Como alimentar um widget enquanto a bateria de iões de lítio está carregando?

Estou precisando de uma maneira de carregar uma célula de íon de lítio de 3.7V (provavelmente do tipo 18650) de uma entrada de 4.5V - 20V. Isso não é um problema, existem muitos carregadores de baterias (comutando) com esse tipo de faixa de operação.

No entanto, minha dificuldade agora vem do segundo requisito. O widget deve poder operar enquanto carrega o desenho em média 250mA com carga máxima de 500mA quando os motores estão em operação.

Embora, em princípio, pareça que tudo o que preciso fazer é extrair corrente da bateria, isso interferiria no processo de carregamento, porque a corrente medida seria diferente da que a bateria está realmente consumindo. Quando no estágio de corrente constante (~ 90% do tempo do processo de carregamento), a mudança de corrente repentinamente altera a tensão de carga. Provavelmente isso não seria muito saudável para a bateria. Também é provável que interfira com o corte de C / 10.

Qual seria a melhor maneira de resolver esse problema?

Pensei em usar dois CIs. Um para carregar a bateria e um conversor buck para executar a eletrônica em ~ 4.5V, mas isso ocupa espaço e aumenta o custo do widget, então prefiro fazê-lo de outra maneira.

Eu pensei sobre esse requisito recentemente.

Contanto que você mantenha a corrente de Vin para carregar particionada longe da corrente da bateria, deverá ter problemas mínimos. ou seja, se a corrente passou de Vin para a bateria e depois a Bateria para carregar, o sistema precisa fazer um trabalho extra para poder ignorar o Iin.

ou seja, a carga adequada da bateria precisa ser capaz de lidar com a corrente líquida da bateria durante o carregamento. Contanto que você permita gerenciar a corrente da bateria durante o carregamento, tudo ficará bem. Dessa forma (digram abaixo), o controlador de bateria "não vê: o que a fonte externa está fazendo.

• Iin -> Regulador -> Bateria -> Controlador da bateria -> Carga x

MAS se in for carregar diretamente e a bateria for conectada para carregar de forma independente, tudo será mantido particionado.

• Iin -> Regulador -> Carregar
  bateria - controlador de bateria - Carregar

Na prática, isso pode ser tão simples quanto colocar a carga no lado Vcharge do sensor de corrente da bateria. O senso de corrente vê a corrente verdadeira da bateria (entra ou sai) e não "sabe" a corrente de carga real.

ASSIM

Se o suprimento externo puder operar o widget diretamente, ele será executado sem o envolvimento da bateria. Caso contrário (diga 100 mA de carga, 300 mA de carga), ele consumirá a corrente da bateria para compensar a diferença.

O fim da fase de corrente constante é acionado quando a tensão da bateria atinge Vmaxchg * = (geralmente 4,2V / célula). Essa tensão pode ser levemente afetada pela corrente de carga disponível, mas não muito. [[Nota:% da carga durante a fase de corrente constante é geralmente menor que 90%]]. Portanto, o final da fase CC não será muito afetado pela execução do widget.

O final das fases do CV (tensão constante) ocorre quando o Ichg chega a alguns% do Imax.
Se o suprimento externo não puder suportar o widget mais o Ichg_current diretamente, o Ichg diminuirá e o carregamento poderá ser encerrado. Você pode desativar a terminação de cobrança durante o tempo de execução do widget ou adicionar um valor atual falso ao circuito de controle de terminação para parecer que o Ichg está estável quando o widget é executado. Mais fácil do que se pensava :-).

O subterfúgio de ajustar a taxa de carga aparente não causa danos, pois a bateria não carrega durante esses períodos (e a operação normal assume quando o widegt para de funcionar.