Para proteger una celda LiPO de una subtensión, ¿cuán baja es la corriente lo suficientemente baja?

Entre otras cosas, diseño luces cargadas con energía solar.
Quiero que los clientes puedan poner una luz "muerta" en un lugar oscuro durante mucho tiempo sin destruir la batería.

Mi enfoque es reducir la corriente a tan cerca de cero para que no importe y luego solucionar los problemas de descarga automática de la batería.

1 uA = 8.8 mAh / año.
Escala que para el tiempo y la tasa de descarga como se desee.
8.8 mAh es el 1% de la capacidad de una celda de 880 mAh.
Puede decidir qué reserva desea asignar a esta tarea para una batería determinada.

Un MOSFET "off" tiene una resistencia casi infinita. Incluso un transistor bipolar completamente apagado pasa solo una pequeña fracción de uA en el tipo de voltajes que normalmente se trata. El problema suele ser con la corriente en los divisores utilizados para detectar la batería u otros voltajes. Un megohm pasa 1 uA / voltio. A medida que aumenta la resistencia del divisor, necesita fugas cada vez más bajas y corrientes de polarización y voltajes de compensación. De hecho, puede comprar piezas especializadas con un consumo de corriente muy bajo, pero generalmente son un costo significativo en diseños de bajo costo o completamente fuera de consideración. En cambio, cuando Vbattery tiene el nivel más bajo que se utilizará para cualquier propósito, apago los divisores, generalmente con un transistor bipolar de lado alto. Es fácil obtener una corriente tan cerca de cero que sea irrelevante en comparación con otros factores. Cuando se realiza la siguiente carga, vuelvo a habilitar el circuito de corte de bajo voltaje con energía de carga y el proceso comienza de nuevo. Si la recarga no es suficiente para que el nivel de la batería vuelva al nivel mínimo absoluto, nuevamente "se vuelve a dormir" tan pronto como la carga se detiene. Este acuerdo requiere algunas partes más que un CI divisor de baja corriente diseñado para este propósito, pero cuesta mucho menos y, en última instancia, tiene un rendimiento igual o mejor que cualquier cosa que pueda comprar.

Añadido:

El circuito a continuación de esta pregunta pregunta sobre el circuito de carga solar hace Lo que quieras. En este caso, es autónomo, por lo tanto, encender y apagar el divisor de la mano izquierda con T1 es alimentado por el panel solar y no carga la batería. El circuito de encendido / apagado en este punto utiliza un TL431 (menos de 3 centavos en el volumen de China) pero podría ser cualquier cosa que funcione para usted. T1 off dibuja ~ = cero corriente. La corriente de cátodo para un TL431 apagado es < 0.050uA (50 nanoamp) en el peor de los casos.

Este circuito no es para LiIon pero funcionaría también con valores de resistencia cambiados. A temperaturas elevadas, la corriente de fuga inversa del diodo de bloqueo Schottky puede convertirse en la carga inactiva dominante. Es un problema agradable tener :-) En este caso, el costo más alto para el área de PCB y los costos de fabricación son los componentes que administran el cierre real de la corriente cero. El volumen fuera de China está en el rango de 5-10 centavos.

La corriente del circuito de control cuando está encendido no suele ser un problema importante, ya que la energía solar está disponible, pero si desea minimizar la corriente, el uso de un TLV431 en lugar de un TL431 reduce el mínimo de corriente del cátodo cuando la regulación está por debajo de 100 uA.

De acuerdo, de acuerdo con esta página web, el circuito de protección generalmente atrae un poco más que la tasa interna de auto descarga 1-2% / mes para la batería, y otro 3% / mes para el circuito de protección). El LM3641 extrae aproximadamente 1uA cuando la protección de bajo voltaje está activa.

Créditoa batteryuniversity.com por esta imagen:

Pero realmente, la mejor información debe provenir de las notas de la aplicación u otra información proporcionada por su proveedor de baterías.

Para el beneficio de que alguien siga o descubra este hilo, y quién contribuyó, todos los cuales aprecio mucho, me gustaría seguir con una prueba de banco exitosa en este circuito que anteriormente dije que iba a intentar. Puede ser un poco excesivo para mis modestas necesidades actuales, pero el circuito completo solo cuesta alrededor de $ 1, tiene muy pocas piezas, es bueno para algunos amperios si lo necesita (solo necesito 20 mA) y el resultado final funciona MUY ¡bien! Con las variaciones de partes mostradas, cortará la energía muy cerca de 3.0 V, un voltaje muy bueno para garantizar la protección de una celda LiPO incluso si el circuito se deja encendido por un largo tiempo. Y cuando se apaga, mido el consumo de corriente continuo en 0.8uA. Eso, para mí, es MUY buena protección. En mi caso con una celda Lipo de 200 mAh, he estimado que el usuario podría olvidar que el circuito se mantuvo durante posiblemente meses, dependiendo principalmente de la tasa de auto descarga de la celda, antes de que el voltaje de la celda disminuya a un punto donde el daño es eminente . El único cambio que estoy haciendo es que la resistencia pullup 1M se mantendría mejor a 10K - 100K, para ofrecer un poco menos de sensibilidad a cualquier campo EMI ambiental.

Gracias de nuevo, todos los que participaron. Este es ahora un problema menos del que necesito preocuparme.

Utilice un IC de protección de batería de la serie Seiko S-8211C. Se dispone de una gama de umbrales de sobretensión y baja tensión. Algunas de las partes individuales tienen una función de apagado que reduce el consumo de energía por debajo de 1 uA en el caso de que el voltaje de la celda caiga por debajo del umbral bajo. Un posible número de pieza específico es S-8211CAZ-I6T1x.

Confío en que una de las partes de Seiko satisfaga sus requisitos, y Seiko tiene mucha experiencia en esta área (estos circuitos integrados son ampliamente utilizados en productos comerciales que envían millones de unidades).