Preguntas sobre el cargador de batería de iones de litio y los chips de monitor de batería

Quiero construir un sistema alimentado por un paquete de baterías Li-po de 14,8 V o alimentación de red (ruta de alimentación seleccionable). Cuando el adaptador de corriente esté conectado, la batería se cargará y el sistema se alimentará desde el adaptador.

Encontré una familia de chips de cargador independientes de Texas Instruments que hacen exactamente eso. Es el bq246xx. Esta familia tiene algunas características como protección contra sobre/bajo voltaje/corriente.

Dado que la batería que estoy usando es una batería Li-po de 14.8v 4s, debo usar un chip de balance de celdas. Encontré este bq76920 de Texas In. Los chips balanceadores también contienen características similares a los chips del cargador (protección o/uv/c).

Entonces mi pregunta es: ¿Tengo que usar un cargador de batería y chips de balance/monitor para cargar y balancear la batería y alimentar el resto del sistema al mismo tiempo, o puedo usar solo el chip balanceador para hacer estas cosas?

Mi paquete de baterías es bastante caro ($120) y otras personas lo usarán, por lo que necesito una solución que ofrezca la máxima seguridad para las baterías y los usuarios.

Gracias por tu tiempo

Sí, solo quise decir 4 baterías en serie. El 4s1p generalmente se usa en los foros de RC, así que me acostumbré.
comentario movido a responder.
FYI: Revisé ese segundo chip que enumeró, y es un chip solo para monitor . Puede monitorear la salud de las celdas, pero necesitaría un circuito externo para manejar toda la carga/balanceo.
@ RobhercKV5ROB cierto, necesitaría ambos chips: un chip de la familia bq246xx (o similar) para cargar y un bq76920 (o similar) para equilibrar. El bq76920 tiene equilibrio : puede desviar 70 mA a través de cualquiera de las celdas, descargando las celdas de forma selectiva. Por extraño que parezca, los chips BMS completos que incluyen tanto el convertidor CC/CC como el circuito de equilibrio parecen ser raros.

Respuestas (1)

Ya que dijo que desea una protección óptima para sus baterías, creo que le gustará esta solución.

Se me ocurrió un circuito que toma 4 controladores de carga TI BQ24070 (con cargador integrado/conmutación de suministro de batería) como los únicos circuitos integrados de batería. Este circuito permite que cada batería se cargue y descargue de forma independiente, con todas las baterías (funcionales) trabajando en paralelo equilibrado para alimentar su carga (a través de un convertidor Boost). De la información que proporcionó, creo que le gustará que cada celda esté equilibrada y protegida (tanto de sobrecarga como de carga insuficiente), y que el dispositivo tenga capacidad de conmutación por error en caso de falla de una o más baterías (puede suministrar voltaje de salida completo de 1 a 4 pilas).
Baterías Independientes

  • La resistencia no etiquetada debe tener el tamaño apropiado para el transistor NPN cuya base alimenta.
  • El diodo zener y la resistencia de 10K empujarán 0,7 V a la base del transistor NPN, bajando la compuerta del MOSFET AO3415 y habilitando la salida de la celda siempre que el voltaje de la celda permanezca por encima de 2,7 V (protección contra bajo voltaje/sobredescarga).
Anterior respuesta eliminada y nueva respuesta publicada para responder a los criterios adicionales de OP, sin transferir ahora comentarios irrelevantes (a la pregunta thks).
Esta respuesta se ve bien, pero ¿realmente has probado este circuito?
Además, la batería que estoy usando es un paquete de 4 series con 2 cables gruesos para alimentación y 5 cables delgados para equilibrar. Entonces, del circuito anterior, supongo que usaré solo los cables de equilibrio para alimentar el paquete de baterías y no los cables de suministro reales (los gordos). ¿Es eso correcto?
No, sería imposible para mí probar este circuito sin obtener las piezas, junto con 4 celdas LiPO, y construirlo. Dado que actualmente no necesito un paquete LiPO ultra confiable de 4 celdas, eso es más $$ de lo que estoy dispuesto a gastar sin ganar nada. En cuanto a los cables incluidos en el paquete, esa es información que hubiera sido muy útil para darnos antes de pasar varias horas investigando piezas y construyendo ese diagrama de circuito. Este circuito necesariamente usaría solo los "5 cables delgados" tanto para cargar como para descargar el paquete.
Si esos cables pueden manejar la corriente que necesita (este circuito es capaz de cargar/descargar corriente por celda hasta 2A), entonces esa puede ser una respuesta perfectamente utilizable para usted, pero si necesita una corriente de salida más alta de lo que puede confíe en esos cables, necesitaría eliminar todo a la derecha de las celdas en este circuito, agregar su propio selector de fuente de batería/cargador y agregar protección contra sobredescargas a los "cables gordos" para usarlos para la salida en serie.
No mencioné el paquete: los cables incluidos anteriormente porque todas las baterías Li-po de la serie de celdas múltiples tienen dichos cables. Luego, después de revisar su esquema, pensé que algo no coincidía con mi primera publicación. Lamento la confusión y tu tiempo. El instrumento necesita 2A para un funcionamiento continuo, pero cuando arranca necesita más de 10A durante un breve período de tiempo (5-10 segundos).
En ese caso, el circuito (como se dibuja) podría proporcionar energía de 'función continua' y/o carga de celda independiente; pero necesitaría usar el cableado de salida en serie para su carga de inicio de 10A.
Sí, supongo. Que tiene sentido
Mirando el circuito nuevamente, necesitaría agregar más complejidad que el valor del ide, para cargar de forma independiente las celdas en ese paquete de baterías, usando ese circuito. Debido a la conexión en serie interna de las celdas, tendría que alimentar cada BQ24070 desde su propio regulador de voltaje para superar la diferencia de "potencial" en los terminales de cada batería. Si se trata de una pieza de equipo médico, puede valer la pena, pero cualquier cosa que no sea "crítica para la misión" probablemente no califique la complejidad. Si tuvieras 4 celdas separables, eso marcaría la diferencia...
no, no es para equipos médicos. pero se vuelve complejo y no sabemos si el resultado final será exitoso. En un foro leí que algunos chips como bq40z50 de TI pueden hacer todo el balanceo y monitoreo de voltaje y corriente sin el uso de un microcontrolador externo. Es un chip autónomo. No sé, estoy un poco confundido. Para decirte la verdad
Estoy seguro de que alguien fabrica un chip listo para usar para hacer lo que necesita. Y podríamos diseñar un pcb para hacerlo. Pero antes de hacer una selección/diseño, es útil conocer todos los criterios para la aplicación, las piezas requeridas y el presupuesto. A veces, todo eso empuja hacia una nueva placa de circuito impreso, otras hacia una parte lista para usar. Una vez que esté seguro, todavía estoy dispuesto a ayudar si es necesario;)
ok, veré que puedo hacer y vuelvo con más información. Gracias por su esfuerzo y por su tiempo señor.
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