Carga de la serie LiFePo4 de 2 celdas con MCP73223

Quiero hacer un cargador para dos celdas LiFePo4 en serie. Como soy consciente, cargar celdas en serie puede ser problemático, debido a las ligeras diferencias en cada celda, que pueden cargar una y la otra no, siendo esta situación empeorando con el tiempo.

Estaba buscando específicamente un IC que ayudara a la carga, a pesar de tener demasiada electrónica externa y/o microcontroladores haciendo el trabajo.

Me encontré con el MCP73223 de Microchip , que contradice la necesidad de equilibrar, afirmando ser un modelo para controlar la carga de 2 celdas en serie.

Entonces, dado que este IC parece encajar perfectamente en mi aplicación, las preguntas son:

  1. ¿Es tan crítica la necesidad de equilibrar que incluso cargar solo dos celdas en serie tendrá grandes repercusiones en el tiempo de carga? ¿Por qué?

  2. Si la pregunta de la primera pregunta es sí, ¿por qué uno de los grandes fabricantes de circuitos integrados desarrollaría y vendería un chip que nos induce a hacer algo técnicamente incorrecto?

Respuestas (1)

La carga "a ciegas" de baterías en serie, independientemente de la química, es una mala idea. Por carga "a ciegas" me refiero al tratamiento de múltiples celdas en serie como una sola batería.

Sin embargo, la carga a ciegas es barata y sencilla. Si no le importa demasiado la longevidad de las celdas, pero sí el costo y el espacio, entonces la carga a ciegas de varias celdas es una opción.

La mayoría de los cargadores de celdas múltiples no cargan a ciegas. Tratan cada celda como una entidad separada y adaptan la carga para garantizar la carga adecuada de todas las celdas de la cadena.

Notará que en los esquemas de todos los chips de este tipo hay más que solo dos cables que conectan el cargador a la batería: hay un tercero que se conecta al punto medio entre las baterías (o dos más cuando es un cargador de 3 celdas). Eso permite que el chip controle el estado de cada celda individual en la cadena y afecte a cada celda por separado.

No es 100 % perfecto, pero es muchísimo mejor que la carga a ciegas, y seguro que es mejor que quitar las baterías de un dispositivo para cargar manualmente cada una por separado.

A medida que ciega las celdas de carga en serie, la celda con la mayor cantidad de carga desencadena el final de la carga, de modo que la celda siempre está completamente cargada. La otra celda no se ha cargado por completo y nunca se carga por completo. Esta es la fuente del desequilibrio celular.

Con el tiempo, el voltaje de la segunda celda cae más y más hasta que llega a un nivel en el que ya no se puede volver a cargar, incluso si tuviera que sacarlo del circuito y cargarlo por separado. Ahora está muerto.

Entonces, si bien las celdas en serie de carga ciega hacen que las celdas mueran con el tiempo, no es una falla catastrófica (como en las partes del cuerpo que vuelan por la habitación catastrófica), sino una disminución gradual de la carga hasta que desaparece.

Notará un par de frases clave en la hoja de datos, especialmente en la sección Aplicaciones típicas:

  • Cargadores de batería LiFePO 4 de bajo costo
  • Juguetes

Productos baratos en los que te importa más cuánto cuesta fabricarlos que lo buenos que son. No le importa que la batería de su auto se quede sin uso en 6 meses; de todos modos, el niño se aburrirá al día siguiente. Si realmente quisieran un buen auto a control remoto, comprarían uno de verdad, no un juguete, pero por supuesto que costaría más.

Entonces, la conclusión, reitero, una vez más, es:

COSTO

Gracias por la respuesta, pero esto en realidad no responde mis preguntas en absoluto, solo indica que es una mala idea, lo cual les hago saber que estoy al tanto de las preguntas. Apresurarse para responder a veces también es una mala idea, ya que notará que este chip en particular no tiene el tercer pin que mencionó, lo que hace que esta respuesta esté bastante fuera de tema, ya que quiero saber por qué Microchip fabricaría esto. Tal vez sea porque no es eso de una mala idea. Y si por favor mejora la "mala idea" con alguna información técnica, pruebas de algún tipo, obtendría más calidad aquí de la que obtuve en Google. ¡Gracias!
Lo producen porque es barato. Observa el uso de la frase "Bajo costo" varias veces en la hoja de datos. Es una Mala Idea™ porque una de las dos celdas puede terminar con bajo voltaje y no estar completamente cargada, y si ese voltaje baja demasiado, no se puede recargar en absoluto. Por lo tanto, obtiene una vida útil de la batería reducida pero costos de producción reducidos. Como dice en la ficha técnica - ideal para juguetes ;)
¿Producen algo que es técnicamente incorrecto pero escribe "bajo costo" en la hoja de datos, por lo que interpretamos "es una mala idea, no lo use"? No me parece. Nuevamente, alguna información técnica o pruebas sobre el impacto de la carga en serie (y de nuevo, solo estoy hablando específicamente de dos celdas) estaría bien, pero no puedo encontrarlas.
"Técnicamente incorrecto" sería si causara que las baterías explotaran. Esto solo es "incorrecto" cuando sus expectativas difieren de los resultados esperados de su dispositivo. Es perfectamente correcto y aceptable para ciertas situaciones y entornos. Es posible que esas situaciones y entornos no coincidan con sus requisitos, en cuyo caso el dispositivo no es el adecuado para su uso.
De acuerdo. Eso respondería a la segunda parte de la pregunta, aunque en mi interpretación personal es una cuestión de opinión, no una verdad absoluta. Gracias. La pregunta se dirigió al chip del microchip, mientras que el verdadero problema para mí es, para cargar solo dos baterías en serie, ¿cómo puedo predecir, medir (o alguien ya lo hizo en algún lugar que no encontré) el impacto real? Quiero decir... o docenas de células, entiendo la criticalidad. Pero para 2 celdas que ocasionalmente se encenderán, ¿cómo podría saber/predecir el impacto? Porque dependiendo del nivel de impacto, puedo usar esta solución de todos modos.
Carga de la serie LiFePo4 de 2 celdas con MCP73223
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