จนถึงตอนนี้คำตอบของฉันคือฉันไม่รู้ แต่โดยปกติแล้ว TI มักจะเป็นคนที่แข็งมากซึ่งไม่น่าจะทำไอซีที่เดินบนด้านมืด - เพราะนี่เป็นเรื่องสำคัญสำหรับฉันและฉันมีแอปพลิเคชั่นอยู่ ความเกี่ยวข้องที่อาจเกิดขึ้นในทันทีนี้จำเป็นต้องมีการตรวจสอบเพิ่มเติม
ต่อไปนี้คือการเริ่มต้นการเดินทางของฉัน - คำอธิบายปัญหาและการตรวจสอบพารามิเตอร์มากกว่าคำตอบที่เหมาะสม ฉันจะโพสต์ทั้งหมดนี้เป็นส่วนหนึ่งของคำถาม แต่ตัดสินใจว่ามันเป็นคำตอบที่ดีกว่า
ฉันรู้ว่าฉันจะได้รับแรงดันไฟฟ้า LiFePO4 และ LiIon บ้างเล็กน้อยเมื่อรวมกันในการเดินทางของฉัน ฉันจะกลับมาเป็นระเบียบเรียบร้อย แต่ฉันหวังว่ามันจะชัดเจนพอที่จะให้ใครก็ตามที่มีแนวโน้มจะสนใจ
สรุป: TI อ้างว่าคุณสามารถชาร์จเซลล์ LiFePO4 โดยการชาร์จ CC ให้แรงดันสูงกว่าปกติ (เช่น 3.7V แทน 3.6V สำหรับ LiFePO4 ปกติ) จากนั้นขั้นตอนจะเปลี่ยนเป็นแรงดันไฟฟ้าลอยที่ต่ำกว่าด้วยโหมด CV ระดับกลาง NO มัน SEEMS ตรรกะว่าสิ่งนี้อาจนำไปใช้กับ LiIon ได้เช่นกัน แต่ TI ไม่เสนอไอซีสำหรับ LiIon ที่ทำงานด้วยวิธีนี้
นี้ไปกับทุกคำแนะนำอื่น ๆ รายละเอียดและวงจรชาร์จ IC ที่ฉันได้เห็น
การทำสิ่งนี้กับ Vcv <= 3.6V นั้นดีพอ - มีหรือไม่มีสเตจ CV มันเป็นแรงดันไฟฟ้าพิเศษและไม่มีโหมด CV ที่รุนแรง ความหมายหรือคำแถลงจากแหล่งอื่น ๆ ทั้งหมดนั้นเกิน Vmax ปกติที่ 4.2V สำหรับ LiIon หรือ 3.6V สำหรับ LiFePO4 โดยแม้แต่จำนวนเล็กน้อยก็อาจทำให้เกิดความเสียหายหรือถึงแก่ชีวิตได้
TI มีเครื่องชาร์จ IC จำนวนหนึ่งสำหรับ LiIon ที่มีสเปคพินและการใช้งานเป้าหมายที่คล้ายกัน มีเพียงไม่กี่ที่เหมาะสำหรับ LiFePO4
ไม่มีที่ชาร์จเฉพาะของ LiIon / LiPo ใช้วิธีนี้
พวกเขาอาจจะขึ้นอยู่กับ Olivine matrix ใน LiFePO4 ที่ให้ความทนทาน (และลดความหนาแน่นของพลังงานลง) เพื่อให้การป้องกันที่มากพอต่อวิธีการนี้
วิธีการชาร์จลิเธียมเคมีแบบปกติคือการชาร์จที่ CC (กระแสคงที่) จนกระทั่งถึง Vmax แล้วจึงจับเซลล์ไว้ที่ Vmax ในขณะที่กระแสไฟฟ้าไหลลงในที่ไม่ใช่
ใกล้กับแฟชั่นภายใต้การควบคุมเซลล์เคมีจนกระทั่งเป้าหมาย% อายุของ Imax ถึง.
วิธีการอ้างสิทธิ์ TI (ใช้ข้อมูลจำเพาะ LiIon ที่แก้ไขเพิ่มเติมเมื่อจำเป็น)
- คิดค่าบริการ 100% ใน 1 ชั่วโมง
- เทียบกับ 85% ที่ 3.6 V
- ได้รับ 15% ของความจุแบตเตอรี่ทั้งหมด
- หรือกำลังการผลิตเพิ่มเติมประมาณ 18% เทียบกับ 3.6V (100/85% = ~ 1.18)
สร้างความเสียหาย?
- ผลิตได้ 100% ในหนึ่งชั่วโมงหรือไม่?
- แบตเตอรี่เสียหายหรือไม่
ดู "คำเตือนเรื่องแบตเตอรี่มหาวิทยาลัย" ในตอนท้าย
"การอ้างสิทธิ์" ของ TI อยู่ในรูปแบบ "ยากที่สุด" ที่เป็นไปได้ - ไม่เพียง แต่บนกระดาษ แต่อยู่ในซิลิคอนของ IC ควบคุมแบตเตอรี่ แผ่นข้อมูล BQ 25070 ที่นี่: http://www.ti.com/lit/ds/symlink/bq25070.pdf
กล่าวในเอกสารข้อมูลลงวันที่กรกฎาคม 2011:
อัลกอริทึมการชาร์จ LiFePO4 จะลบการควบคุมโหมดแรงดันไฟฟ้าคงที่ตามปกติในวงจรการชาร์จแบตเตอรี่ Li-Ion
แต่แบตเตอรี่จะถูกชาร์จอย่างรวดเร็วไปยังแรงดันไฟฟ้าเกินจากนั้นจึงอนุญาตให้ผ่อนคลายไปที่ระดับแรงดันไฟฟ้าประจุที่ต่ำกว่า
การถอดการควบคุมแรงดันไฟฟ้าคงที่ช่วยลดเวลาในการชาร์จอย่างมาก
ในช่วงการชาร์จวงจรการควบคุมภายในจะตรวจสอบอุณหภูมิทางแยกของ IC และลดการชาร์จปัจจุบันหากเกินขีด จำกัด อุณหภูมิภายใน
เวทีพลังงานของเครื่องชาร์จและฟังก์ชั่นการตรวจจับกระแสไฟฟ้าถูกรวมเข้าด้วยกันอย่างสมบูรณ์ ฟังก์ชั่นเครื่องชาร์จมีความแม่นยำสูงในปัจจุบันและควบคุมแรงดันลูปและแสดงสถานะการชาร์จ
พวกเขาบ้าเหรอ?
ตารางนี้อ้างอิงจากตารางที่ 2 จากมหาวิทยาลัยแบตเตอรี่ที่http://batteryuniversity.com/learn/article/charging_lithium_ion_batteries
นี่สำหรับ LiIon ไม่ใช่ LiFePO4 แรงดันไฟฟ้าสูงขึ้นด้วย Vmax ปกติ = 4.2V เมื่อเทียบกับ 3.6V สำหรับ LiFePO4 เป็นความหวังและความคาดหวังของฉันว่าหลักการทั่วไปคล้ายกันมากพอที่จะทำให้มีประโยชน์ ลดขนาดลงเป็นแรงดันไฟฟ้า LiFePO4 ในไม่ช้า
คอลัมน์ส่วนหัว BU อยู่ในรูปแบบดั้งเดิม ฉันเพิ่มคอลัมน์หัว RMc แล้ว ฉันเพิ่มแถวสำหรับ 4.3, 4.4, 4.5 V แล้ว
ตารางของพวกเขาบอกว่า
ถ้าคุณคิดค่าใช้จ่ายที่คงที่ในปัจจุบันจนถึงแรงดันไฟฟ้า Vcv ถึง
จากนั้นถึง% ของความจุเต็มในคอลัมน์ 2 (% cap เมื่อสิ้นสุด CC)
จากนั้นถ้าคุณถือแรงดันไฟฟ้าที่ Vcv จนกว่า Ibat จะตกประมาณ 5% ถ้า Icc (ปกติ 5% ถ้า C / 1 = C / 20)
จากนั้นจะถึงกำลังการผลิตในคอลัมน์ 4 (หมวกเต็ม sat)
พวกเขากล่าวว่าเวลาในการชาร์จเป็นนาทีทั้งหมดอยู่ในคอลัมน์ 3
ส่วนเพิ่มเติมของฉันไม่ได้ลึกซึ้งเกินไปและทำให้สมมติฐานบางอย่างที่อาจไม่ถูกต้อง
5 นาที CC: ฉันคิดว่าในความจุโหมด CC เริ่มต้นจะเพิ่มขึ้นเป็นเส้นตรงตามเวลา นี่อาจจะใกล้เคียงกับความจริงสำหรับกำลังการผลิตในปัจจุบันและในระยะแรก Vcg ค่อนข้างคงที่ก็อาจเป็นสมมติฐานที่เพียงพอสำหรับความจุพลังงานเช่นกัน
6 เวลาใน CV = 3 - 5
- อัตราเฉลี่ยใน CV = (100 - col.2) / ((col.3 - col.5) / 60) นี่เป็นเพียงเพื่อให้ฉันรู้สึกถึงความรวดเร็วในการปรับสมดุลโหมดโพสต์ CC หากไม่มีโหมด CV CC หลังโพสต์จะต้องมีค่าเป็นศูนย์และที่จริงแล้วลดลงเหลือ &% ของอัตรา CC ตามเวลา Vcv = 4.2V
ในขณะที่ TI ใช้ 3.7V สำหรับ Vovchg (เมื่อเทียบกับ 3.6V ปกติ) สำหรับมายากลของพวกเขาการคาดการณ์ของตารางดูเหมือนจะแนะนำว่าประมาณ 4.5V จะต้องมีการเรียก LiIon และอาจประมาณ 3.8V สำหรับเซลล์ LiFePO4 ..
อย่างไรก็ตามอาจเป็นสิ่งสำคัญที่เริ่มเกิดขึ้นเหนือ 3.6V / 4.2V และที่เพิ่ม 0.1V เป็นสิ่งที่ใช้ในการขึ้นอัตรา (100 -85) / 55 = 28% เมื่อเทียบกับอัตรา CC ซึ่งสิ้นสุดที่ 4.2V
เพื่อให้เป็นจริงแล้วการชาร์จ 15% ต้องเกิดขึ้น s Vbat เพิ่มขึ้น 0.1V สิ่งนี้เกิดขึ้นในเวลาประมาณ 9 นาที (รายการแถว 60 - col5.4.2V) ดังนั้นอัตราการชาร์จเดลต้าคือ 15% / (9/60) ชม = 15 % / 15% = 100% = C / 1 อัตรา - ซึ่งมันจะต้องเป็น [ความบังเอิญ "นี้เกิดขึ้นเพราะ 15% ของกำลังการผลิตยังคงที่จะได้รับเมื่อเหลือ 15% ของหนึ่งชั่วโมง]
ฉันได้เพิ่มวิธีการคิดค่าความผิดพลาดของ TI ลงในตารางในแถว 4.3V
ตารางที่ดีกว่าที่จะติดตาม:
คำเตือนและความคิดเห็นของมหาวิทยาลัยแบตเตอรี่จากหน้าอ้างอิงด้านบน:
นี่เป็นเรื่องปกติ - คุณ "แค่" สูญเสียความสามารถของแผ่นหน้า 15% ของความจุน้อยกว่าประมาณ 18% ที่คุณมี
เครื่องชาร์จสำหรับผู้ใช้ที่มีต้นทุนต่ำบางรายอาจใช้วิธี "การชาร์จและเรียกใช้" ที่เรียบง่ายซึ่งจะทำการชาร์จแบตเตอรี่ลิเธียมไอออนภายในหนึ่งชั่วโมงหรือน้อยกว่าโดยไม่ต้องไปสู่การอิ่มตัวของระดับ 2 “ พร้อม” ปรากฏขึ้นเมื่อแบตเตอรี่ถึงระดับแรงดันไฟฟ้าที่ระดับ 1 เนื่องจากสถานะการชาร์จ (SoC) ณ จุดนี้อยู่ที่ประมาณ 85 เปอร์เซ็นต์เท่านั้นผู้ใช้อาจบ่นว่ารันไทม์ระยะสั้นโดยไม่รู้ว่าเครื่องชาร์จนั้นผิด . แบตเตอรี่รับประกันจำนวนมากถูกแทนที่ด้วยเหตุผลนี้และปรากฏการณ์นี้เป็นเรื่องธรรมดาโดยเฉพาะอย่างยิ่งในอุตสาหกรรมโทรศัพท์มือถือ
นี่คือความกังวลมากขึ้น
Li-ion ไม่สามารถดูดซับประจุมากเกินไปและเมื่อประจุเต็มประจุจะต้องถูกตัดออก
การชาร์จแบบต่อเนื่องจะทำให้เกิดการชุบลิเธียมเมทัลลิกและอาจทำให้เกิดความปลอดภัย
เพื่อลดความเครียดให้เก็บแบตเตอรี่ลิเธียมไอออนไว้ที่แรงดันไฟฟ้าสูงสุดของเซลล์ 4.20V / เซลล์เร็วที่สุดเท่าที่จะทำได้
TI bq25070 ลอยแบตเตอรี่ที่ 3.5V ซึ่งต่ำกว่าช่วง "ปลอดภัย" - นั่นคือปลอดภัยมากเมื่อเทียบกับการสูญเสียความสามารถเล็กน้อยตามเวลา
เมื่อการชาร์จสิ้นสุดลงแรงดันไฟฟ้าของแบตเตอรี่จะเริ่มลดลงและทำให้แรงดันไฟฟ้าลดลง เมื่อเวลาผ่านไปแรงดันไฟฟ้าวงจรเปิดจะอยู่ระหว่าง 3.60 และ 3.90V / เซลล์ โปรดทราบว่าแบตเตอรี่ Li-ion ที่ได้รับประจุอิ่มตัวเต็มจะทำให้แรงดันไฟฟ้าสูงกว่าแบตเตอรี่ที่ชาร์จอย่างรวดเร็วและสิ้นสุดลงที่ระดับแรงดันโดยไม่มีประจุอิ่มตัว
ที่เกี่ยวข้อง:
แผ่นข้อมูล bq25070
http://www.ti.com/lit/ds/symlink/bq25070.pdf
& http://www.ti.com/lit/ds/slusa66/slusa66.pdf
bq20z80-V101 "มาตรวัดก๊าซ"
http://cs.utsource.net/goods_files/pdf/12/121917_TI_BQ20Z80DBTR.pdf
bq25060 LiIon ที่ชาร์จ IC
http://www.ti.com/lit/ds/symlink/bq25060.pdf