¿Cómo mantener una pequeña batería de ión de litio en el flotador para el servicio de respaldo?

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Tengo varios widgets electrónicos pequeños (similares a los tableros de arduino pequeños) que generalmente dibujan un promedio de 100uA-10mA con picos poco frecuentes de 50mA-100mA (por ejemplo, radio o TX celular) y para algunos me gustaría alimentarlos desde la red. con batería de respaldo. El problema al que me enfrento es que las células LiPo o Li-Ion que están completamente cargadas (4.2 V) tienen una vida útil muy corta (he tenido algunas muertes en un par de meses). Por lo que puedo decir, la solución es cargar a 4.1V como máximo, posiblemente incluso menos. Esto reduce la capacidad, pero es una compensación aceptable si permite que la batería dure por varios años.

Mientras dure la teoría, el problema es que convierta esto en una práctica rentable. Los widgets cuestan menos de $ 10 y su tamaño es de 3/4 "x2", por lo que estoy buscando algo barato y pequeño. Por lo que puedo decir, un IC programable de administración de carga LiPo no está en las tarjetas. (También tienden a venir en paquetes QFN / DFN que son muy difíciles de ensamblar a mano).

He encontrado una serie de IC de carga simples que pueden configurarse para carga de 4.1V, pero o no están disponibles en cantidad pequeña, o solo en paquetes DFN, o requieren varios componentes externos (como un mosfet), o costo > $ 2.

He visto LiFePO4 porque supuestamente es menos sensible a permanecer completamente cargado, pero no encuentro baterías pequeñas y atractivas (el Soshine 280mAh AAA es casi el único juego en la ciudad) y los circuitos integrados de carga también son relativamente caros.

Lo mejor que se me ocurre es el MCP73831-2AT. Cuesta menos que un dólar y viene en SOT-23, que es fácil de manejar. Lo que lo hace interesante es que mientras carga a 4.2 V, la versión "-2AT" termina la carga cuando la corriente de carga alcanza el 20% de la corriente de carga configurada máxima. Entonces, por ejemplo, estoy usando un pequeño LiPO de 240 mAh, configure la corriente de carga máxima a 200 mA (0.83C) para la longevidad, luego termino con un corte de carga a 40 mA, que es C / 5, lo que significa que LiPO se carga a aproximadamente el 85% de su capacidad, lo que aparentemente es aproximadamente igual a la carga a 4.1V.

Para aplicaciones de carga solar, el chip CN3065 parece atractivo porque tiene un final de carga al 10% de la corriente máxima. Eso debería cargar el LiPO a aproximadamente el 92% de la capacidad máxima. Un poco más que el MCP anterior, pero quizás esté bien.

Mi pregunta es si hay una alternativa simple que estoy pasando por alto.

Hay otras preguntas relacionadas con la mía, pero en realidad no abordan mi caso de uso. Específicamente:

Me di cuenta de que usaba el ajuste de corriente de corte de carga en lugar de concentrarme en el voltaje de carga en enlace , que indica [...] que finalizar un ciclo de carga cuando la corriente cae a C / 5 es similar a reducir la tensión de flotación a 4.1 V. En ambos casos, la batería solo se carga hasta aproximadamente el 85% de la capacidad, lo que es un factor importante en la vida útil de la batería.

    
pregunta TvE

1 respuesta

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Puede flotarlos a cualquier voltaje por encima del mínimo si lo desea. Simplemente pase por alto la idea de que necesita maximizar la capacidad y tener los tiempos de recuperación más rápidos posibles. Usted no.

Los he flotado a 3.7 V, lo que significa que tengo una tolerancia muy floja de +/- 5% y todavía tengo la garantía de permanecer por debajo de 3.9 V (que es más o menos lo que la célula se asienta cuando se deja sola por un buen rato ).

Así que puedes usar casi cualquier regulador para hacerlos flotar. LM317's, TLV431's, incluso usando un Zener es posible.

Solo tiene que calcular las tolerancias sobre la temperatura (incluido el tempco de la batería, y lo que desea que sea el voltaje máximo en el peor de los casos y diseñar en consecuencia.

    
respondido por el Henry Crun

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