Uso de LiPo durante la carga: dos celdas (una cargando, una bajo carga)

El circuito que muestra está esencialmente bien en la operación general, pero tiene la desventaja significativa de que, como se describe, realiza ciclos profundos de ambas baterías y reduce la vida útil de la batería, incluso si la energía solar disponible> energía de carga requerida. Puede superar esto en gran medida ciclando cuando Vbat cae solo un poco. El interruptor de cambio se puede automatizar usando 2 x MOSFET y un comparador.

Si se cambia manualmente, obtendrá un "blip" de cambio que los 50 uF no harán mucho para limitar. 50 uF caerán 1 voltio en 50 microsegundos a 1A, por lo que en 25 uS a 2A. Su cambio tendría que ser "bastante rápido" para lograr esto. El comparador más dos MOSFET como solución de interruptores 'arreglan' esto con un cambio convenientemente rápido. Sin embargo, hay formas potencialmente mejores.

Si conecta la batería a la carga a través de un interruptor de encendido y apagado y el cargador a la batería directamente (suponiendo un diodo interno o equivalente), el circuito funcionará bien en la mayoría de los casos. Pueden surgir problemas si utiliza algún sistema de carga avanzado (por ejemplo, MPPT de algunos sabores), pero en la mayoría de los casos no debería haber ningún problema. Puede haber algunas "condiciones de contorno" interesantes (ver más abajo).

Considerar:

Asumir:

• Cargador capaz de > 2A - digamos 2.5A.
• Icarga máxima de la batería = 2,5 A (establecido por diseño por cargador)
• Carga = 2A.
• La batería dice que está cargada al 50%.
• Cargador capaz de cargar CC/CV LiPo correctamente con Vmax = digamos 4.2V y cola para decir 20% de Imax = 20% x 2.5A = 500 mA.
• El cargador solar debería poder cargar una batería descargada en el peor de los casos de manera segura, pero eso está realmente fuera del alcance de la pregunta.

El cargador ve la carga de la batería semicargada + 2,5 A = > 2,5 A. El cargador "hace lo que puede" y suministra 2.5A.
La batería se carga en modo CC a 2,5-5 = 0,5A.
Voltaje del sistema = el voltaje de la batería aumentará a medida que se cargue la batería.
Cuando/si la batería alcanza el voltaje máximo (es decir, Vbattery = digamos 4,2 V), volverá a la cola de CV (4,2 V)

Condición límite: como se mencionó anteriormente, la presencia de la corriente de carga oculta el estado de "corriente de cola" de la batería del cargador. De la siguiente manera:
el cargador ahora ve una corriente de carga de 2 A + corriente de cola CV de la batería.
A medida que la corriente de carga inunda la corriente de cola de la batería, el cargador nunca "disparará" la carga de la batería y la carga continuará indefinidamente mientras la corriente de cola de la batería + la corriente de carga > 500 mA. Si cargó la batería "todo el día, todos los días" en este modo y siempre cargo > 500 mA, entonces la batería se dañaría. Pero si la carga se elimina ocasionalmente o se reduce a<< 500 mA, el cargador se desconectará.

La importancia de esto depende de la carga y las características de carga, y una mirada a las situaciones típicas de carga frente a tiempo le permitirá evaluar lo que se debe hacer.

Hay varias "alrededores de trabajo". Una fácil es dejar de cargar en Vmax con cola de corriente bo CV. Esto reduce la capacidad disponible de la batería entre un 80 % y un 90 % de lo que obtendría de otro modo, y prolonga de forma útil la vida útil de la batería.

El sistema de cambio de interruptor no está exento de efectos negativos sobre las baterías.
Si descarga para decir 3.3V, está realizando efectivamente múltiples ciclos de descarga profunda y la vida útil del ciclo de la batería será baja.

Si Iload < Icharger_disponible entonces PODRÍA ejecutar la carga en el cargador solar sin la batería involucrada. Sin embargo, el sistema del interruptor de cambio no tiene en cuenta esto y cicla la batería innecesariamente y reduce su vida útil.

Lo siguiente es solo un "iniciador de ideas".
Cuando Vp[v es lo suficientemente alto, suministrará la carga directamente.
Si Vpv es lo suficientemente alto y si la batería requiere carga, también se cargará.
El diodo D1 se muestra como un 1n5819, pero lo ideal sería un MOSFet dispuesto como un diodo de "caída de voltaje cero". Si el panel no proporciona suficiente energía para cargar, la batería contribuirá.
Este circuito "necesita trabajo" pero tiene las características de un sistema útil.

^{simular este circuito : esquema creado con CircuitLab}

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