Stromversorgungsmodul direkt vom LiPo-Ladegerät mit angeschlossenem LiPo

Ich habe ein GSM-Modul (Particle Electron), das über Pins verfügt, um es von einem LiPo-Akku mit Strom zu versorgen. Die Pins akzeptieren Spannungen von 3,6 V bis 4,4 V. Das Modul kann auch über einen anderen Pin ( Vin) von einer 5-V-Versorgung versorgt werden.

Ich habe ein Solarladegerät, das auf dem MCP73871 LiPo-Ladegerät-IC von Microchip basiert. Dieses Ladegerät hat einen BAT+Ausgang zum Laden von LiPo-Akkus, und wir haben einen Regler hinzugefügt, der geregelte 5 V bei liefert LOAD+. Dies hat jedoch eine Strombegrenzung von 1A.

Nun würden wir normalerweise den Pin des GSM-Moduls Vinmit dem 5-V-Ausgang verbinden. Da das Modul jedoch einen Stromstoßbedarf von 1,8 A hat, denken wir darüber nach, den Li+Pin des GSM-Moduls mit dem BATAusgang des Solarladegeräts zu verbinden.

Ich möchte wissen, was in diesem Setup schief gehen könnte? Könnte dieses Setup irgendwie den Akku, das Solarladegerät oder das GSM-Modul beschädigen?

schematisch

Simulieren Sie diese Schaltung – Mit CircuitLab erstellter Schaltplan

Einfach gesagt:

Können wir etwas parallel zu einem LiPo-Akku anschließen, während er von einem LiPo-Ladegerät geladen wird? Kann das Ladegerät oder der LiPo in so einem Fall Schaden nehmen?

Einige wesentliche Informationen:

  • Das GSM-Modul hat Stoßstromanforderungen von bis zu 1,8 A
Hat das Ladegerät ein Timeout?

Antworten (1)

Ich denke nicht, dass das eine gute Idee ist. Das Ladegerät misst Spannung und Strom, um das richtige Ladeprofil für LiPo zu bestimmen. Es kann nicht zwischen zu hohem Batteriestrom und Normalstrom + Zusatzlast unterscheiden. Außerdem ist es in Ihrem Fall einfach zu schwach, um den kombinierten Strom zu unterstützen (maximale Batterieleistung beträgt 1A).

Das ist der Grund für moderne BMS mit "Power Path" -Technologie, die Tricks wie das Laden der Batterie durchführt, während das System mit zusätzlicher Energie versorgt wird, falls verfügbar, oder eine schwache Stromquelle durch etwas Batterieentladung ergänzt. Ihr MCP73871 ist genau so ein BMS! Ich würde empfehlen, es wie vorgesehen zu verwenden.

Denk daran, dass

  • Die GSM-Module selbst sind entweder 3,3-V- oder 1,8-V-Geräte. Egal wie Sie es mit Strom versorgen, es wird durch den Regler gehen .
  • Ich weiß nicht, welches Solarpanel Sie verwenden, aber ich bezweifle, dass es 2,8 A liefern kann, was den maximalen Ladestrom und die maximale GSM-Anforderung kombiniert.

Eine Sache noch. Sie sagten, Ihr Ladegerät liefert "geregelten 5-V-Ausgang". Der MCP73871 tut dies nicht. Wenn eine externe Stromversorgung bereitgestellt wird, geht es direkt zum OUT-Pin. Es wird 5 V von USB und 6 V vom Solarpanel sein. Es gibt also im Grunde keine "Reglerverluste", die Sie vermeiden möchten, außer denen im GSM-Modul, auf die Sie sowieso keinen Einfluss haben.

AKTUALISIEREN:

Wenn Sie genug Strom ziehen, um die Versorgung unter die Batteriespannung zu treiben (was mit einem Solarpanel nicht schwer zu tun ist), beginnt sich die Batterie (und nur dann, pro Kirchhoff) zu entladen. An diesem Punkt wechselt MCP in den Abschaltmodus (siehe UVLO im Datenblatt), der den Eingang abschaltet und (hoffentlich) das Ladegerät schützt. Also, ja, Sie werden Ihren Stoßstrom bekommen.

Unter allen anderen Bedingungen haben Sie jedoch Ladekurven und einen schönen, präzisen Chip, der dumme Besorgungen macht. All dies, um ein Problem zu lösen, das künstlich durch eine schlechte Wahl von LDO geschaffen wurde. Ich würde empfehlen, einen ultraniedrigen LDO ( ISL80103 , LD39200 , NCP59300 ) für einen Abfall von nur 0,12 V zu verwenden und den Chip seine Arbeit erledigen zu lassen.

AKTUALISIERUNG 2

Wenn ich darüber nachdenke, warum brauchen Sie überhaupt LDO?

In den meisten Fällen liegt die Ausgangsspannung bei oder unter 5 V. Nur die Kombination aus voll aufgeladenem Akku, strahlender Sonne und GSM in einem Stromsparmodus führt zu einer höheren Spannung, und selbst dann nur 1 V darüber!

Was Sie brauchen, ist eine Spannungsklemme . Etwas so Einfaches wie die Zenerschaltung unten oder etwas Komplexeres mit FET wie diesem . Beachten Sie, dass beide unter normalen Bedingungen genau null Verluste haben , im Gegensatz zu LDO, bei dem immer etwas Spannung abfällt, selbst wenn der Eingang unter dem Regelpegel liegt. Ich denke sogar, dass Sie einen Hochleistungs-Zener von 5,05 bis 5,1 V mit genügend Innenwiderstand finden können, um nur mit einer Diode auszukommen, vorausgesetzt, das GSM-Modul hat eine dauerhafte Verbindung zum Ausgang.

Geben Sie hier die Bildbeschreibung ein

Danke für die Antwort. Die Idee, die Sie zur Bestimmung des Ladeprofils durch das Ladegerät aufgeworfen haben, ist genau richtig! Ich möchte jedoch auf einige Klarstellungen hinweisen. Erstens kann unser LiPo-Akku problemlos Überspannungen von bis zu 2,5 A liefern. Zweitens, warum sollte das Solarmodul während eines Stoßstroms 2,8 A liefern? Selbst wenn das Solarpanel beispielsweise magere 300 mA liefert, würde der Rest von der Batterie bereitgestellt werden, oder? Schließlich ist der Regler, den ich übernehme, ein externer Regler (der sich nicht im IC befindet).
Ich dachte an einen externen Regler und suchte nach "Solarladegerät MCP73871". Von vielen Hits hatte kein einziges Board zusätzlichen LDO, also verwarf ich die Idee. Wenn Sie etwas damit haben, wäre ein Link in der Frage von Vorteil. Die Batterie kann nur Stoßstrom liefern, wenn sie geladen ist. Wenn die Batterie schwach ist, wird sie aufgeladen , und das Ladegerät muss dafür und das GSM sorgen. Es ist schließlich eine einfache Frage von Spannungsdifferenzen. Wenn die Batteriespannung unter einer externen Stromquelle liegt, wird sie aufgeladen und nicht geliefert
Bei Überspannungen bin ich trotz Unterspannung davon ausgegangen, dass ein Teil der Überspannung vom Ladegerät und ein Teil von der Batterie geliefert wird. Daher würde die Batterie zu diesem Zeitpunkt NICHT aufgeladen werden.
Ich habe der Antwort eine Antwort hinzugefügt. Ist nur meine Meinung, wenn es dir nicht gefällt kannst du natürlich trotzdem machen was du willst.
Gern geschehen. Noch eins hinzugefügt.