Come alimentare un widget mentre la batteria agli ioni di litio si sta caricando?

Ho bisogno di un modo per caricare una cella agli ioni di litio da 3,7 V (probabilmente un tipo 18650) da un ingresso da 4,5 V a 20 V. Non è un problema, ci sono molti caricabatterie (di commutazione) in giro con quel tipo di raggio operativo.

Tuttavia, la mia difficoltà ora deriva dal secondo requisito. Il widget deve essere in grado di funzionare durante la carica assorbendo in media 250 mA con carico di picco di 500 mA quando i motori sono in funzione.

Mentre in linea di principio sembra che tutto ciò che devo fare è assorbire corrente dalla batteria, ciò interferirebbe con il processo di ricarica, poiché la corrente misurata sarebbe diversa da quella che la batteria sta effettivamente disegnando. Quando nella fase a corrente costante (~ 90% del tempo di processo di carica) la corrente che cambia improvvisamente altererebbe la tensione di carica. Questo probabilmente non sarebbe troppo salutare per la batteria. È anche probabile che interferisca con il cut-off C / 10.

Quale sarebbe il modo migliore per risolvere questo problema?

Ho pensato di usare due circuiti integrati. Uno per caricare la batteria e un convertitore buck per far funzionare l'elettronica a ~ 4.5V, ma questo occupa spazio e aumenta il costo del widget, quindi preferirei farlo in un altro modo.

Ho pensato a questo requisito di recente.

Finché mantieni la corrente da Vin per caricare partizionato lontano dalla corrente della batteria, dovresti avere problemi minimi. cioè se la corrente è passata da Vin a batteria e poi a Batteria per caricare, il sistema deve fare un lavoro extra per poter ignorare Iin.

cioè la corretta carica della batteria deve essere in grado di gestire la corrente netta della batteria durante la carica. Finché renderai possibile la gestione della corrente della batteria durante la ricarica, tutto andrà bene. In questo modo (digram di seguito) il controller della batteria non "vede: cosa sta facendo la fonte esterna.

• Iin -> Regolatore -> Batteria -> Controller batteria -> Carica x

MA se in va a caricare direttamente e la batteria si collega per caricare in modo indipendente, quindi tutto viene mantenuto partizionato.

• Iin -> Regolatore -> Carica
  batteria - Controller batteria - Carica

In pratica, questo può essere semplice come caricare il carico sul lato V della corrente della batteria. Il rilevamento della corrente vede quindi la vera corrente della batteria (dentro o fuori) ed è "inconsapevole" della corrente di carico effettiva.

COSÌ

Se l'alimentazione esterna può far funzionare direttamente il widget, verrà eseguito senza il coinvolgimento della batteria. In caso contrario (ad esempio carica 100 mA, carico 300 mA), assorbirà la corrente della batteria per compensare la differenza.

La fine della fase di corrente costante viene attivata quando la tensione della batteria raggiunge Vmaxchg * = (di solito 4,2 V / cella). Questa tensione può essere leggermente influenzata dalla corrente di carica disponibile ma non molto. [[Nota: la carica% durante la fase di corrente costante è generalmente inferiore al 90%]]. Quindi la fine della fase CC non sarà molto influenzata dal funzionamento del widget.

La fine delle fasi CV (tensione costante) si verifica quando Ichg passa a circa il% di Imax.
Se la fornitura esterna non può supportare direttamente il widget più Ichg_current, Ichg diminuirà e la ricarica potrebbe terminare. È possibile disabilitare la terminazione della carica durante il tempo di esecuzione del widget o aggiungere un falso valore corrente nel circuito di controllo della terminazione per far sembrare che Ichg sia stabile quando il widget viene eseguito. Più semplice di quanto pensassi :-).

Il sotterfugio di regolazione della velocità di carica apparente non fa male poiché la batteria non si carica durante questi periodi (e il normale funzionamento presuppone che il widegt smetta di funzionare.