Jak zasilać widżet podczas ładowania baterii litowo-jonowej?

Potrzebuję sposobu na naładowanie ogniwa litowo-jonowego 3,7 V (prawdopodobnie typu 18650) z wejścia 4,5 V - 20 V. To nie jest problem, istnieje wiele (przełączających) ładowarek do akumulatorów o takim zasięgu działania.

Jednak moja trudność wynika teraz z drugiego wymogu. Widżet musi być w stanie działać podczas ładowania, pobierając średnio 250 mA przy obciążeniu szczytowym 500 mA podczas pracy silników.

Chociaż w zasadzie wydaje się, że wszystko, co muszę zrobić, to pobierać prąd z akumulatora, zakłóciłoby to proces ładowania, ponieważ zmierzony prąd byłby inny niż prąd pobierany przez akumulator. W fazie prądu stałego (~ 90% czasu ładowania) nagła zmiana prądu zmieniałaby napięcie ładowania. Prawdopodobnie nie byłoby to zbyt zdrowe dla baterii. Może również zakłócać odcięcie C / 10.

Jaki byłby najlepszy sposób rozwiązania tego problemu?

Myślałem o użyciu dwóch układów scalonych. Jeden do ładowania baterii i konwertera buck, aby uruchomić elektronikę przy ~ 4,5 V, ale zajmuje to miejsce i zwiększa koszt widżetu, więc wolę zrobić to w inny sposób.

Ostatnio myślałem o tym wymaganiu.

Tak długo, jak trzymasz prąd z Vin, aby ładować partycjonowany z dala od prądu baterii, powinieneś mieć minimalne problemy. tj. jeśli prąd przejdzie z Vin do akumulatora, a następnie do akumulatora, aby załadować, system musi wykonać dodatkową pracę, aby móc zignorować Iin.

tzn. właściwe ładowanie akumulatora musi być w stanie poradzić sobie z prądem akumulatora podczas ładowania. Dopóki umożliwisz zarządzanie prądem akumulatora podczas ładowania, wszystko będzie dobrze. W ten sposób (digram poniżej) kontroler baterii nie „widzi: co robi zewnętrzne źródło.

• Iin -> Regulator -> Bateria -> Kontroler baterii -> Obciążenie x

ALE jeśli wejście ładuje się bezpośrednio, a akumulator łączy się niezależnie, wówczas wszystko jest dzielone.

• Iin -> Regulator -> Załaduj
  akumulator - kontroler akumulatora - Obciążenie

W praktyce może to być tak proste, jak obciążenie po stronie V ładowania czujnika prądu akumulatora. Czujnik prądu rozpoznaje wtedy rzeczywisty prąd akumulatora (wchodzi lub wychodzi) i jest „nieświadomy” rzeczywistego prądu obciążenia.

WIĘC

Jeśli zewnętrzne źródło zasilania może bezpośrednio obsługiwać widget, będzie działać bez udziału baterii. Jeśli nie (powiedzmy ładowanie 100 mA, obciążenie 300 mA), pobierze prąd z baterii, aby nadrobić różnicę.

Koniec fazy prądu stałego zostaje wyzwolony, gdy napięcie akumulatora osiągnie Vmaxchg * = (zwykle 4,2 V / ogniwo). Na napięcie może nieznacznie wpływać dostępny prąd ładowania, ale niewiele. [[Uwaga:% naładowania podczas fazy prądu stałego jest zwykle mniejszy niż 90%]]. Uruchomienie widgetu nie będzie miało więc dużego wpływu na koniec fazy CC.

Końcowe fazy CV (stałe napięcie) występują, gdy Ichg spada do pewnego% Imax.
Jeśli zewnętrzne źródło zasilania nie może bezpośrednio obsługiwać widgetu i Ichg_current, wówczas Ichg zmniejszy się, a ładowanie może zostać zakończone. Możesz albo wyłączyć zakończenie ładowania w czasie działania widżetu, albo dodać fałszywą wartość prądu do obwodu sterowania zakończeniem, aby wyglądało na to, że Ichg jest stabilny podczas działania widżetu. Łatwiej zrobione, niż się wydaje :-).

Podstępność polegająca na regulacji pozornej szybkości ładowania nie szkodzi, ponieważ akumulator nie będzie ładowany w tych okresach (a normalne działanie zakłada, że ​​widegt przestanie działać.