conclusión es que este sistema necesita alimentar un dispositivo mientras está desenchufado, y continuar encendiéndolo mientras está enchufado en la carga de la batería. Esto es para un proyecto de investigación, no para cualquier producto comercializable. También tiene una vida útil prevista de solo 3 semanas, por lo que la degradación de la batería no es un gran problema. Después de probar numerosos tableros de varios proveedores, e incluso intentar hacer nuestro propio equipo, encontramos uno que casi funciona como lo necesitamos.

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El problema es que la corriente de paso es demasiado baja y la corriente de carga es demasiado baja. Lo ideal es que necesitemos algo que funcione como una computadora portátil en la que continúe encendida ya sea que se esté cargando o no. En este momento puede dar un máximo de 1A. Nos gustaría duplicar eso a 2A si es posible (o incluso hasta 3A incluso).

Con una fecha límite cercana, ¿hay un tablero disponible en línea que falte que haga todo esto, o hay una modificación / nuevo diseño que podamos usar para hacer que esto funcione?

¡Gracias por tu ayuda por adelantado!

    
pregunta domknight

1 respuesta

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Lo que está tratando de lograr no parece demasiado difícil, pero debe definirse mejor de lo que se ha hecho hasta ahora porque la situación que usted describe suena a ser lo suficientemente diferente de la carga habitual & situación de ejecución que necesita para hacer provisiones específicas.

Es necesario identificar el paso deseado a través de Imax y I_pass_through_average para una capacidad de Ah dada. El caso más exigente será el que tenga la mayor proporción de pass_through_Ah.

Por lo general, las situaciones simultáneas de "carga y ejecución" que carga son menos o mucho menos que Ichg_max. En tales casos, a menudo está bien abordar las necesidades de la batería y aceptar que la carga puede prolongar un poco los tiempos de carga. Claramente, I_load_average debe ser menor que I_charge_averge o la batería nunca se cargaría, pero puede que se presenten situaciones en las que I_load es > I_charge durante períodos significativos, o es una fracción sustancial de I_Charge_terminate, y esto afectará los resultados de carga.

Por lo general, Imax en el modo de corriente constante Icc es el mismo en mA que la capacidad en mAh. Por lo tanto, una celda de 1000 mAh se carga a 1000 mA máx, una celda de 5Ah a 5 A máx, etc.

Si solo aumenta la capacidad de carga sin tener en cuenta la interacción con la terminación de la carga, es posible que tenga "problemas". Esto se debe a que la carga LiIon / LiPo generalmente termina cuando la carga en el modo CV cae a un porcentaje preseleccionado de ICC = Imax y I_pass_through se ve como parte de Iterminate si no se toman medidas especiales para evitarlo.

Tomando los extremos de su especificación, es decir, la carga 3A y la celda 5Ah que es una carga de 0.6C (aún bajo el máximo de 1C habitual), la corriente de terminación de carga generalmente estará en el rango de 0.5C a 0.1C, siendo 0.25C típico. Entonces, con un límite de 5 Ah, el límite será de 2.5 A / 1.25 A / 0.5 A máx / tipo / min. Si I_pass_through es, por ejemplo, 1A, significa que inundará una corriente de terminación de 0.5A e interactuará significativamente con una corriente de terminación de 1.25A o incluso de 2.5A. En un cargador estúpido, si se utilizara la tasa de C / 10 para terminar la carga, casi con toda seguridad nunca cesaría, al terminar en 1.25A (C / 4) puede cesar en las caídas de carga y en la carga de terminación de 2.5A se puede prolongar. p>

Una celda LiPo cargada en CC de C / 1 alcanzará aproximadamente el 75% -85% de la capacidad total cuando se alcance el nivel de CV de 4.2V. Si la carga es inferior a C / 1 (como será el caso si carga una celda de 10 Ah a 5A o C / 2), se transferirá un porcentaje aún mayor de la capacidad total cuando alcance los 4.2V. Si está de acuerdo en aceptar, digamos, el 90% de la capacidad total, entonces la opción más fácil es terminar la carga cuando se alcance 4.2V y no tenga una etapa final de CV. Esto elimina la necesidad de realizar determinaciones de fin de carga basadas en corrientes de paso y CV combinadas. Algunos IC de cargador están disponibles sin etapa de CV.

Además, como ahora solo necesita una etapa de CC y un corte de voltaje a 4.2 V, entonces una corriente limitada La fuente de alimentación y un comparador llenarán su necesidad. El ajuste del límite de corriente en un suministro fuera de la plataforma puede ser suficiente en una situación de investigación de pequeño volumen.

    
respondido por el Russell McMahon

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