¿Cómo alimentar un widget mientras se carga la batería de iones de litio?

Necesito una forma de cargar una celda de iones de litio de 3.7V (probablemente un tipo 18650) desde una entrada de 4.5V - 20V. Eso no es un problema, hay muchos cargadores de batería (de conmutación) con ese tipo de rango operativo.

Sin embargo, mi dificultad ahora proviene del segundo requisito. El widget debe poder funcionar mientras se carga con un consumo promedio de 250 mA con una carga máxima de 500 mA cuando los motores están funcionando.

Si bien, en principio, parece que todo lo que necesito hacer es extraer corriente de la batería, esto interferiría con el proceso de carga, porque la corriente medida sería diferente de lo que la batería realmente está consumiendo. Cuando se encuentra en la etapa de corriente constante (~ 90% del tiempo del proceso de carga), el cambio repentino de corriente alteraría el voltaje de carga. Esto probablemente no sería demasiado saludable para la batería. También es probable que interfiera con el corte C / 10.

¿Cuál sería la mejor manera de resolver este problema?

Pensé en usar dos circuitos integrados. Uno para cargar la batería y un convertidor de dinero para ejecutar la electrónica a ~ 4.5V, pero esto ocupa espacio y aumenta el costo del widget, por lo que prefiero hacerlo de otra manera.

He pensado en este requisito recientemente.

Siempre que mantenga la corriente de Vin para cargar particionada lejos de la corriente de la batería, entonces debería tener problemas mínimos. es decir, si la corriente pasó de Vin a la batería y luego a la batería a cargar, el sistema necesita hacer un trabajo adicional para poder ignorar Iin.

es decir, la carga correcta de la batería debe ser capaz de manejar la corriente neta de la batería durante la carga. Siempre que haga posible que administre la corriente de la batería durante la carga, todo estará bien. De esta manera (digram abajo) el controlador de batería no "ve: lo que está haciendo la fuente externa.

• Iin -> Regulador -> Batería -> Controlador de batería -> Carga x

PERO si en va a cargar directamente y la batería se conecta para cargar de forma independiente, entonces todo se mantiene particionado.

• Iin -> Regulador -> Cargar
  batería - controlador de batería - Cargar

En la práctica, esto puede ser tan simple como colocar la carga en el lado Vcharge del sensor de corriente de la batería. El sentido actual entonces ve la corriente verdadera de la batería (dentro o fuera) y es "inconsciente" de la corriente de carga real.

ENTONCES

Si el suministro externo puede operar el widget directamente, se ejecutará sin la participación de la batería. Si no es así (digamos 100 mA de carga, 300 mA de carga), consumirá corriente de la batería para compensar la diferencia.

El final de la fase de corriente constante se dispara cuando el voltaje de la batería alcanza Vmaxchg * = (generalmente 4.2V / celda). Este voltaje puede verse ligeramente afectado por la corriente de carga disponible, pero no demasiado. [[Nota: el% de carga durante la fase de corriente constante suele ser bastante inferior al 90%]]. Por lo tanto, el final de la fase CC no se verá muy afectado por la ejecución del widget.

El final de las fases de CV (voltaje constante) ocurre cuando Ichg llega a un porcentaje de Imax.
Si el suministro externo no puede soportar el widget más Ichg_current directamente, entonces Ichg disminuirá y la carga puede finalizar. Puede desactivar la terminación de carga durante el tiempo de ejecución del widget o agregar un valor de corriente falso en el circuito de control de terminación para que parezca que Ichg es estable cuando se ejecuta el widget. Es más fácil de lo que se pensaba :-).

El subterfugio de ajustar la velocidad de carga aparente no hace daño ya que la batería no se cargará durante estos períodos (y se supone que la operación normal se produce cuando el widegt deja de funcionar.