¿Qué propiedad de los paquetes de baterías USB les permite emitir energía simultáneamente mientras reciben energía? [cerrado]

¿Por qué algunos paquetes de baterías USB, generalmente más baratos*, permiten la carga y descarga, pero otros no? ¿Hay algún problema con hacer esto?

Contexto: quiero alimentar un teléfono con un paquete de baterías USB y, al mismo tiempo, cargar el paquete de baterías con una pequeña unidad de panel solar, creando así una configuración de USP de pobres.

* como me he observado a mí mismo y en otros lugares

Para mayor claridad: no quiero cargar y descargar una batería , quiero cargar (o al menos dejarlo enchufado) y cargar otro dispositivo desde un paquete de baterías . ¡Cosa diferente!

Es físicamente imposible cargar y descargar una batería al mismo tiempo. Lo que probablemente sucede es que el suministro proporciona suficiente energía para alimentar el dispositivo y cargar la batería.
Bueno, gracias. ¿Hay algún daño en hacer esto sin embargo? He notado que puede funcionar de manera muy efectiva, es decir, si un teléfono está lleno y no consume más energía, el paquete en sí comenzará a cargarse. Esto parece una gran característica y me pregunto si hay algún inconveniente ya que las mejores baterías no lo hacen.
¿Qué es "mejor" acerca de los que no?
Digo mejor significado, más caro. Por ejemplo, las baterías Anker simplemente no producirán nada si están enchufadas (por lo que he visto).
Votado negativo debido a que las personas no leen/entienden la pregunta. ¡No estoy tratando de cargar y descargar una batería!
Al igual que un UPS en línea: use la energía de entrada para alimentar la salida, use el resto para cargar. Si se garantiza que la potencia de entrada es mayor que la potencia de carga, entonces no descargará la batería. En realidad, todos los teléfonos inteligentes funcionan de esta manera.
¿Qué no está claro sobre lo que OP está pidiendo? Quiere tener un sistema de respaldo de carga solar de $200 con un banco de energía USB de $10. Lo que esencialmente debe explicarse es por qué el UPS con respaldo solar es mucho más costoso que el banco de energía USB.

Respuestas (3)

No lo sé, pero esto parecería ser una elección de diseño. La forma más sencilla de construir una de estas cosas es tener una conexión en forma de "T" entre la batería, su cargador y el convertidor elevador para la salida. Sin embargo, eso significa que el cargador no puede saber si la corriente fluye hacia la batería o hacia la carga. Esto hace que tanto la limitación de corriente como la terminación de la carga sean más difíciles.

Puede darse el caso de que ejecutar algo desde la salida del paquete haga que la batería pase por muchos pequeños ciclos de carga/descarga. Esto es malo para su vida. Sospecho que los caros lo consideran malo y lo previenen mientras que a los baratos no les importa.

También está la cuestión de qué sucede si intenta extraer más corriente del paquete de la que suministra el cargador: definitivamente tendrá ciclos de carga y descarga en ese momento.

La otra solución barata es un gran diodo Schottky de entrada a salida. Esto da como resultado que el voltaje de salida sea ligeramente menor que el voltaje de entrada. Nuevamente, algo que hace barato puede no importarle.

Consulte Desmontaje 1 o Desmontaje 2

Hay PMIC tipo UPS USB de una sola celda de un solo chip como LTC3556 que resuelve su problema de "conexión en T".
Un enfoque es usar un solo convertidor reductor síncrono bidireccional para cargar la batería del banco de energía desde un host USB y (operando a la inversa) descargar la batería a un esclavo USB. Algunos chips monolíticos ya hacen esto, por ejemplo, linear.com/docs/46542

Cualquier batería solo puede cargarse o descargarse en un momento dado. No existe tal cosa como carga/descarga simultánea.

Es posible que una unidad completa que contenga una batería y un cargador permita usar el voltaje de la batería mientras se carga. Que la batería se cargue o se descargue durante dicha operación depende de la cantidad de corriente que proporcione el cargador y de la cantidad de corriente que consuma la carga. La corriente de la batería será (corriente del cargador) - (corriente de carga). Si es positivo, la batería se está cargando. Si es negativo, la batería se está descargando.

Como dije en la pregunta, esto se refiere explícitamente a los paquetes de baterías, no a las baterías. Incluso lo resalté en negrita para evitar que me digan lo mismo otra vez. El comportamiento de diferentes paquetes de baterías no es tan consistente como usted afirma: puedo conectar el mismo cargador y dispositivo y obtener diferentes comportamientos de diferentes paquetes. Mi pregunta es: ¿por qué?
@Ben: si tiene una sola celda o varias celdas en paralelo/serie en un "paquete" no cambia nada.
¿Puede responder a la pregunta: por qué algunos paquetes/unidades/colecciones de múltiples celdas pueden realizar una función en la que, si están enchufadas y reciben energía, pueden continuar emitiendo energía, pero algunas no?
Es una elección de diseño. Si solo tiene un puerto en un dispositivo, puede enchufar un cargador o enchufar un dispositivo para suministrar energía. Con dos puertos, puede hacer ambas cosas al mismo tiempo, si elige permitirlo y el suministro tiene suficiente capacidad para ambos.
@Finbarr ¿Qué factores conducirían a esas opciones de diseño, suponiendo que siempre haya suficientes puertos?
Costo, marketing, requisitos especificados, cualquier número de factores, como con la mayoría de las cosas. Como has visto, es perfectamente posible, pero algunos eligen hacerlo, otros no.

Esencialmente, usted está preguntando por qué no todos los "paquetes de baterías" realizan una función completa de administración de energía. Considere los desafíos de la tarea que está solicitando:

Tiene tres dominios de energía, (a) entrada de energía, generalmente llamada VIN o VBUS, (b) salida de energía, generalmente designada como VSYS, y (c) batería VBAT.

Para realizar la administración de energía completa a su gusto, debe proporcionar varios modos de operación, con cambio automático entre ellos dependiendo de las condiciones:

  1. No tienes VBUS. El VSYS (voltaje a su dispositivo, generalmente +5 V a un teléfono/tableta) se obtiene de VBAT (normalmente 3,0 - 3,8 V), por lo que su PMIC debe funcionar como un convertidor BOOST de VBAT a VSYS;

  2. Tienes VBUS y no tienes teléfono. Como VBUS suele ser de +5 V y superior, el PMIC debe funcionar como convertidor/cargador BUCK de VBUS tyo VBAT, con el modo de corriente constante/voltaje constante necesario para cargar correctamente la celda de iones de litio;

  3. Tiene entrada VBUS y teléfono (carga en VSYS). Si VBUS genera +5 V, el PMIC debe tener un interruptor de RUTA DIRECTA para derivar el VBUS a VSYS, mientras se mantiene el modo de carga LiIon de VBUS a VBAT.

Ahora considere que VBUS generalmente tiene limitaciones como 500 mA, 900 mA o más, dependiendo de la fuente. El PMIC debe tener una inteligencia para limitar su consumo mientras suministra AMBOS VSYS y carga VBAT. Además, de alguna manera debe equilibrar la salida a VSYS (al teléfono) y VBAT si desea que la batería esté viva. Si su VBUS proviene de una "pequeña unidad alimentada por energía solar", es probable que no tenga capacidad para proporcionar carga completa a su teléfono Y, y no quede nada para cargar la batería.

Nuevamente, para administrar el sistema de carga del teléfono, debe anunciar en el lado de su teléfono alguna capacidad (proporcionar la firma del cargador en el extremo VSYS), que nuevamente es de 500 mA o superior. Si su "pequeña unidad de energía solar" no puede proporcionar esto, se debe desactivar alguna salida, VSYS (para que su teléfono no reciba carga) o VBAT (para que la batería de su banco no se cargue).

Finalmente, es probable que su "pequeña unidad de energía solar" tenga una salida variable (dependiendo de la hora del día y la insolación general), por lo que debe administrar de manera inteligente los tres dominios de energía, lo que solo puede hacerlo un microprocesador. Para apreciar la complejidad de la tarea, es posible que desee examinar la cartera de PMIC que ofrece Texas Intruments observando algunos ejemplos como la familia BQ25xxx .

Ahora, ¿ves por qué los "baterías portátiles USB baratas" no pueden hacer lo que estás pidiendo? Incluso creo que no hay un solo banco de energía USB que pueda hacer el trabajo que desea, y solo los sistemas solares especializados bastante costosos pueden hacerlo.

Los bancos de energía USB baratos que funcionan con energía solar funcionan solo de dos maneras, (1) la energía solar carga la batería si no hay un teléfono conectado (toma de 3 a 4 días soleados para cargarse por completo) y (2) la energía solar alimenta el teléfono y las cargas del teléfono disminuyen lentamente demanda de energía hasta la capacidad solar, y la batería parece agotarse lentamente. amazon.com/Levin-6000mAh-Portable-Charger-Android/dp/B00JEGLLHM/…
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