¿Sería más típico conectar 2 celdas de litio en paralelo o en serie, donde se requiere una salida de 5v, y las celdas deben ser cargadas desde un suministro de 5v? ¿Esto se debe a la eficiencia, la seguridad, el coste o algún otro factor?
Respuestas
¿Demasiados anuncios?
La configuración más común es una sola célula o varias células en paralelo, por varias razones:-.
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Coste: Una sola célula sólo necesita un simple circuito de carga lineal para convertir de 5V a 3,7~4,2V, pero un pack de mayor voltaje necesita un amplificador de voltaje para cargarlo y otro regulador de conmutación para bajar la tensión a 5V durante la descarga. Los convertidores de conmutación necesitan más piezas y suelen ser más caros, por lo que un circuito de una sola célula es potencialmente más barato.
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Seguridad: Una sola célula cargada desde USB con un cargador lineal no puede superar los 5V, y el circuito de carga puede tener componentes que reduzcan aún más la tensión máxima de fallo. Si fallara un cargador elevador de tensión, podría emitir una tensión muy superior a la que la batería puede soportar con seguridad.
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Coste/seguridad: Un pack en serie requiere la monitorización y el equilibrado individual de cada célula para garantizar que ninguna recibe demasiada tensión. El cargador normalmente limita la total por lo que una célula puede recibir una mayor proporción de la tensión total que las demás, con lo que es posible que se sobrecargue antes de que el cargador alcance la tensión de corte. Una situación similar ocurre en la descarga, ya que la célula más débil reducirá su tensión antes y puede sobrecargarse antes de que la tensión del pack llegue a su punto de corte de baja tensión.
El control y equilibrado de las células requiere más circuitos y tiene una fiabilidad potencialmente menor. Para ahorrar dinero, los circuitos de equilibrado suelen diseñarse para gestionar sólo desequilibrios menores. Si una célula falla por completo, es posible que el circuito de equilibrado no dé abasto y la batería se vuelva peligrosa. Una configuración de una célula en paralelo evita este problema de coste/seguridad.
- Flexibilidad: Si una sola célula no tiene la capacidad necesaria o no tiene la forma óptima, añadir otra en paralelo hace que el pack sea eléctricamente equivalente a una sola célula, por lo que no es necesario cambiar el circuito de soporte. Si la célula adicional se conecta en serie, la tensión del pack aumenta y hay que modificar el circuito para acomodarla.
En el lado negativo, una configuración de una sola célula en paralelo es probablemente menos eficiente porque el elevador de tensión debe extraer más corriente de la batería de la que suministra a la carga. Como esta corriente más alta se extrae en ráfagas el rms también es mayor, lo que provoca mayores pérdidas en el cableado y los componentes de conmutación. El cargador también puede ser menos eficiente si es de tipo lineal.
Sin embargo, la alta eficiencia a menudo se ve superada por otros factores, como el coste y la seguridad. Quizás la mayor ventaja de una batería de celda única/paralela sea:-.
- Comercialización: El fabricante puede inflar el tamaño aparente de la unidad indicando la capacidad de la batería, aunque la capacidad efectiva será menor porque al aumentar el voltaje de 3,7 V a 5 V, la corriente de salida debe disminuir al menos en la misma proporción.
ozmank
Puntos
127
Con estas diferencias de voltaje, se puede conseguir un 97% de eficiencia a un coste aproximadamente el doble de la lista de materiales que con un 94%, tanto en Buck como en boost. Así que con 2 buenas (emparejados) células LiPo no hace ninguna diferencia si usted elige serie o paralelo si la carga de entrada es de 5V y descarga de salida es de 5V.
No hay mucha diferencia de precio para la eficiencia, pero puede ser significativa si desea que su coste de la lista de materiales
Ambas formas fácilmente salida 2A que es más que la mayoría de los puertos USB y mi análisis fue utilizando www.TI.com 's web Bench designer.
