Cargando 3 baterías de ion-litio en paralelo y descargar en serie

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Me gustaría diseñar un circuito que cargue 3 baterías de Li-Ion en paralelo con un cargador 1S, luego cambia la configuración para ponerlas en serie y descargarlas como una batería de 11.1V. Esto es bastante similar al diseño en esta respuesta a una publicación anterior: enlace (excepto que estoy usando 3 celdas para alimentar un Jetson TK1, y mis interruptores son una serie de relés).

Esto se usará como batería de respaldo para una fuente de alimentación principal de 12 V que puede cortarse ocasionalmente. Esta es una de mis limitaciones de diseño, no puedo usar una fuente diferente como mi poder principal. Aparte de eso, si tiene alguna sugerencia para cambios de diseño, me encantaría escucharlos.

Mi primera pregunta es si las baterías se saldrán de balance o no cuando se descarguen en serie. La publicación anterior mencionada anteriormente no mencionó si el equilibrio era o no un problema al cambiar entre configuraciones. Si se desequilibran, tendré que encontrar un circuito de balance separado (que preferiría evitar). Todas las celdas son del mismo envío, y me han dicho que las ayudará a mantener el equilibrio. Además, nunca se confiará en las baterías durante más de 30 minutos a la vez, por lo que es probable que no las esté ejecutando cerca de una carga baja.

En otra nota, he encontrado que al cambiar las fuentes de alimentación con relés, el Jetson pierde energía momentáneamente y se apaga. Planeo evitar eso al usar algún tipo de condensador para alimentar temporalmente el Jetson en ese momento mientras los relés cambian de contacto. Tengo muy poca experiencia práctica con los condensadores, así que no estoy seguro de cómo integraría esto en el circuito. ¿Podría explicar (o mostrar) a dónde iría el capacitor en relación con las baterías, los relés y la carga? Puede consultar el siguiente esquema para obtener una idea de lo que quiero hacer. Lo siento, es tan desordenado, soy nuevo en dibujar circuitos.

simular este circuito : esquema creado usando CircuitLab

Tampoco sé qué capacitancia necesitaré para seguir funcionando durante el cambio. Entiendo la fórmula C = Idt / V, pero no estoy seguro de cómo decir cuánto tiempo se necesita. Si desea hacer los cálculos usted mismo, la caída de voltaje aceptada es de 2 V y la corriente es de aproximadamente 1A, por lo que C = 0,5 * dt. ¿Cómo puedo determinar si se da un relevo en particular?

Si hay una alternativa mejor / más fácil a los relés o cualquier otra parte de mi diseño, hágamelo saber.

Gracias

    
pregunta RaptorT

1 respuesta

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No te ofendas, pero lo que propones es una solución de kludge. Existe una gran posibilidad de que se produzca una falla catastrófica debido a problemas de temporización de retransmisión y al no realizar una administración de carga adecuada.

Hay circuitos integrados de carga de la batería que pueden cargar estas celdas en serie, cuidar el equilibrio de la carga y no es necesario realizar ningún cambio para extraer la corriente de la batería. Como ejemplo de un chip muy básico, eche un vistazo al LTC4079. Hay muchos chips de este tipo en el mercado.

Aquí hay un circuito simplificado sobre cómo usar un chip como el LTC4079:

simular este circuito : esquema creado usando CircuitLab

Tenga en cuenta que el LTC4079 no incluye balanceo de celdas. La mayoría de los IC de balance de celdas requieren control por microprocesador, al menos para configurarlo inicialmente. Eche un vistazo al chip ISL94203 como ejemplo de uno que puede configurar y luego se ejecutará de forma autónoma.

    
respondido por el Glenn W9IQ

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