Incarcare baterie Li-ion, pentru incepatori

[Blacksmith]

As vrea sa va intreb altceva...

Se da bateria asta (Li-ion, 3.6V, 3300mAh): https://www.tme.eu/ro/details/accu-ncr18650b/acumulatori/panasonic/ncr18650b/

Si o siguranta de 3.5A cu urmatoarele caracteristicii: https://www.lcsc.com/datasheet/lcsc_datasheet_2304140030_Littelfuse-0437003-WR_C99539.pdf

- la 7.0 A ... arde in 10s

- la 8.6 A ... arde in 1s

- la 10.7 A ... arde in 100ms

- la 13.7 A ... arde in 10ms

- la 25.0 A ... arde in 1ms

 

Poate proteja aceasta siguranta bateria de scurturi si sa permita sarcini de pana la 3A ?

Nu am idee cat e rezistenta interna a bateriei si nici ce alte rezistente se mai adauga din circuit, ca sa vad daca genereaza destul curent pentru a arde siguranta...

Apoi, ce parere aveti de sigurantele asta SMD ? Ca n-am folosit niciodata si nu stiu cum se comporta... Oare cand se ard deschid intotdeauna circuitul ?

[sesebe]

De susținut 3A va susține dar legat de protejarea bateriei la scuturi..... ma cam îndoiesc ca va asigura o protecție eficienta. 

Chestiile sensibile nu se protejează cu fuzibile care sînt lente. 

[Blacksmith]

E mult 10ms pentru 13.7A care sigur cred ca se atinge la un scurt pe o baterie din asta ?

Ce poate sa faca bateria aia in 10ms ? Din cate am inteles bateriile astea iau foc sau explodeaza din cauza acumularii de presiune o data cu ridicarea temperaturii. Chiar sa creasca temperatura asa de mult in 10 ms !?!

Nu prea as mai avea chef sa ma complic cu protectii complexe cu operationale si alte alea... Ca si asa e destul de complicat ce vreau sa fac. 

Editat Noiembrie 15, 2024 de Blacksmith

[Stefan]

@Blacksmith probabil rezistența internă este sub 50 miliohmi dar este mai sigur să cauți într-o fișă tehnică, absurd că pe TME nu au atașat și fișa tehnică.

Când acumulatorul este nou și încărcat îți zic sigur că fuzibila aia o să fie pulverizată instant. Totuși ce faci când peste x timp nu mai știi exact in ce stare este acumulatorul, stai periodică să verifici dacă nu cumva protecția cu fuzibilă nu mai este eficientă? Dacă protecția cu fuzibilă era suficientă / eficientă sunt sigur că primii care o implementau erau chinezii, dar până și ăștia pun cel mai amărât modul de protecție.

Este adevărat că există acumulatori protejați cu siguranțe termice și chiar cu bimetal dat sunt completate și cu un modul electronic.

[dumitrumy]

Si de ce nu iti place un circuit gata facut, ieftin, miniatura? Ca face el limitarea daca credem e spun unii:

8205A MOSFET Current Limit
Using RDSON as the Current Limit
The current limiting voltage threshold is detected by a comparator, when the voltage at the CS pin reaches 150mV. The comparator voltage will be reached when the voltage
 drop across the resistance of the two (switched on) MOSFETs reaches 150mV - this is caused by more current flowing through the two MOSFETS and is therefore the voltage
 drop across 2 x RDS(ON).

You can find RDS(ON) values in Figure 6 of the datasheet for the 8205, which is labelled "Rdson On-Resistance(mΩ) vs ID- Drain Current (A)" and shows the curves for
 various Vgs values.

Since the battery voltage is close to 4.5V using that curve gives RDS(ON) as 20mΩ which results in a short circuit current of 3.75A (0.15/(2*20e-3)).

When the battery discharges it will be closer to 2.5V giving RDS(ON)as 25mΩ resulting in a short circuit current of 3A (0.15/(2*25e-3)).

Once triggered, the DW01A the discharge MOSFET (OD) is turned off. It is only released when the load is removed.

[Blacksmith]

Si iar revenim la DW01A care mi-a mancat zilele cu mosfet-ii lui. Da, am citit tot ce mi-ai explicat pana acum, dar eu nu inteleg cum functioneaza. Mie imi tot da, dupa o mie de simulari, ca curentul trece prin diodele de protectie ale mosfetilor si din datasheet nu reiese ca ar duce curentul. Apoi, ce sa fac cu integratul ala, sa-l folosesc doar pe post de protectie la scurt ? Ca nu-mi place ce niveluri are alese pentru limita superioara si inverioara a tensiunii...

[dumitrumy]

Cum sa simulezi ceva care are o masinarie complexa e este prezentata doar printrun dreptunghi? Ca simulatoarele se incurca si la LM555 cand faci dupa el o schema mai stufoasa.

Ce am prezentat eu este doar din imaginatia mea dar mixat cu schema si cu 50 ani in spate de circuite cu tranzistoare. Lipsa unui radiator, capsula mica si cunoasterea caderii de tens. pe orice dioda cu siliciu iti indica fara sa fii mare savant ca cipul s-ar distruge daca ar circula un timp mai indelungat 3A prin diode. Apoi scrie ca limitarea de curent se face la 150mV pe 2 MOS-uri in serie, deci daca ar trece curentul printro dioda ar fi mereu in limitare. Am vrut sa cumpar eu un modul de pe M. Domnului dar nu am gasit la o cautare rapida. Daca as avea unul as face toate masuratorile cu el. Si spui ca nu iti plac pragurile, dar daca pui o simpla siguranta, cu ce citesti acele praguri?

[Blacksmith]

Ma refeream, la pragurile pentru protectia la supraincarcare (aia pe la 4,2V) si cea de supradescarcare (2.5-3V)...

 

Ok, ma apuc din nou sa analizez schema...

[Blacksmith]

Ia uite ce scrie la integratul minune DW01A:

https://www.lcsc.com/datasheet/lcsc_datasheet_2411121111_PJSEMI-DW01A_C41398501.pdf

Cica e recomandat pentru baterii de maxim 1000mAh... Iar a mea are 3300mAh.

[dumitrumy]

Pai nu ai vazut cablajul colegului ca avea loc de 3 MOS-uri?

Pentru ca nimeni nu face teste, daca cauti aiurea pe net vezi baieti ce pun masuratori detaliate de cateva pagini la orice fleac. Noi fiind pui de daci, mai mult cu sabiile, letconul si sonda doar cand iese banul (esti totusi o exceptie fericita). Dar si la depanare surse, o postare de crezi ca suntem in anii 60 si se pun caramizile electronicii. 

EDIT: am dat cautare pt. aplicatie de curent mai mare, prima intalnita:

Editat Noiembrie 15, 2024 de dumitrumy

[Blacksmith]

Ok, am sa o analizez...

 

Dar fii atent aici:

 

Am facut simularea asta cu bipolari in loc de mosi si diode separate ca sa pot sa vad pe unde o ia curentul. Uite, hai sa gandim asa:

- ambele tranzistoare sint deschise si bateria se poate si incarca si descarca

- sa zicem ca doar o incarcam, cum e acum in poza

- la un moment dat apare supratensiune pe baterie si tranzistorul de jos (Q1) se inchide, ceea ce opreste incarcarea, pana aici totul bine

- apoi sa zicem ca vrem sa consumam din baterie... conectam plusul bateriei de pe incarcator pe sarcina din dreapta

- curentul vine de la plusul bateriei, prin sarcina si ajunge la tranzistorul de jos, iar pentru ca el este inchis, curentul o ia prin dioda lui paralela si apoi prin tranzistorul de sus, care e deschis !

 

Deci, explica-mi si mie cum zici tu ca nu circula niciodata curent prin diodele de protectie.

Editat Noiembrie 15, 2024 de Blacksmith

[UDAR]

Simularea cu bipolari nu este OK, bipolarii nu conduc în ambele sensuri pe când moșii da. 

Deci să revenim la schema din DS-ul lui DW01A. În mod normal ambii tranzistori primesc în poartă o tensiune pozitivă față de masă deci ambii sunt în conducție. Atât la încărcare cât și la descărcare curentul trece prin cei doi MOS înseriați iar nu prin diode!

Circuitul de supraveghere urmărește tensiunea dintre CS și masă care este tensiunea la bornele celor doi MOS în conducție adică 2xIbatXRdson cum s-a mai spus. Dacă se întâmplă ceva anormal - fie curentu depășește limita prescrisă fie tensiunea este prea mare sau prea mică unul din cei doi MOS rămâne fără comandă și se blochează. Dacă acest lucru se întâmplă în timpul descărcării se blochează M1 . Curentul ar circula de la plusul bateriei prin sarcină și prin M2 în conducție dar întâlnește M1 blocat cu dioda aferentă polarizată invers. Deci renunță !

Dacă este în timpul încărcării situația este similară dar cu M2 blocat.

[Blacksmith]

Doamneee, deci simt ca-mi crapa capul...  

Cum sa conduca un MOSFET invers, mai ales daca are Vgs = 0 ?? Cum sa conduca un N-Ch de la sursa catre drena, altfel decat prin dioda lui paralela ??

 

Uite, si AI-ul zice ca tot prin dioda conduce (pe shcema asta) :

"

Discharge Path with Q2 Off:

Even though Q2 is off, the load can still discharge the battery because of the body diode of Q2. In a typical N-channel MOSFET, the body diode allows current to flow from the drain to the source (battery positive to load negative in this setup).

In this case, when a load is connected, the current flows from the battery positive terminal, through the load, through the body diode of Q2, and finally through Q1 to the battery's negative terminal. This provides a path for discharging, even when Q2 is off due to the overvoltage protection."

 

Editat Noiembrie 15, 2024 de Blacksmith

[UDAR]

De ce ar fi Vgs zero? Și da, conduce, dacă Vgs>Vth și Vds<Vgs-Vth . A doua inegalitate necesită poate o mică explicație dar nu cred că e cazul acum. Oricum este evident că ambele sunt îndeplinite și când Vds este negativă.

PS Toate muxurile analogice cu MOS, circuitele de reglaj al nivelului cu JFET , etc. se bazează pe această proprietate. 

Editat Noiembrie 15, 2024 de UDAR

[Blacksmith]

Uite, am pus mosfeti:

Acum, daca il blochez pe cel de jos, ca sa intrerupa la incarcare, si pun sarcina sa-l descarce, mai am tensiune 3.05V in loc de 3.7V cat are bateria. Deci se pierd 0.7V pe dioda din mos-ul de jos...