Corriente/voltaje de carga para baterías lipo

Para cargar cualquier batería a base de litio, generalmente no debe usar una fuente de alimentación de banco a menos que tenga una función especial de "Cargar celdas a base de litio".

Pero en un apuro (no hay otra opción), consideraría la carga lenta como una opción, establecería el voltaje en 4,2 V y limitaría la corriente a C/10. Entonces, para una batería de 1000 Ah, cargue con 100 mA hasta 4,2 V. Entonces, en el suministro: V = 4,2 V, Imax = 100 mA. Eso cargará lentamente la celda y la carga se volverá más lenta cuando la celda alcance su carga completa. Sin embargo, no haría esto regularmente, solo cuando no hay otra opción y debes tener una celda cargada.

Para cargar correctamente las celdas de litio, lea este artículo .

La mayoría de los cargadores usan regulación de voltaje, regulación de corriente o incluso ambos al mismo tiempo dependiendo del estado de la batería (generalmente derivado de su voltaje y temperatura). La carga rápida se vuelve aún más compleja ya que la corriente de carga completa solo debe aplicarse cuando la batería está entre el 30 % y el 80 % (esos porcentajes pueden variar según a quién le preguntes).

Esto significa que para cargar a una corriente constante de 2C todo el camino, tengo que usar un voltaje mucho más alto que 4.2V

Cargar a 2C es una carga rápida, no deberías estar haciendo eso "todo el tiempo", mira mi comentario sobre la carga rápida. Incluso cuando se carga rápidamente, la corriente debe disminuir cuando la batería se está cargando por completo. Si no lo hace, la batería se sobrecalentará y podría comenzar a echar humo, pero seguramente la estresará y limitará su vida útil.

Lo de "FLAME ON" no sucede tan fácilmente, puede cargar "de manera segura" una batería LiPo a un poco más de 4.2 V, pero eso hace que la batería se estrese y eso limitará su vida útil . Los 4,2 V son un compromiso decente entre la vida útil y la capacitancia de la batería.

Los cargadores normales tienen tres fases para cargar. Se realiza una carga de condición previa a una corriente constante (generalmente 0,1 C o menos) si la celda se ha descargado por debajo del voltaje de terminación de descarga normal.

Una vez que la batería está por encima del voltaje de terminación de descarga normal, la batería se carga a una corriente constante hasta que el voltaje alcanza el voltaje de terminación CC (normalmente 4,2 V, pero varía según la química exacta).

Una vez que la celda alcanza los 4,2 V, el cargador cambia al modo de voltaje constante hasta que la corriente de carga desciende hasta el punto de terminación de la carga (0,1 C aproximadamente) y la carga se detiene.

Los cargadores también implementan sensores de temperatura de la celda y temporizadores para cada una de estas fases para detener la carga si algo sale terriblemente mal con una celda.

Simplemente configuré mi fuente de alimentación a 4.20V y límite de 1A y listo...

Lo que realmente sucedió es que la batería cargó alrededor de 0.9C y se ralentizaba a medida que se acercaba a 4.2V .

Si la fuente de alimentación era realmente capaz de generar 4,20 V a 1 A, entonces debería haber entregado ese voltaje cuando la corriente era inferior a 1 A. Si no pudo generar 4,20 V a menos de 1 A, entonces debe tener un voltaje deficiente. regulación. Si la medida de voltaje más bajo fue en la batería (con 4,20 V en la fuente de alimentación), entonces debe haber una resistencia excesiva en los cables y/o conectores.

Esto significa que para cargar a una corriente constante de 2C todo el tiempo, tengo que usar un voltaje mucho más alto que 4.2V, pero una celda lipo completamente cargada no debe tener más de 4.2V o hace la cosa de FLAME ON.

No debes hacer eso. El voltaje en la batería nunca debe exceder los 4,20 V. Cuando alcanza los 4,20 V en el modo de corriente constante, el cargador debe mantener el voltaje bajo y dejar que la corriente disminuya, luego debe apagarse cuando la corriente cae a ~ 1/10 de la actual conjunto. La corriente disminuye debido a la resistencia interna de la batería y cualquier resistencia en el cableado entre la batería y el cargador.

El circuito equivalente se ve así: -

^{simular este circuito : esquema creado con CircuitLab}

La regulación de corriente del cargador está representada por I1 y la regulación de voltaje por D1. El cableado entre el cargador y la batería tiene una resistencia total de 0,1 Ω y la batería tiene una resistencia interna de 0,1 Ω. En este escenario, la batería ya se ha cargado hasta 4,10 V internamente.

¿Qué pasa ahora? La diferencia entre el voltaje del cargador y el voltaje interno de la batería es 4,2 - 4,1 = 0,1 V. La resistencia total entre ellos es 0,05 Ω + 0,05 Ω + 0,1 Ω = 0,2 Ω. La ley de Ohm dice que corriente = voltaje / resistencia, por lo que la corriente de carga es 0,1 V / 0,2 Ω = 0,5 A. El voltaje en los terminales del cargador es de 4,20 V. En los terminales de la batería es 4,2 V menos caída de tensión en el cableado, es decir. 4,2 - (0,1 Ω * 0,5 A) = 4,15 V .

A medida que la batería continúa cargándose, la diferencia de voltaje entre el cargador y la batería se reduce, lo que hace que la corriente disminuya. Si se deja cargando durante el tiempo suficiente, la batería finalmente alcanzará los 4,20 V cuando la corriente caiga a cero.

Todo el mundo parece querer darle su propio giro a las cosas. La vida como la conocen, supongo. Las baterías de fosfato de litio y muchas otras se cargan con una corriente constante y un voltaje constante. CC CV

Es importante reconocer que la tecnología de litio tomará toda la corriente que le arroje y quemará algunos suministros. El fabricante recomienda un máximo actual y si está seguro de que esa cifra proviene del fabricante, utilícela como un máximo. Tenga en cuenta que muchos vendedores de baterías aumentan las cifras para verse mejor. No hace ninguna diferencia para ellos.

He encontrado con LFP que .2C es seguro. Eso es el 20% de la capacidad nominal de amperios de las celdas. Ir a .5C generalmente tampoco da ningún problema. Por encima de eso, se producirá calor que gasificará el electrolito que, en paquetes de aluminio y prismáticos, hinchará la celda.

Entonces, primero decida su corriente de carga. A continuación, la química determina el voltaje para configurar el cargador en . 3,65 es un máximo para LFP y 4,2 un máximo para LiIon.

Entonces, para LFP, configure la corriente en .2C, configure el voltaje en 3.65v y espere hasta que la corriente comience a caer. Mire el voltaje y apáguelo todo cuando los terminales de la celda lleguen a 3.5v. Ir más alto produce calor y placas de metal de litio en la capa SEI, así que no vaya allí sino una vez en la primera carga.