Защита от пониженного напряжения для LiPo аккумуляторов

У меня есть батарея 3Cell LiPo, которую я собираюсь использовать с радиоуправляемой машиной, и я хочу разработать схему для защиты ячеек батареи от падения ниже ~ 3,3 В каждая. Итак, что вы думаете об этом дизайне?

введите описание изображения здесь

Как вы можете видеть на схеме, я использую MCP111-315, который обнаруживает падение напряжения ниже 3,08 В (активный низкий уровень, открытый сток).

  • Диоды используются для увеличения уровня обнаруживаемого напряжения, поэтому он определяет мощность при 3,08 + Vf (3,3 — мое предпочтительное значение). Тем не менее, MCP111 потребляет только 1,75 мкА (макс.), а в большинстве спецификаций указано Vf всего 1 мА. Есть ли более надежный способ получить падение напряжения ~ 0,2 при таком низком токе? может делитель напряжения?

  • Я использую оптопары, так как у меня нет точки соприкосновения между Cell 1 и 2 и MCU.

  • Любая ячейка, напряжение которой падает ниже 3,3 В, должна опускать вывод MCU (внутренний подтягивающий резистор MCU включен на этом выводе)

  • C1, C2 и C3 являются шунтирующими конденсаторами для MCP111, тогда как R1 и R2 являются последовательными резисторами для светодиодов оптопары.

Любые предложения по этому дизайну или у вас есть более простая идея?

Не прямой комментарий к вашему дизайну, но я думаю, что эта часть была довольно крутой от linear tech cds.linear.com/docs/Datasheet/4071fc.pdf Похоже, что это зарядное устройство, а также защита аккумулятора, и позже они показывают, что вы можете стек их для нескольких ячеек. Просто мысль, если это поможет вам.
@ Some Hardware Guy, я думаю, что LTC4071 лучше всего подходит для зарядки аккумулятора, а также для слаботочных приложений и немного дороже (~ 5 долларов x 3 ячейки).
Да, линейные всегда дорогие :) Ваши схемы совсем не плохи, на самом деле я посмотрел на схему работы MCP111, и она очень похожа на то, как вы делаете это с операционными усилителями. Выяснил и это, Seiko производит целую линейку микросхем защиты для LI-Poly аккумуляторов. Есть трехсотовый, я видел односотовые на Digikey менее чем за доллар.
Как насчет того, чтобы использовать делитель напряжения с R1 = 71,5K и R2 = 1M? Я думаю, что это даст мне ~ 3,08 В из 3,3 В и максимальную утечку тока 4 мкА при 4,2 В.
@SomeHardwareGuy ИС Seiko действительно хороша, если я хочу также интегрировать зарядное устройство в свою конструкцию, недостатком является то, что для нее требуются 2 полевых транзистора и дополнительный компонент, что усложнит мою конструкцию. Кроме того, значения напряжения переразряда ниже рекомендуемых для аккумуляторов Lipo!, однако у них есть датчик напряжения S-80833C, аналогичный MCP111, но он определяет 3,3 В, поэтому мне не понадобится делитель напряжения или диод для обнаружить 3,3 В

Ответы (1)

Есть мониторинг батареи и защита батареи. Это две разные вещи, и к каждой из них применяются разные соображения дизайна. Отправка сигнала на микроконтроллер является хорошей схемой для мониторинга — вы можете подать сигнал тревоги и сообщить пользователю, что его батарея разряжена.

Но генерация цифрового сигнала не останавливает разряд, поэтому не обеспечивает никакой защиты элементов. Единственный способ прочитать цифровой сигнал - это включить питание микроконтроллера... который продолжает разряжать и повреждать батарею.

@FAD: этот ответ выше важен. Кроме того, ОЧЕНЬ вероятно, что ваш LiPo уже имеет встроенную отсечку при пониженном напряжении. Но если ваша цель состоит в том, чтобы не дать ему даже войти в область глубокого разряда, вы должны помнить, что LiPo, скорее всего, все равно войдет в это из-за своего собственного «я». -увольнять. Так что на самом деле, если вы сохраняете потребляемый ток вашего микроконтроллера достаточно низким (сопоставимым с саморазрядом LiPo или ниже), то может быть даже бесполезно добавлять мониторинг пониженного напряжения / отключение питания. (Вы можете перевести большинство микроконтроллеров в спящий режим, чтобы минимизировать потребление тока до микроампер)
То, что вы, ребята, говорите, верно для общего применения, однако я использую это в машине с дистанционным управлением, которую я обновил до Lipo. Lipo, который у меня есть, не имеет схемы защиты, и я думаю, что это относится к большинству батарей, используемых для радиоуправляемых игрушек. Однако в батареи сотовых телефонов встроена такая схема. Также меня беспокоит чрезмерная разрядка аккумулятора во время работы автомобиля, поэтому моя схема прерывает работу микроконтроллера, чтобы отключить питание, подаваемое на двигатель автомобиля, путем отключения H-моста и предупреждает меня сигналом, чтобы я мог полностью отключить его.
@FAD: Тогда у вас есть схема контроля батареи, а также прерыватель питания, управляемый программным обеспечением. Поэтому разработайте хорошую схему контроля батареи. Есть ли в вашем микроконтроллере неиспользуемые контакты АЦП?
@ Бен Фойгт, да, я использую ATmega328 с 8-канальным 10-битным АЦП, и все они не используются, используются только цифровые контакты. Я хотел бы узнать ваше предложение, но почему вы хотите использовать АЦП MCU вместо того, что я предлагаю выше? Это лучше? Сколько энергии он будет потреблять?
Защита от пониженного напряжения для LiPo аккумуляторов
СпросиСетьПолитика конфиденциальности1y, 0v