Jak dotąd moja odpowiedź brzmi: nie wiem, ale TI to zazwyczaj bardzo solidni ludzie, którzy zwykle nie chodzą wokół, tworząc układy scalone, które chodzą po ciemnej stronie - ponieważ ma to znaczące zastosowanie do mnie i mam aplikację, w której jest o natychmiastowym potencjalnym znaczeniu wymaga dalszych badań.
Oto mój początek podróży - bardziej opis problemu i badanie parametrów niż właściwa odpowiedź. Zamierzałem zamieścić WSZYSTKIE z tych pytań w ramach pytania, ale zdecydowałem, że lepiej będzie, jeśli będzie to odpowiedź.
Później uświadomiłem sobie, że mam trochę napięcia LiFePO4 i LiIon w swoich wędrówkach. Wrócę i uporządkuję to, ALE spodziewam się, że będzie wystarczająco jasne dla każdego, kto może być zainteresowany.
Podsumowanie: TI twierdzi, że można ładować ogniwa LiFePO4 poprzez ładowanie CC do wyższego niż zwykle napięcia (np. 3,7 V zamiast zwykłego 3,6 V dla LiFePO4), a następnie stopniowe przejście do niższego napięcia swobodnego bez trybu pośredniego CV. Wydaje się logiczne, że może to dotyczyć również LiIon, ale TI nie oferuje żadnych układów scalonych dla LiIon, które działałyby w ten sposób.
Jest to sprzeczne ze WSZYSTKIMI innymi wskazówkami, specyfikacjami układów scalonych i obwodami ładowania, które widziałem.
Robienie tego z Vcv <= 3,6 V jest wystarczające - z lub bez stopnia CV. To dodatkowe napięcie i brak trybu CV jest radykalny. Implikacja lub stwierdzenie ze wszystkich innych źródeł jest takie, że przekroczenie normalnej wartości Vmax 4,2 V dla LiIon lub 3,6 V dla LiFePO4 nawet o niewielką ilość może być szkodliwe lub śmiertelne.
Posiadam szereg układów scalonych ładowarki dla LiIon o podobnych specyfikacjach, wyprowadzeniach i zastosowaniach docelowych. Mają tylko kilka, które są odpowiednie dla LiFePO4.
ŻADNA ze specjalnych ładowarek LiIon / LiPo nie stosuje tej metody.
Mogą być zależne od matrycy Olivine w LiFePO4, która zapewnia jej wytrzymałość (i przypadkowo zmniejsza gęstość energii), aby zapewnić wystarczającą ochronę przed nadmiarem tej metody.
Zwykłą metodą ładowania chemii litowej jest ładowanie w CC (stały prąd), aż do osiągnięcia Vmax, a następnie utrzymywanie ogniwa w Vmax, podczas gdy prąd zwalnia w mniejszym stopniu
pod kontrolą chemii komórki, aż do osiągnięcia docelowego% wieku Imax został osiągnięty.
Oświadczenia dotyczące metody TI (w razie potrzeby przy użyciu zmienionych specyfikacji LiIon)
- 100% opłaty po 1 godzinie
- w porównaniu do 85% przy 3,6 V.
- wzrost o 15% całkowitej pojemności baterii
- lub około 18% więcej mocy w stosunku do 3,6 V (100/85% = ~ 1,18)
Uszkodzić?
- Czy wytwarza 100% w ciągu godziny?
- Czy niszczy baterię.
Patrz „Ostrzeżenia uniwersyteckie dotyczące baterii” na końcu.
„Twierdzenie” TI jest w „najtrudniejszej” możliwej formie - nie tylko na papierze, ale w krzemie układu scalonego kontroli baterii. BQ 25070, arkusz danych tutaj: http://www.ti.com/lit/ds/symlink/bq25070.pdf
W swoim arkuszu danych z lipca 2011 r. Mówi:
Algorytm ładowania LiFePO4 usuwa kontrolę trybu stałego napięcia zwykle występującą w cyklach ładowania akumulatora Li-Ion.
Zamiast tego akumulator jest szybko ładowany do napięcia przeładowania, a następnie może się zrelaksować do niższego progu napięcia ładowania pływakowego.
Usunięcie stałej kontroli napięcia znacznie skraca czas ładowania.
Podczas cyklu ładowania wewnętrzna pętla kontrolna monitoruje temperaturę złącza IC i zmniejsza prąd ładowania, jeśli zostanie przekroczony wewnętrzny próg temperatury.
Stopień mocy ładowarki i funkcje wykrywania prądu ładowania są w pełni zintegrowane. Funkcja ładowarki ma pętle regulacji prądu i napięcia o wysokiej dokładności oraz wyświetlacz stanu ładowania.
Czy oni są szaleni?
Ta tabela jest oparta na tabeli 2 z uniwersytetu baterii na http://batteryuniversity.com/learn/article/charging_lithium_ion_batteries
Dotyczy to LiIon, a nie LiFePO4. Napięcia są wyższe przy Vmax zwykle = 4,2 V w porównaniu z 3,6 V dla LiFePO4. Mam nadzieję i oczekiwanie, że ogólne zasady są na tyle podobne, aby uczynić to użytecznym. W odpowiednim czasie zmniejsz napięcie do LiFePO4.
Kolumny zatytułowane BU są w oryginale. Dodałem kolumny z nagłówkiem RMc. Wiersze dla 4,3, 4,4, 4,5 V zostały dodane przeze mnie.
Ich stolik tak mówi
Jeśli ładujesz stałym prądem, aż do osiągnięcia napięcia Vcv
Następnie osiągnięto% pełnej pojemności w kolumnie 2. (% ograniczenia na koniec CC)
A następnie, jeśli utrzymasz napięcie w Vcv, aż Ibat spadnie do około 5%, jeśli Icc (zwykle 5%, jeśli C / 1 = C / 20)
Wówczas pojemność zostanie osiągnięta. (Cap full sat)
Mówią, że całkowity czas ładowania w minutach podano w kolumnie 3
Moje uzupełnienia nie są zbyt głębokie i dokonuję kilku założeń, które mogą być nieważne.
5 minut CC: Zakładam, że w początkowym trybie CC pojemność wzrasta liniowo z czasem. Jest to prawdopodobnie bardzo zbliżone do rzeczywistej wydajności, a ponieważ we wczesnych etapach Vcg jest względnie stała, prawdopodobnie jest to również odpowiednie założenie dla wydajności energetycznej.
6 Czas w CV = 3 - 5.
- Średnia stopa w CV = (100 - kol. 2) / ((kol. 3 - kol.) / 60) To tylko po to, aby dać mi odczuć, jak szybko trzeba uzupełnić równowagę w trybie po CC. Jeśli nie ma trybu post CV CC, musi wynosić zero i faktycznie spadł do &% współczynnika CC do czasu Vcv = 4,2 V.
Podczas gdy TI używają 3,7 V dla Vovchga (w przeciwieństwie do zwykłego 3,6 V) do swojej magicznej sztuczki, ekstrapolacja tabeli wydaje się sugerować, że około 4,5 V byłoby potrzebne do wywołania LiIon i być może około 3,8 V dla komórki LiFePO4.
Może się jednak zdarzyć, że znaczące rzeczy zaczną się dziać tuż powyżej 3,6 V / 4,2 V i że dodatkowe 0,1 V wystarczy, aby podnieść współczynnik o (100 -85) / 55 = 28% w porównaniu do wskaźnika CC, który kończy się przy 4,2 V.
Aby było to prawdą, musi wystąpić 15% ładowania s Vbat wzrasta o 0,1 V, dzieje się to po około 9 minutach (60 - kol. 5,2 V w wierszu), więc szybkość ładowania delta wynosi 15% / (9/60) godz. = 15 % / 15% = 100% = stawka C / 1 - która musiałaby być. [Ten „zbieg okoliczności” występuje, ponieważ 15% pojemności pozostaje do dostarczenia, gdy pozostanie 15% jednej godziny.].
Dodałem metodę ładowania awaryjnego TI do tabeli w rzędzie 4,3 V.
Lepszy stół do naśladowania:
Ostrzeżenia i komentarze na temat Battery University z powyższej strony:
To dobrze - po prostu „tracisz” 15% pojemności płyty czołowej, czyli o około 18% mniej pojemności, niż mógłbyś mieć
Niektóre tańsze ładowarki konsumenckie mogą korzystać z uproszczonej metody „ładuj i uruchom”, która ładuje akumulator litowo-jonowy w ciągu godziny lub krócej bez przechodzenia do poziomu nasycenia na etapie 2. „Gotowy” pojawia się, gdy akumulator osiąga próg napięcia na etapie 1. Ponieważ stan naładowania (SoC) w tym momencie wynosi tylko około 85 procent, użytkownik może narzekać na krótki czas działania, nie wiedząc, że winna jest ładowarka . Z tego powodu wymienianych jest wiele baterii gwarancyjnych, a zjawisko to jest szczególnie powszechne w branży komórkowej.
Jest to bardziej niepokojące
Li-ion nie może absorbować przeładowania, a po pełnym naładowaniu prąd ładowania musi zostać odcięty.
Ciągły ładunek strużkowy spowodowałby powlekanie metalicznego litu, co mogłoby zagrozić bezpieczeństwu.
Aby zminimalizować naprężenia, utrzymuj akumulator litowo-jonowy na szczytowym napięciu 4,20 V / ogniwo tak krótko, jak to możliwe.
TI bq25070 unosi akumulator przy napięciu 3,5 V - poniżej zakresu „bezpiecznego” - tj. Tak bardzo bezpiecznego, że z czasem nieznacznie traci pojemność.
Po zakończeniu ładowania napięcie akumulatora zaczyna spadać, co zmniejsza naprężenie napięcia. Z czasem napięcie w obwodzie otwartym wyniesie między 3,60 a 3,90 V / ogniwo. Należy pamiętać, że akumulator litowo-jonowy, który otrzymał w pełni nasycony ładunek, będzie utrzymywał wyższe napięcie dłużej niż ten, który był szybko ładowany i zakończył na progu napięcia bez ładunku nasycenia.
Związane z:
arkusz danych bq25070
http://www.ti.com/lit/ds/symlink/bq25070.pdf
& http://www.ti.com/lit/ds/slusa66/slusa66.pdf
bq20z80-V101 „Manometr”
http://cs.utsource.net/goods_files/pdf/12/121917_TI_BQ20Z80DBTR.pdf
Ładowarka litowa bq25060 IC
http://www.ti.com/lit/ds/symlink/bq25060.pdf