Aufladen der LiFePo4 2-Zellen-Serie mit MCP73223

Ich möchte ein Ladegerät für zwei LiFePo4-Zellen in Reihe bauen. Wie mir bekannt ist, kann das Laden von Zellen in Reihe problematisch sein, da es geringfügige Unterschiede zwischen den einzelnen Zellen gibt, die möglicherweise die eine und die andere nicht aufladen, da sich diese Situation mit der Zeit verschlimmert.

Ich suchte speziell nach einem IC, der das Laden unterstützt, obwohl zu viele externe Elektronik und/oder Mikrocontroller die Arbeit erledigen.

Ich bin auf den MCP73223 von Microchip gestoßen , der der Notwendigkeit des Ausgleichs widerspricht und behauptet, ein Modell zur Steuerung der Ladung von 2 Zellen in Reihe zu sein.

Da dieser IC perfekt auf meine Anwendung zu passen scheint, stellen sich die Fragen:

  1. Ist die Notwendigkeit des Ausgleichs so kritisch, dass selbst das Laden von nur zwei Zellen in Reihe große Auswirkungen auf die Ladezeit hat? Warum?

  2. Wenn die Frage für die erste Frage ja lautet, warum sollte einer der großen IC-Hersteller einen Chip entwickeln und verkaufen, der uns dazu verleitet, etwas technisch falsch zu machen?

Antworten (1)

Das "blinde" Laden von Batterien in Reihe, unabhängig von der Chemie, ist eine schlechte Idee. Mit "blindem" Laden bezeichne ich die Behandlung mehrerer Reihenzellen als eine einzige Batterie.

Blindes Laden ist jedoch billig und einfach. Wenn Ihnen die Langlebigkeit der Zellen nicht so wichtig ist, aber Kosten und Platz, dann ist das Blindladen mehrerer Zellen eine Option.

Die meisten Ladegeräte mit mehreren Zellen laden nicht blind. Sie behandeln jede Zelle als separate Einheit und passen das Laden an, um ein ordnungsgemäßes Laden aller Zellen in der Kette sicherzustellen.

Sie werden feststellen, dass in den Schaltplänen für alle Chips dieses Typs mehr als nur zwei Drähte vorhanden sind, die das Ladegerät mit der Batterie verbinden - es gibt eine dritte, die mit dem Mittelpunkt zwischen den Batterien verbunden ist (oder zwei weitere, wenn es sich um eine 3-Zellen-Ladegerät). Dadurch kann der Chip den Zustand jeder einzelnen Zelle in der Kette überwachen und jede Zelle separat beeinflussen.

Es ist nicht 100% perfekt, aber es ist ein verdammt besserer Anblick als blindes Laden, und sicher besser als das Entfernen der Batterien aus einem Gerät, um sie einzeln manuell aufzuladen.

Wenn Sie Zellen in Reihe blind laden, löst die Zelle mit der höchsten Ladung das Ende des Ladevorgangs aus, sodass die Zelle immer vollständig geladen ist. Die andere Zelle ist nicht vollständig aufgeladen und wird nie vollständig aufgeladen. Dies ist die Quelle des Zellungleichgewichts.

Mit der Zeit fällt die Spannung dieser zweiten Zelle immer weiter ab, bis sie ein Niveau erreicht, bei dem sie nicht mehr wieder aufgeladen werden kann, selbst wenn Sie sie aus dem Stromkreis nehmen und separat aufladen würden. Es ist jetzt tot.

Während das Blindladen von Reihenzellen zwar dazu führt, dass Zellen im Laufe der Zeit absterben, handelt es sich nicht um einen katastrophalen Ausfall (wie bei den katastrophalen Körperteilen, die durch den Raum geblasen werden), sondern um eine allmähliche Verringerung der Ladung, bis alles weg ist.

Sie werden einige wichtige Sätze im Datenblatt bemerken, insbesondere im Abschnitt Typische Anwendungen:

  • Kostengünstige LiFePO 4 Batterieladegeräte
  • Spielzeuge

Billige Produkte, bei denen Sie mehr darauf achten, wie viel es kostet, sie herzustellen, als wie gut sie sind. Es ist Ihnen egal, dass die Batterie Ihres Autos in 6 Monaten nutzlos ist - das Kind wird sich bis zum zweiten Weihnachtsfeiertag sowieso langweilen. Wenn sie wirklich ein gutes ferngesteuertes Auto wollten, würden sie ein echtes bekommen, kein Spielzeug, aber das würde natürlich mehr kosten.

Die Quintessenz, ich wiederhole es noch einmal, ist also:

KOSTEN

Danke für die Antwort, aber das beantwortet meine Fragen überhaupt nicht, sondern besagt nur, dass es eine schlechte Idee ist, was ich Sie wissen lassen möchte, dass ich mir der Fragen bewusst bin. Manchmal ist es auch eine schlechte Idee, mit der Antwort zu eilen, da Sie feststellen werden, dass dieser spezielle Chip nicht über den dritten Pin verfügt, den Sie erwähnt haben, wodurch diese Antwort ziemlich vom Thema abweicht, da ich wissen möchte, warum Microchip dies herstellen würde. Vielleicht liegt es daran, dass es keine schlechte Idee ist. Und wenn Sie bitte "schlechte Idee" mit ein paar technischen Informationen, Tests irgendeiner Art verbessern würden, damit ich hier mehr Qualität bekomme als bei Google. Danke!
Sie produzieren es, weil es billig ist. Im Datenblatt fällt Ihnen mehrfach der Ausdruck „Low Cost“ auf. Es ist eine schlechte Idee™, da eine der beiden Zellen mit niedriger Spannung enden und nicht vollständig aufgeladen werden kann, und wenn diese Spannung zu niedrig wird, kann sie überhaupt nicht wieder aufgeladen werden. Sie erhalten also eine verkürzte Batterielebensdauer, aber reduzierte Produktionskosten. Wie es im Datenblatt steht - ideal für Spielzeug ;)
Sie produzieren etwas, das technisch falsch ist, aber "niedrige Kosten" auf das Datenblatt schreiben, also interpretieren wir "es ist eine schlechte Idee, verwenden Sie es nicht"? Ich glaube nicht. Auch hier wären einige technische Informationen oder Tests zu den Auswirkungen der seriellen Ladung (und wieder, ich erzähle nur spezifisch von zwei Zellen) nett, aber ich kann sie nicht finden.
„Technisch falsch“ wäre, wenn dadurch die Batterien explodieren würden. Dies ist nur dann „falsch“, wenn Ihre Erwartungen von den beabsichtigten Ergebnissen Ihres Geräts abweichen. Es ist für bestimmte Situationen und Umgebungen vollkommen richtig und akzeptabel. Diese Situationen und Umgebungen entsprechen möglicherweise nicht Ihren Anforderungen, in diesem Fall ist das Gerät nicht das richtige für Sie.
OK. Das würde den zweiten Teil der Frage beantworten, obwohl es meiner persönlichen Interpretation nach eine Ansichtssache ist, keine absolute Wahrheit. Danke. Die Frage drehte sich um den Chip des Mikrochips, während das eigentliche Problem für mich darin besteht, nur zwei Batterien in Reihe zu laden, wie kann ich die tatsächliche Auswirkung vorhersagen, messen (oder jemand hat es bereits irgendwo getan, wo ich es nicht gefunden habe)? Ich meine... oder Dutzende von Zellen, ich verstehe die Kritikalität. Aber für 2 Zellen, die sich gelegentlich einschalten, wie könnte ich die Auswirkungen kennen/vorhersagen? Denn je nach Belastungsstärke kann ich diese Lösung trotzdem verwenden.