Cum se calculeaza protectia de curent la AP9101C ?

[Blacksmith]

Asa am facut la UPS-ul de 12V/100W pentru NAS. Dar nu cu Arduino ci cu PIC. Dar asta voiam sa fie o schma mai "light", sa nu complic lucrurile prea mult...

[mihaiaurul]

Just now, Blacksmith said:

sa nu complic lucrurile prea mult...

Nu prea poți. Plăcuța de Rpi nu fost găndită să o poți băga in sleep. Procesorul intră, dar rămân consumatori nedoriți.
 

[Blacksmith]

Trebuie sa se poata...

Poate e vreun integrat special pentru asa ceva. O celula de memorie pe 1 bit care sa porneasca intr-o stare cunoscuta... si la care sa pot sa-i dau Set/Reset din microcontroler...

[mihaiaurul]

18 minutes ago, Blacksmith said:

O celula de memorie pe 1 bit care sa porneasca intr-o stare cunoscuta...

Adică un MOS_FET (1 bit) care porneste intr-o stare cunoscuta comandat dintr-un alt uC (capabil sa stea in deep sleep), care sa alimenteze modulul Rpi.

Editat Noiembrie 24, 2024 de mihaiaurul

[Blacksmith]

https://omattos.com/2020/03/29/arduino-on-battery-self-off.html

Cica ar fi o solutie mai eleganta, dar trebuie studiat si testat... 

Sa simulezi un scurt pe pinul de detectie curent, si intra in protectie si deconecteaza circuitul... Apoi cica daca reconectezi alimentatorul ar trebui sa porneasca.

[mihaiaurul]

Evident că la gura sobei se pot face tot felul de invenții, unele chiar folositoare creierului.
Dar, dupa parerea mea, utilizează ceva standard, ingineresc.

[Blacksmith]

Ce anume e standard si ingineresc ?

[sesebe]

Un I3 care sa ruleze un SW care sa dea shutdown. 

Acum serios, chiar dacă îți spun cum tot nu vei face asa și atunci dece sa ma mai enervez vorbind de pomana. 

[Blacksmith]

Shutdown-ul se da la comanda Pico-ului. Numai ca, o data ce a dat comanda, pierde alimentarea si nu mai poate sa mentina comanda. 

 

[Blacksmith]

Cred ca am reusit sa rezolv elegant problema...

Doi mosfeti pusi in paralel. Unul se deschide automat cand avem tensiune de 5V la alimentator si pornestie Pico-ul. Apoi, Pico-ul da comanda si deschide al doilea mosfet. Cand se ia curentul si se pierde tensiunea de comanda la primul mosfet, montajul ramane alimentat din baterie prin al doilea mosfet. Cand se descarca bateria, Pico-ul taie semnalul de comanda si isi pierde alimentarea, deci se intrerupe totul. 

 

[Blacksmith]

Am comandat piesele si acum astep... 2 saptamani pana vin din China. 

 

@cristi7521 @dumitrumy

Ma tot gandesc ce ar mai putea merge rau in schema mea... Le-am pus TVS-uri la toate MOSFET-urile, deci au poarta asigurata... Dar ma uit la mosfetul ala (M2 din schema asta), care vine in paralel pe una dintre cele 2 diode care unesc sursele de tensiune, cat de mic si amarat e in capsula din aia mica SOT-23 cat bobul de orez. Chiar sa tina asta tot consumul din baterie ? Eu vreau sa-l fac sa mearga fara probleme pana la consum de 2A continuu. Protectia bateriei ar trebui sa taie pe la 4A in 2ms. In datasheet, mosfetul zice ca rezista la 7A continuu si 18A la impuls. Stiti ce ma gandeam ? Ce ar fi sa pun 2 in paralel ? Si in felul asta scad si si curentul pe mosfet si injumatatesc si Rds-on care si asa e destul de mare (40 mohmi)... As putea sa le leg pur si simplu toti pinii in paralel, D-D, S-S, G-G ? Tensiunea de comanda va fi ori zero ori indeajuns incat sa-i deschida sigur pe amandoi, deci nu ar trebui sa mai conteze daca nu sint perfect imperecheati dupa Vgs. Apoi, curentul ar trebui sa se imparta in doua in fuctie de Rds-on. Chiar daca nu or avea exact acelasi Rds-on, si o sa fie curentii un pic inegali, nu are nimic, ca oricum fiecare dintre ei rezista teoretic la tot curentul... Cum vi se pare ?

 

Pe mine ma ingrozeste cand ma gandesc ca atunci cand un MOSFET moare, devine scurt circuit. Cum ar fi sa ajunga cei 5V din alimentator, pe baterie ?  Sa zicem ca poate intra protectia de curent... Dar un scurt impuls de 5V poate face bateria sa ia foc ? E foarte periculos mosfetul ala...   

 

[dumitrumy]

Acum 12 ore, Blacksmith a spus:

Dar un scurt impuls de 5V poate face bateria sa ia foc ?

Pare ca face parte din marea enigma: cine ne omoara, tensiunea sau curentul?

Tensiunea nu face nimic niciodata, ea exprima doar energizarea electronilor care fac totul. De aceea exista conceptul de generator de tensiune ideal, el da curent infinit. Restul generatoarelor dau un curent limitat. Normal ca nu este acelasi la un grup generator din hidrocentrala cu cel alimentat pe benzina de la Dodoman. 

Daca ai un buck cu limitare de curent prin baterie nu va trece mai mult decat este setat pt ca tensiunea se va "mula" imediat pe cea a bateriei. Nu faptul ca aplici 4,5V sa zicem pe un acumulator il face sa explodeze ci efectul curentului pe o anumita perioada de timp care dupa ce a ajutat la reactiile chimice normale nu mai este de folos si va trece la disipare de putere. GPT iti poate descrie in detaliu ce se intampla.

Aplicarea brusca a unei tensiuni pe o baterie va duce cel mult la un impuls scurt de curent daca mai sunt si electrolitici pe acolo. 

Dat tu mai ai o limitare si in BMS, deci va intra ea daca este sub valoarea celei de la buck.

>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>

EDIT: hai sa-ti salvez timp, GPT

1. Reacții chimice suplimentare și acumularea de stres mecanic

La tensiuni mai mari de 4.2V, structura electrochimică a electrodului pozitiv (de obicei oxid de litiu-cobalt sau materiale similare) începe să devină instabilă. Acest lucru permite eliberarea de oxigen din materialul catodului.

Litiul intercalat în anod (de obicei grafit) poate începe să placheze suprafața acestuia, formând dendrite metalice care pot duce la scurtcircuit intern.

2. Creșterea rezistenței interne și generarea de căldură

Reacțiile chimice care au loc peste 4.2V sunt mai puțin eficiente și conduc la pierderi de energie sub formă de căldură. Acest lucru poate declanșa o reacție în lanț dacă temperatura din celulă crește suficient de mult (așa-numitul thermal runaway).

Creșterea temperaturii accelerează degradarea electrolitului, ceea ce poate duce la eliberarea de gaze inflamabile (cum ar fi monoxid de carbon, metan și hidrogen).

3. Curent invers sau disipare?

Nu există un "curent invers" propriu-zis care să disipe puterea în afara celulei. În schimb, energia suplimentară furnizată este consumată în reacțiile chimice nedorite și în procesele de degradare.

Aceste reacții consumă energia în mod ireversibil, ducând la formarea de compuși chimici care reduc capacitatea și durata de viață a bateriei.

4. Riscul de explozie sau incendiu

Dacă tensiunea de încărcare este forțată peste 4.2V, mai ales la 4.4V, crește riscul de declanșare a unui thermal runaway. Acesta poate duce la ruperea separatorului dintre electrozi, scurtcircuit intern și eliberarea rapidă de energie sub formă de căldură și gaze inflamabile.

În condiții extreme, bateria poate exploda sau lua foc.

Editat Noiembrie 30, 2024 de dumitrumy

[Blacksmith]

E super daca e asa ! Ma gandeam ca poate e ca poarta mosfet-ilor, cum a trecut tensiunea de un anumit prag, se impusca.

Tensiunea de 5V care poate aparea pe baterie daca cedeaza mosfet-ul ala, e tensiune externa, de la un alimentator care poate avea sau nu limitare de curent, deci nu ma pot baza pe asta. Dar o sa intre protectia de curent de la baterie, daca e asa... Si s-ar putea sa intre chiar si protectia de supratensiune, daca aplic 5V pe baterie...

Editat Noiembrie 30, 2024 de Blacksmith

[dumitrumy]

Acum 41 minute, Blacksmith a spus:

e tensiune externa, de la un alimentator

Da, trebuie sa postez dupa ce beau putina cafea.

[Blacksmith]

Iar am o dilema...

Nu am cum sa masor tensiunea bateriei intr-un mod care sa fie si sigur si exact. Am un ADC diferential (ADS1015) si as putea sa-i conectez intrarile direct pe baterie si sa masor tensiunea reala. Dar asta inseamna ca daca se intampla ceva in circuitul asta, protectia nu mai are ce sa faca. In schimb, daca masor dupa protectie, voi avea o tensiune aiurea in functie de caderea de tensiune pe toate Rds-on-urile mosfetilor din circuit, care e in functie de consum...