Hasta ahora, mi respuesta es que no lo sé, pero TI generalmente son personas muy sólidas que tienden a no andar haciendo circuitos integrados que caminan por el lado oscuro, ya que esto es de gran aplicabilidad para mí y tengo una aplicación donde es de relevancia potencial inmediata, esto necesita más investigación.
Lo siguiente es mi comienzo en el viaje: más una descripción del problema y una investigación de parámetros que una respuesta adecuada. Iba a publicar TODO esto como parte de la pregunta, pero decidí que pertenecía mejor a una respuesta.
Más tarde me di cuenta de que había algunos voltajes LiFePO4 y LiIon entremezclados en mis andanzas. Volveré y ordenaré esto PERO espero que sea lo suficientemente claro para cualquier persona que pueda estar interesada.
Resumen: TI afirma que puede cargar celdas LiFePO4 cargando CC a un voltaje más alto de lo normal (por ejemplo, 3.7V en lugar de los 3.6V habituales para LiFePO4) y luego realice la transición a un voltaje de flotación más bajo sin modo CV intermedio. Parece lógico que esto también se aplique a LiIon, pero TI no ofrece circuitos integrados para LiIon que funcionen de esta manera.
Esto va en contra de TODOS los demás consejos, especificaciones de circuitos integrados y circuitos de carga que he visto.
Hacer esto con Vcv <= 3.6V es lo suficientemente bueno, con o sin una etapa CV. Es el voltaje extra y el modo sin CV lo que es radical. La implicación o declaración de todas las otras fuentes es que exceder el Vmax normal de 4.2V para LiIon o 3.6V para LiFePO4 en incluso una pequeña cantidad puede ser dañino o fatal.
TI tiene una serie de IC de cargador para LiIon con especificaciones, pinouts y usos similares. Solo tienen unos pocos que son adecuados para LiFePO4.
NINGUNO de los cargadores específicos de LiIon / LiPo utiliza este método.
Pueden depender de la matriz de Olivina en LiFePO4 que le da su robustez (y, por cierto, disminuye las densidades de energía), para proporcionar suficiente protección contra los excesos de este método.
El método habitual de carga de Química de litio es cargar a CC (corriente constante) hasta que se alcance Vmax y luego mantener la celda en Vmax mientras la corriente desciende de manera no li
bajo el control de la química celular hasta cierto porcentaje de edad objetivo de Imax es alcanzado.
El método TI afirma (utilizando especificaciones modificadas de LiIon donde sea necesario)
- 100% de carga a 1 hora
- en comparación con el 85% a 3,6 V
- Una ganancia del 15% de la capacidad total de la batería
- o aproximadamente un 18% más de capacidad en relación con 3.6V (100/85% = ~ 1.18)
¿Dañar?
- ¿Produce 100% en una hora?
- ¿Daña la batería?
Consulte "Advertencias universitarias sobre baterías" al final.
El "reclamo" de TI está en la forma "más difícil" posible, no solo en papel sino en el Silicio de un IC de control de batería. El BQ 25070, hoja de datos aquí: http://www.ti.com/lit/ds/symlink/bq25070.pdf
Dice en su hoja de datos, con fecha de julio de 2011:
El algoritmo de carga LiFePO4 elimina el control de modo de voltaje constante que generalmente está presente en los ciclos de carga de la batería de iones de litio.
En cambio, la batería se carga rápidamente al voltaje de sobrecarga y luego se deja relajar a un umbral de voltaje de carga flotante más bajo.
La eliminación del control de voltaje constante reduce significativamente el tiempo de carga.
Durante el ciclo de carga, un circuito de control interno monitorea la temperatura de la unión IC y reduce la corriente de carga si se excede un umbral de temperatura interna.
La etapa de potencia del cargador y las funciones de detección de corriente de carga están completamente integradas. La función del cargador tiene bucles de regulación de corriente y voltaje de alta precisión y pantalla de estado de carga.
¿Están locos?
Esta tabla se basa en la tabla 2 de Battery University en http://batteryuniversity.com/learn/article/charging_lithium_ion_batteries
Esto es para LiIon y no para LiFePO4. Los voltajes son más altos con Vmax habitual = 4.2V en comparación con 3.6V para LiFePO4. Espero y espero que los principios generales sean lo suficientemente similares como para que esto sea útil. Escale a los voltajes LiFePO4 a su debido tiempo.
Las columnas con encabezado BU están en el original. Columnas encabezadas RMc fueron agregadas por mí. Filas para 4.3, 4.4, 4.5 V fueron agregadas por mí.
Su mesa dice que
Si carga a corriente constante hasta que se alcanza el voltaje Vcv
Luego se alcanza el% de capacidad total en la columna 2. (% de límite al final de CC)
Y luego, si mantiene el voltaje en Vcv hasta que Ibat caiga a aproximadamente 5% si Icc (generalmente 5% si C / 1 = C / 20)
Entonces se alcanzará la capacidad en la columna 4. (Cap completo sat)
Dicen que el tiempo total de carga en minutos está en la columna 3
Mis adiciones no son demasiado profundas y hacen algunas suposiciones que pueden ser inválidas.
5 minutos CC: supongo que en el modo CC inicial la capacidad aumenta linealmente con el tiempo. Esto es probablemente muy cercano a la verdad para la capacidad actual y, como en las primeras etapas, Vcg es relativamente constante, es probable que también sea una suposición adecuada para la capacidad energética.
6 Tiempo en CV = 3 - 5.
- Tasa media en CV = (100 - col.2) / ((col.3 - col.5) / 60) Esto es solo para darme una idea de qué tan rápido debe compensarse el equilibrio del modo CC posterior. Si NO hay un modo CV CC posterior, entonces debe ser cero y, de hecho, ha caído al &% de la tasa CC para el momento Vcv = 4.2V.
Si bien TI usa 3.7V para Vovchg (a diferencia de 3.6V regular) para su truco de magia, la extrapolación de la tabla parecería sugerir que se necesitarían aproximadamente 4.5V para una llamada de LiIon y tal vez aproximadamente 3.8V para una celda LiFePO4.
Sin embargo, puede ocurrir que cosas importantes comiencen a suceder justo por encima de 3.6V / 4.2V y que 0.1V extra sea todo lo que se necesita para aumentar la tasa en (100-85) / 55 = 28% en comparación con la tasa CC que termina en 4.2V.
Para que esto sea cierto, entonces debe producirse una carga del 15% s Vbat aumenta 0.1V, esto ocurre en aproximadamente 9 minutos (60 - col5.4.2V entrada de fila) por lo que la tasa de carga delta es 15% / (9/60) hr = 15 % / 15% = 100% = tasa C / 1, que debería ser. [Esta "coincidencia" ocurre porque el 15% de la capacidad queda por suministrar cuando queda el 15% de una hora.]
He agregado el método de carga de choque de TI a la tabla en la fila de 4.3V.
Mejor tabla a seguir:
Advertencias y comentarios de Battery University de la página mencionada anteriormente:
Esto está bien: usted "simplemente" pierde el 15% de la capacidad de la placa frontal de aproximadamente un 18% menos de la capacidad que podría tener
Algunos cargadores de consumo de menor costo pueden utilizar el método simplificado de "cargar y ejecutar" que carga una batería de iones de litio en una hora o menos sin pasar a la carga de saturación de la Etapa 2. "Listo" aparece cuando la batería alcanza el umbral de voltaje en la Etapa 1. Dado que el estado de carga (SoC) en este punto es solo del 85 por ciento, el usuario puede quejarse de un tiempo de ejecución corto, sin saber que el cargador tiene la culpa . Muchas baterías de garantía están siendo reemplazadas por este motivo, y este fenómeno es especialmente común en la industria celular.
Esto es más preocupante
El ion de litio no puede absorber la sobrecarga y, cuando está completamente cargada, la corriente de carga debe cortarse.
Una carga continua continua provocaría el enchapado de litio metálico, y esto podría comprometer la seguridad.
Para minimizar el estrés, mantenga la batería de iones de litio en el voltaje máximo de 4.20V / celda el menor tiempo posible.
El TI bq25070 hace flotar la batería a 3.5V, por debajo del rango de "seguro", es decir, tan seguro que puede perder capacidad con el tiempo.
Una vez que se termina la carga, el voltaje de la batería comienza a caer, y esto alivia el estrés del voltaje. Con el tiempo, el voltaje de circuito abierto se establecerá entre 3.60 y 3.90V / celda. Tenga en cuenta que una batería de iones de litio que recibió una carga completamente saturada mantendrá el voltaje más alto durante más tiempo que uno que se cargó rápidamente y terminó en el umbral de voltaje sin una carga de saturación.
Relacionado:
hoja de datos bq25070
http://www.ti.com/lit/ds/symlink/bq25070.pdf
& http://www.ti.com/lit/ds/slusa66/slusa66.pdf
bq20z80-V101 "Medidor de gas"
http://cs.utsource.net/goods_files/pdf/12/121917_TI_BQ20Z80DBTR.pdf
bq25060 LiIon cargador IC
http://www.ti.com/lit/ds/symlink/bq25060.pdf