Схема зарядки литий-ионного аккумулятора небольшой емкости (13 мАч)

Как насчет:

^{смоделируйте эту схему - схема, созданная с помощью CircuitLab}

Я должен сказать, что я еще не пробовал это в реальном мире с маленькими элементами, и это зависит от уровня струйки, которую батарея «съест», по сравнению с очень низкой утечкой Vf в диодах + утечка в транзисторе.

Но в основном, когда батарея составляет 2,5 В, коллектор Q1 будет иметь напряжение 2,4 В, база будет удерживаться диодами около 1,4 В, поэтому R2 «увидит 1 В», который пропускает 2 мА через батарею, обеспечивая достаточную базу. ток в Q1, в то же время заставляя диоды работать в прямом направлении.

Это приведет к тому, что транзистор перейдет в напряжение после эмиттера, которое подает примерно 0,7 В на R1, что превращает его примерно в 7 мА. В сумме получается 9 мА, что достаточно меньше 1С, чтобы учесть «производственные ошибки». (Настройку можно произвести, изменив R1 и R2 и, конечно же, напряжение питания).

Затем, когда батарея будет 4,3 В, это оставит напряжение коллектора около 0,6 В, которое должно быть в области, где два диода имеют утечку в диапазоне одного мкА, внося только несколько десятков мВ на R2, что затем делает базу транзистора основным вкладчиком. При базовом напряжении 0,55 В это будет 100 мкА, что возможно с некоторыми транзисторами, но с этим маловероятно. Глядя на таблицу данных на стр. 4, рис. 4, мы видим, что при 0,55 В на базе транзистор можно считать выключенным, и он вряд ли будет проводить более 50 мкА. Честно говоря, я ожидаю, что общая утечка будет в диапазоне 50 мкА. Но это потребует проверки, так как я использовал этот трюк только с 500 мАч или выше, где 0,1 мА достаточно легко справиться, если батарея не может.

Это сводится к балансу между низкими утечками рабочего напряжения и химическим качеством сборки элемента. Приличная литий-ионная батарея может иметь утечки в диапазоне 2% в месяц, что составляет около (30 * 24 =) 720 часов, что для вашей ячейки будет означать:

2% от 13 мАч = 0,26 мАч
за 720 часов: 0,26 мАч / 720 часов =~ 0,36 мкА; что я нашел бы очень удивительным инженерным подвигом с их стороны в такой маленькой ячейке, но это возможно.

В этом случае потребуется много настроек, но с крошечным транзистором, диодами 0603 и резисторами 0402 это будет по крайней мере крошечным. Если у вас есть лишние ячейки, почему бы не попробовать и посмотреть с помощью приличного мкА-метра, какова остаточная струйка.

Вы можете заставить ячейку выйти на плато раньше и безопаснее, добавив еще один резистор, по крайней мере, теоретически:

^{смоделируйте эту схему}

Там, где R3 заставит базу закрыться всякий раз, когда коллектор попытается протечь, когда напряжение батареи приблизится к 4,3 В, по сути, используя попытку транзистора усилить ток против него (хотя при 10 мкА усиление тока коллектора может быть очень, очень низким в этом случае). настраивать).

Это также позволяет начать с более высокого напряжения, поскольку дополнительный резистор также немного меняет баланс.

Если вы еще недостаточно экспериментировали, вы можете попробовать следующее для потенциально более низких утечек при напряжении элемента 4,3 В:

^{смоделируйте эту схему}

Это немного причудливо, но транзистор будет пытаться продолжать потреблять достаточный ток, чтобы сохранить баланс таким образом, что Vbase = ~ Vemitter + 0,7 В. Диоды вызовут верхний предел, немного сохраняя баланс, даже если ячейка в плохом состоянии.

если батарея находится на уровне 4,2 В, на резисторе R1 остается 0 В, что снова приравнивается к утечке базы, которая теперь будет немного выше (таким образом, вы снова берете 4,9 В).