Recharge batterie lithium-ion

[invite5e0c8109]

bonsoir
je voudrai un schéma ''La conception d'une interface analogique intégrée de charge de la batterie Li-ion ( Batterie Charge Interface BCI) pour téléphone portable'' sous Ltspice . et merci d'avance
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[invitecaafce96]

Bonjour et bienvenue ,
Je vais déplacer cette discussion en Electronique ; Vous aurez davantage de chances d'avoir des réponses .

[PIXEL]

devoir à rendre quand ?

[Antoane]

Bonjour Anouar mme et bienvenue sur Futura,

1. Comme l'écrit Pixel avec concision et humour, un petit rappel : http://forums.futura-sciences.com/el...de-poster.html, en particulier le message 2.

2.a Il existe de nombreuses solutions intégrées de gestion de batteries au Lithium, voir par exemple : http://www.linear.com/products/battery_management puisque tu travailles avec LTSpice. Tu peux cependant trouver des circuits équivalents chez d'autres fondeurs, voir par exemple chez https://www.maximintegrated.com/en.html, Analog device, ST, On Semi... ou chez les revendeurs, par exemple : http://www.digikey.fr/product-search...argers/2557277

2.b. si le but est de recréer un circuit de gestion avec des composants discrets (AOP, transistors...), il te faut d'abord rédiger un cahier des charges précis de ce que ton circuit doit pouvoir faire. Tu en déduiras un organigramme, avec des bloc fonctionnels représentant chaque fonction. Puis un schéma électronique avec des vrais composants.

[A voir en vidéo sur Futura]

[invite5e0c8109]

Bonjour,
comment créer un symbole 'battery_li-ion' sous Ltspice en technologie CMOS50nm?
mrc d'avance.

[Antoane]

Bonjour,

penses-tu intégrer ta batterie en techno CMOS ?

Pour créer un symbol sous LTSpice :
http://www.zen22142.zen.co.uk/ltspice/newsymbols.htm
https://www.google.fr/search?q=creat...6CHcjDaJORk9AG
Pour créer un composant (c'est à dire un symbole qui puisse être simulable), il faut un model de simulation. Là encore, tu peux demander à google de t'aider : suivant le degré de précision que tu veux, il existe beaucoup de modèles différets

[invite5e0c8109]

Bonsoir à tout,
j'ai crée un symbole sur Ltspice mais le problème que je trouve à la simulation il existe un message 'missing schematic of...' et n'a pas simulé, j'ai pas compris ou le problème!!!

[gienas]

Bonjour Anouar mme et tout le groupe

... il existe un message 'missing schematic of...' et n'a pas simulé, j'ai pas compris ou le problème!!!

Il est probablement dans les points de suspension.

Le message stipule: "il manque le schéma de ...", mais tu ne dis pas ce que cachent les points, et qui manque au simulateur.

[Antoane]

Bonjour,

un symbole (fichier .asy) n'est qu'un dessin, il n'y a pas de modèle de simulation associé.

Pour simuler une résistance, par exemple, LTSpice à besoin de deux choses :
- le symbole, c'est à dire le dessin avec un rectangle et deux pattes - ou le zig-zag et les deux pattes
- le modèle de simulation, c'est à dire savoir que la relation entre le courant et la tension, c'est U=R*I

Il faut donc que tu attribue à ton symbole de batterie un modèle de simulation. Plusieurs sont possibles :
- source de tension idéale ;
- source de tension + résistance série ;
- source de tension + résistance série + inductance série ;
- source de tension + résistance série + RC parallele ;
- modèle comptant les charge et sortant une tension en étant fonction...

On trouve des modèles complets tout faits sur internet ; mais si un modèle simple te suffit, inutile de se compliquer la tache


Il faudrait que tu mettes en ligne le log-file de ta simulation :

View>SPICE Error log

[invite5e0c8109]

c'est à dire les deux sont enregistré dans les même , j'ai besoin les composants ' modèle de simulation' d'un symbole que j'ai déjà crée,
merci beaucoup.

[jacounet86]

Salut .

Pour le "fun" et pour les potes du forum "usinages.com" , j'ai fais ( simulé) un chargeur pour batterie à 2 éléments Litium Ion 8.4 Volts ( 2 fois 4.2 Volts ) , avec des composants simples :

- 2 relais 1 contact fermé au repos...pour couper la charge de chaque élément
-1 relais à 2 inverseurs...pour commuter la charge .
-1 CMOS4001...pour l'astable
-1 CMOS 4013...pour l'aiguilleur de charge.
-1 comparateur LM339 ...pour la lecture du 4.2 Volts max .

Pour simuler une batterie qui se charge un simple potentiomètre suffit ...mais uniquement s'il s'agit de voir que le comparateur coupe bien chaque élément à 4.2 Volts .
Personnellement j'ai simulé le tout sous Isis ...y-a 4 heures de boulot/recherche en gros là dessus .

A+ . Jac

[invite03481543]

- 2 relais 1 contact fermé au repos...pour couper la charge de chaque élément

Pour couper la charge de chaque élément?
Tu peux développer?

[invite03481543]

Je ne vois pas bien l'intérêt d'une telle simulation qui ne tient pas compte de la techno des cellules et de leur comportement en charge...
Notamment au sujet de la température.

[invite5e0c8109]

Bonjour,
personnellement je travail sur Ltspice technologie CMOS50nm,et j'ai pas compris le schéma circuit pour simuler la charge du courant d'une batterie li-ion d'un téléphone portable.

[jacounet86]

Pour couper la charge de chaque élément?
Tu peux développer?

C'est un montage simple ,un relais à un contact fermé au repos en série sur chaque élément , un relais avec un double inverseur aiguillant la charge tantôt sur une cellule , tantôt sur une autre .
Un astable fait avec 2 porte de 4011 oscillant à 0.1 à 0.2 Hz , avec une sortie "Barre et non barre avec les 2 autres portes du 4011 , l'oscillateur commande le relais inverseur .
Un LM 139 comme comparateur , mesurant le 4.2 Volt max , et coupant le relais de charge de chaque cellule si 4.2 Volts .. e't j'utilise un 4013 à 2 bascules D internes ,pour enregistrer la fin de charge d'un élément .
C'est simplissime .
Je peux donner le schéma de montage, si besoin est , pour ceux qui auraient la flemme d'aller sur usinages.com .

A+ . Jac

[invite5e0c8109]

si possible,le schéma de montage s'il te plait.
merci d'avance.

[Antoane]

Bonjour,
Le circuit en question : https://www.usinages.com/threads/pou...0#post-1046435
le circuit de jacounet86 ne sera pas compatible avec ton travail :
- il utilise des composants non disponibles en techno CMOS : des relais ;
- le process de gestion de charge délicat d'une batterie au Lithium n'est pas respectée.

Pour résoudre ton problème, Anouar mme, commence pas comprendre comment une batterie au lithium doit être chargée (phase à courant constant, puis tension constante, gestion de la température, etc).
Tu pourras ensuite appliquer la méthode passe-partout donnée en 2.b dans mon message 4: http://forums.futura-sciences.com/el...ium-ion.html#4

PS : je vois pas le principe de fonctionnement des diodes D1-D3.

[jacounet86]

Salut Antoane .

Il s'agit d'un montage simple ne prétendant pas "concurencer" un montage à micro contrôleur .
A noter que la charge à courant constant peut être respectée avec une alimentation régulant ce courant ,et si on est en dessous du courant de charge nominal ( en 1/2 C , C, 2C, 3C du fabricant ...) , on ne devrait pas atteindre des températures extraordinaires .
Mais j'ai pas dit non plus qu'il fallait le fabriquer ...il marche en simulation c'est tout .

Pour D1,D2,D3 diodes anti retour , dites de roue libre du -dPhi/dt .

Jac .

[Antoane]

Bonjour,

Mais j'ai pas dit non plus qu'il fallait le fabriquer ...il marche en simulation c'est tout .

Ok, c'est le plus raisonnable
Surtout lorsque des CI de 1 cm² font la même chose pour pas grand chose, avec en plus la protection contre les charges/décharges à températures inappropriées.
Pense par ailleurs que la tension de référence de 4.2V doit être précise à qq dizaines de mV près, soit <1% d'erreur. C'est pas trivial.

Pour D1,D2,D3 diodes anti retour , dites de roue libre du -dPhi/dt .

Je ne vois pas comment ca marche dans ce circuit, comment elles redirigent les courants.

[jacounet86]

Salut .
Il est plus courant de les voir en// sur la bobine ...certes .

A+ . Jac

[jacounet86]

Bonjour,



Pense par ailleurs que la tension de référence de 4.2V doit être précise à qq dizaines de mV près, soit <1% d'erreur. C'est pas trivial.

Salut.
Un bon comparateur bien calculé devrait tenir le 1 % .
Je sais qu'il existe des circuits dédiés à moins de 5€ pièce , ...
j'avais pensér utiliser un 4017 comme aiguilleur , mais il fallait passer la commutation avec des MOSFET ...
Puis j'avais pensé remplacer les MOSFET par des triacs ...mais à quoi bon se faire .... , ça existe tout fait .
D'où mon schémas pour 2 éléments , simple , un peu à la hussarde , mais qui devrait marcher ...en principe .
Jac

[jacounet86]

Antoane .
Ah oui , pour les diodes anti retour placées sur le transistor à protéger , je pense qu'avec cette méthode , le courant qui traverse la diode est moins élevé puisqu'il traverse la résistance série du relais et passe par l'alim ( moins d'un ohm car tensions opposées ) ...ici on a un courant pointe qui ne peut pas dépasser 15V/1 Ohm = 15 A , ...alors qu'en // sur la bobine les courants pointes sont énormes ...la diode morfle un peu plus.

Jac .

[Antoane]

Bonsoir,

Pour la référence à 4.2V :
C'est tout à fait possible, juste pour faire remarquer que c'est pas trivial : la TL431, par exemple, c'est +/-1% (en A-grade, sinon, c'est +/-2%).
Avec une référence à 0.5%, il reste 0.025% par résistance servant à faire la mise à l'échelle (i.e. transformer la référence de 2.500 V ou 4.096V, ou... ) en une référence de 4.20V. C'est tout à fait possible, mais pas trivial.

edit:

Ah oui , pour les diodes anti retour placées sur le transistor à protéger , je pense qu'avec cette méthode , le courant qui traverse la diode est moins élevé puisqu'il traverse la résistance série du relais et passe par l'alim ( moins d'un ohm car tensions opposées ) ...ici on a un courant pointe qui ne peut pas dépasser 15V/1 Ohm = 15 A , ...alors qu'en // sur la bobine les courants pointes sont énormes ...la diode morfle un peu plus.

Si tu négliges la capa parasite, le courant dans la diode de roue-libre est toujours inférieur ou égal au courant qui circulait dans la bobine lorsque le transistor de découpage s'est bloqué : le courant est maintenu à sa valeur d'avant la commutation par l'inductance.

Bonne soirée.

[invite5e0c8109]

Je travaille sur Ltspice et j'ai pas compris le model de schéma pour simuler la charge du courant d'une batterie li-ion

[jacounet86]

Salut .

De toute façon rien n'est évident dans ce bas monde , même pas pour Samsung qui vient de rapatrier par dizaines de milliers ses derniers téléphones portables pour problème de charge ..d'après ce que j'ai compris .
Donc signe que la technique n'est pas totalement maîtrisée avec ces bébêtes , même chez les "grands" industriels .
Et comme les industriels font des batteries de plus en plus performantes en capacité de charge et de décharge , qui devient un argument de vente ...du style " se reharge en 20 mn" , mais au prix limite de l'insécurité .

Pour le 4.2 V , une lecture numérique de la tension est sans doute souhaitable pour tenir le 1% , et même là tenir le 1% faut déjà un bon voltmètre , on trouve à peine ça sur des 2000 points courants , faut aller au dessus , et en technique à µ contrôleur faut aussi sortir de l'ordinaire .
Je vois sur mon chargeur Canon , d'appareil photo , à 2 éléments 8.4 V , entre une batterie 1000 mA/H et une batterie 720 mA/h , elles ne se chargent pas à la même tension , 8.355 Volts pour la 1000mA/H et 8.183 volts ( lecture sur un Mastech 22 000 points ) pour la 720 mA/H ...et pas d'indication restrictive de capacité de la batterie , rien sur le chargeur à part " ouput: 8.4V , 0.55A" ...
Mais c'est du made in China vendu par Canon .
Bon mais l'essentiel est là on ne dépasse pas 8.4 Volts .

Notre ami semble attaché à une modélisation Spice de batterie lithium ...

A+. Jac

[PIXEL]

oui , son prof n'a que ça...

[invite03481543]

De toute façon rien n'est évident dans ce bas monde , même pas pour Samsung qui vient de rapatrier par dizaines de milliers ses derniers téléphones portables pour problème de charge ..d'après ce que j'ai compris .
Donc signe que la technique n'est pas totalement maîtrisée avec ces bébêtes , même chez les "grands" industriels .
Et comme les industriels font des batteries de plus en plus performantes en capacité de charge et de décharge , qui devient un argument de vente ...du style " se reharge en 20 mn" , mais au prix limite de l'insécurité .

Non là tu mélanges tout, un peu comme dans ton schéma de simulation ou quand tu parles de triac pour du continu.
Ce n'est pas la vitesse de charge qui rend un produit non sécurisé, ça n'a strictement rien à voir.
Les problèmes de qualité sont souvent à la base des décisions humaines, comme par exemple changer pour un fournisseur moins cher ou déroger sur la qualité d'un composant.
Et oui certains n'hésitent pas à choisir un composant moins cher de 1c afin de gagner des millions sur la quantité, résultat la maîtrise de la technique n'a rien à voir là dedans, ça fait un moment qu'elle est au point.
L'appât du gain est un problème aussi vieux que le monde...

[invite03481543]

Juste pour info, aujourd'hui on sait mesurer la tension d'une cellule à moins d'un mV, par exemple avec le LTC6804.
La précision de la mesure à 25°C est plus près de 500µV.

[jacounet86]

Non là tu mélanges tout, un peu comme dans ton schéma de simulation ou quand tu parles de triac pour du continu.
Ce n'est pas la vitesse de charge qui rend un produit non sécurisé, ça n'a strictement rien à voir.
Les problèmes de qualité sont souvent à la base des décisions humaines, comme par exemple changer pour un fournisseur moins cher ou déroger sur la qualité d'un composant.
Et oui certains n'hésitent pas à choisir un composant moins cher de 1c afin de gagner des millions sur la quantité, résultat la maîtrise de la technique n'a rien à voir là dedans, ça fait un moment qu'elle est au point.
L'appât du gain est un problème aussi vieux que le monde...

Salut .
Oui c'est bien ce que j'ai dit en gros , en parlant d'argument de vente ...si tu lis bien ma réponse .
Maintenant technique approximative ou mal maîtrisée , ou économie pour plus de profit , va savoir ...le résultat est le même => danger pour l'utilisateur .
Les labos de R et D quand ils sont dans l'entreprise ( de plus en plus rare) , ont de moins en moins de temps pour "boucler" un projet , c'est aussi une cause , on a souvent supprimé le bureau des méthodes , et quand au service de contrôle s'il existe aussi , ...on leur fait faire du contrôle par prélèvement et cette façon de travailler laisse obligatoirement passer des "rogs units" , surtout si le matériel est récent et pas encore stabilisé techniquement ...cas de Samsung en l'occurrence .
Pour le triac :
un triac passe bien , aussi du continu dans un sens et du continu en inverse dans l'autre sens ( même si c'est pas sa fonction première) , et dans mon esprit , comme je charge par commutation chaque cellule , et que la branche/noeud sur chaque cellule à une fois la masse une fois le "+" , un triac pourrait ( à vérifier) convenir , en le commandant de manière adéquat sur sa gâchette , car on a bien des transistors qui s'auto-bloquent dans un sens et les mêmes en inverse dans l'autre ...non .

A+. Jac .

[invite03481543]

Maintenant technique approximative ou mal maîtrisée , ou économie pour plus de profit , va savoir ...le résultat est le même => danger pour l'utilisateur .
Les labos de R et D quand ils sont dans l'entreprise ( de plus en plus rare) , ont de moins en moins de temps pour "boucler" un projet , c'est aussi une cause , on a souvent supprimé le bureau des méthodes , et quand au service de contrôle s'il existe aussi , ...on leur fait faire du contrôle par prélèvement et cette façon de travailler laisse obligatoirement passer des "rogs units" , surtout si le matériel est récent et pas encore stabilisé techniquement ...cas de Samsung en l'occurrence .

Sur ce point je ne peux qu'être d'accord avec toi, c'est la maladie du siècle, un management omniprésent dénué de compétences techniques ne sachant plus que remplir des tableaux excel, eux mêmes pressurisés par les commerciaux prêts à vendre leur mère si besoin...