alimentation sauvegardée par batterie Li-ION

[phil31130]

bonjour

je souhaiterais me faire une petite alimentation sauvegardée ...
lorsque le 230VAC disparaît, la sortie continue de fournir une tension grasse à la batterie.

mon montage est fonctionnel mais je me pose des questions concernant la sécurité avec des batteries Li-ION ...
j'ai 2 batteries 18650 en série, chargées par un circuit LTC4079.
une protection par NTC est utilisée et je charge à 50mA.
un polyswitch est en sortie batterie pour limiter le courant tirée sur cette dernière.

je n'ai pas de circuit de "balancing" .. est ce un problème ? je charge donc les 2 batteries en series, à 7.4V environ.
(d'ailleurs je ne suis pas certain de la tension de charge à appliquer pour 2 batteries en series ...? )

j'ai aussi un comparateur sur la tension batterie pour couper la sortie avant de tuer la batterie !
(en gros si la coupure secteur dure plus longtemps que la capacités des batteries )

qu'en pensez vous ? des remarques, recommandations svp ?

merci, bonne soirée
Philippe
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[phil31130]

bonjour a tous,

130 lectures et pas une seule remarques ?
il y'a forcement quelqu'un qui a plus d’expérience avec le Li-ION que moi !?

merci, cdt
Philippe

[invite14532198711]

je n'ai pas de circuit de "balancing" .. est ce un problème ? je charge donc les 2 batteries en series, à 7.4V environ.

L'utilisation d'un régulateur avec monitoring de température (LTC4079) peut éviter la surveillance de la tension individuelles des accus.
ça ne les détruit pas forcement de dépasser la tension critique, ça les fait monter en température/pression (c'est très rapide) et ils explosent (ou dégaze plutot). le monitoring (NTC) surveille la température de l'assemblage d'accus et détermine si il y a danger ou impossibilité de recharge.

la tension à appliquer (de meme que la tension critique) dépend de la techno de la batterie (li-ion, lipo, lipoFe4...). Perso, je ne m'aventurerais pas à bricoler un tel dispositif (j'imagine que vu l'application, ce sont des gros accus) relié en permanence sur le secteur sans une solide reflexion et calcul au préalable.

Je m'orienterais sur une solution au plomb, bien plus facile à gérer et moins cher ; mais aussi plus lourd !.

[phil31130]

bonjour, merci alex pour ces précisions

ceux sont 2 batteries type 18650 de 2500mAH chacune. donc "gros", tout est relatif !

au plomb, je ne trouve rien dans cette taille qui me permettent d'approcher les 9V et avec une capacité similaire ..
le plus proche est une 6F22 en Ni-CD .. environ 600mAH .. pas terrible donc !
les 6F22 plomb ne semblent pas/plus exister ..?

c'est quoi la "tension critique" .. les batteries sont de type Li-ION (non lipo ou autre) ..
si je calle 7.4V (donc 2x3.7) sur le LTC4079 .. est ce que j'ai bon ? !
ce qui m’étonne, c'est que dans la datasheet, page 14 § feedback divider, le tableau ne montre pas 7.4V ou 3.7V ..
alors que toutes les Li-ION 1 cell semblent etre de 3.7V (parfois je vois du 3.6V) ... donc quiz de la bonne tension à appliquer sur FB ?...

c'est bien en regardant quelques video sur youtube, sur les explosions/feux lithium, qui me font hésiter !

que manque t-il a mon design pour que ce soit secure !..
j'ai un
- thermofuse en sortie pour limiter I sur les batterie
- circuit dedié (LTC) pour la charge avec NTC pour contrôler

je me pose moins de questions en laissant mon telephone se recharger plusieurs jours !..

merci de votre aide
cdt

[A voir en vidéo sur Futura]

[invite14532198711]

ah, au temps pour moi, je me suis planté dans la compréhension du truc.

Tu ne cherches pas à faire un onduleur !!! c'est un simple backup local.

ba en gros, tu ne prend pas trop de risque avec le composant que tu utilises, dans le sens où le courant de charge est faible. La tension appliquée lors de la recharge est supérieure à la tension nominale de l'accu. La tension critique est autours de 4V / 4,1V.
Attention à ton thermo-fuse, il est placé où ? il faut le metre en série avec la sortie, pas avec le chargeur.

Ton téléphone possède un power management interne qui détermine ce qu'il lui faut, et il y a probablement qu'une seule cellule à gérer (3,7V).

[antek]

Sans avoir sa doc, je suppose que le LTC4079 est prévu pour charger des Li-ion ? Donc pas de soucis s'il connait les températures et courants max.
Les seules tensions à connaitre pour la sécurité sont la tension maxi (4,2V) et la tension mini (autour de 2,7V à 3,1V, fonction du modèle et de l'utilisation).

[phil31130]

oui un simple backup !
donc je charge à 7.4V pour 2 batteries de 3.7V chacune en serie ?

le fuse est placé en sortie batterie, non dans la ligne de charge biens sur.
juste avant la diode de "ou" entre la tension provenant du AC/DC et la batterie

le AC/DC qui fait le Main est lui deja protégé dans tous les sens !

concernant le Vmin avant de couper la batterie, je compare donc à 6V .. et ainsi mes batteries ne seront pas épuisées à la première longue coupure !?

merci pour vos lumieres !

[Antoane]

Bonsoir,

N'y a-t-il que moi que l'absence de balance entre les accus choque ?
Certes, la CTN va protéger contre incendies et assimilables mais si les cellules sont un peu différentes, la gestion des cycles de charge/décharge va être très sub-optimale...
Ca passe si les cellules sont strictement identiques à origine... et encore, ca fait un peu cheap (surtout pour du LT).

le LTC4079 : http://cds.linear.com/docs/en/datasheet/4079f.pdf

[phil31130]

bonsoir Antoane ..
mince tu remets un doute en course ..

alors oui, est ce qu'il n'y a que toi que ca choque ??? )

le LTC4079 n'est pas réservé aux 1 cell uniquement .. or je ne vois aucune mise en garde dans ce sens ..?

merci

[bobflux]

Pour du LiIon classique (normalement chargé à 4.2V puis déchargé) tu peux faire une charge float (constante) à 4.05V sans risque (et les accus durent plus longtemps).

Rajoute un shunt genre TL431 sur chaque accu pour l'équilibrage. Attention aux tolérances.

[invite14532198711]

Rajoute un shunt genre TL431 sur chaque accu pour l'équilibrage. Attention aux tolérances.

attention, le TL431 pompe du jus, et vu les valeurs cibles (autours de 4V) il faudra un diviseur résistif.
Ce diviseur résistif peut être une source de décharge vu qu'il sera connecté en permanence...y compris lorsque les accus seront vides (l'application est un back-up, donc pas d'opérations branchement/débranchement).

Antoane, ça ma choqué aussi, j'ai regardé la datasheet, et ils disent qu'il est possible de faire un assemblage d'accus par stacking jusqu'à 60V !!
ma conclusion est que vu le courant de charge le risque est modéré (ou contenu par la CTN). (dépend de la capacité de l'accu aussi).

Par contre rien est dit sur les assemblages plus conséquents, car la CTN peut se retrouver physiquement loin de l'accu défectueux.

Ce qui me choque aussi, c'est le coté linéaire du fonctionnement, vu le boitier, même avec quelques dizaines de mA, il ne faut pas un drop trop grand entre l'alim et la tension de charge !

[phil31130]

merci Alex,

je comprend a peu pret comme toi la datasheet concernant le balancing sur les cellules.

dans mon cas les batteries sont en serie, mais cote a cote donc la CTN se trouve entre les 2 batteries. )

tres bonne remarque concernant la conso du pont même qd mon circuit de détection de limite s'active ..

donc rien de plus concernant le balancing ..

je résume : pour 2 batteries en serie de 3.7V chacune
- charge 7.5 à 8V / 50mA
- comparateur à 6V

et avec ca je ne mets pas le feux à ma maison !...

[invite14532198711]

ou alors pour etre vraiment clean, un systeme de balance dont la relation avec les accus est conditionnée par la présence de l'alimentation source (EDF)
ça doit etre possible à l'aide de MOS et d'ampli low bias.

à reflechir, et ne pas oublier de faire le necessaire pour contrecarrer d'éventuels situations délicates (vu qu'il y aura présence de tension d'un coté > l'accu ; et absence de tension de l'autre coté > ton systeme de surveillance qui a été déconnecté par ta structure de protection décharge profonde).

[phil31130]

le systeme de surveillance est alimeté par la tension de l'accu et coupe la charge si Vbat est trop juste..
mais oui le comparateur reste lui alimenté est continuera de decharger un peu la batterie ..
j'ai choisi un aop super basse conso : TS861AILT
et la on est dans un cas ou il y'a perte de EDF pendant plusieurs jours !..

je vois pas bien comment faire sinon pour alimenter mon comparateur !.. une 2eme batterie lol .. ou supercap .. une CR2032 ? ...

[invite14532198711]

Tu t'ai compliqué la vie :

- ton saver (qui coupe quand la tension décroit de trop) doit avoir un comportement suicidaire, quand il coupe, il se coupe aussi. J'ai des schémas si tu veux (j'ai fait ça pour une perceuse et une bagnole radio commandée passées de NiCd à Lipo).
- le superviseur (balance) ne doit etre en circuit que quand EDF est présent (aucun interet de surveiller l'équilibre ailleurs que pendant la charge).

Ton comparateur est bon, mais attention aux trucs ultra basse conso, ils sont sensibles en général (parasites, ESD...). Le TS393 possède un meilleur offset au cas où (et entrée PNP pour faire du sense près du 0V, sortie collecteur ouvert).

[phil31130]

oui je veux bien jeter un oeil a un schema de plus )

merci

[invite14532198711]

voili le miens :

il isole par la masse, parceque c'était plus facile.
à voir si sur une appli comme toi c'est faisable.

Si t'as besoin d'explication sur le schéma n'hésite pas.

[phil31130]

ok, merci à tous pour cet échange

cdt

[invite14532198711]

J'ai oublié de préciser, le TL431 est un modèle 1,24V... sinon ça ne marchera pas comme prévu
selon le fabricant, le I_k de régulation n'est pas le meme, privilégier les valeurs inférieures à 300µA.

Le comparateur peut etre remplacé par un modèle type LM2903, à calculer.

d'ailleurs, ce petit montage pourrait peut etre faire l'objet d'un projet FS ?