LiPo von Schaltung während Ladevorgang trennen - geht das so?

[Sabine (Gast)]

Hallo Forum,

anbei ein Bild meiner aktuellen Schaltung. Ich habe aktuell eine µC 
Schaltung, welche per LiPo versorgt wird (LiPo an X2). Um die Spannung 
des LiPo auf 3,3V zu stabilisieren, verwende ich einen TPS61091 
Buck-Boost Konverter (nicht vom Schaltbild verwirren lassen - ist 
aktuell nur ein Platzhalter).

Da dieser LiPo irgendwann auch geladen werden muss, ist eine Ladeschale 
vorgesehen. Während des Ladevorgangs muss jedoch der LiPo vom Rest der 
Schaltung getrennt werden - soweit ich gelesen habe. Hintergrund ist, 
dass die Laderegler den Ladeschluss ansonsten nicht erkennen (1/10C, 
4,2V).

Meine Idee war also, den LiPo per Mosfet (Q2) vom Rest der Schaltung zu 
trennen. Während dem normalen Betrieb der Schaltung mit LiPo ist der 
Mosfet leitend. Wenn nun die Schaltung in die Ladeschale gesteckt wird, 
so wird das Gate des Mosfet auf GND gezogen (per Connector J1, LiPo 
Ladung über X3) und sollte somit sperren.

Soweit die Theorie - kann das so funktionieren? Was sagt ihr dazu?

Vielen Dank und viele Grüße

Sabine

[Stefan F. (Gast)]

> Während des Ladevorgangs muss jedoch der LiPo vom Rest der
> Schaltung getrennt werden - soweit ich gelesen habe.

Nein.

> Hintergrund ist, dass die Laderegler den Ladeschluss ansonsten
> nicht erkennen

Das gilt nur für Nickel Akkus, aber dafür gibt es auch Lösungen. 
Nämlich, indem man den Ladestrom des Akkus konstant hält, und zwar 
unabhängig vom Laststrom. Ist durchaus machbar.

Aber bei Lithium braucht man den Aufwand nicht, da genügt eine einfache 
Spannungsüberwachung.

[Sabine (Gast)]

Vielen Dank für die Antwort,  Stefan Us.

Dann wird das ganze ja doch unproblematischer. Ich vermute ohnehin, dass 
die µC Schaltung, welche vom LiPo versorgt wird, keinen großen Einfluss 
hat, da diese nur ca. 50mA ziehen dürfte.

Aber schön - dann kann ich den Mosfet ja weg lassen und zum Laden 
einfach X3 anschließen. Super :)

Viele Grüße

Sabine

[Waldemar Z. (waldemar_z)]

Sabine schrieb:
> Aber schön - dann kann ich den Mosfet ja weg lassen und zum Laden
> einfach X3 anschließen. Super :)

Ein Notebook/Smartphone/... muss zum Laden ja auch nicht ausgeschaltet 
werden :)

[Sabine (Gast)]

> Ein Notebook/Smartphone/... muss zum Laden ja auch nicht ausgeschaltet
> werden :)

Das ist richtig. Ich habe allerdings diese AppNote gefunden - so einfach 
scheint es also doch leider nicht zu sein...

http://ww1.microchip.com/downloads/en/AppNotes/01149c.pdf

Was ich noch überlegt habe: Der TPS61091 hat ja einen Enable Pin. Den 
könnte ich ja auch einfach auf "low" ziehen...laut DB:

"In
shutdown mode, the regulator stops switching, all internal control 
circuitry including the low-battery comparator is
switched off, and the load is isolated from the input (as described in 
the Synchronous Rectifier Section)."

Dann müsste das ja so gehen.

[michael_ng (Gast)]

Ja, die AppNote ist schon ein guter Weg.
Das Stichwort heißt "Power-Path Management"

Bevor noch mehr Unsinn geschrieben wird:
Der Akku wird zum Laden von Verbrauchern frei geschalten (oder die 
Verbraucher ab).
Aktuelle Lade-IC Lösungen übernehmen neben dem Laden u.a. auch die 
Stromverteilung  und, ganz wichtig, die Strombegrenzung!
Das ist in jedem Notebook, Smartphone und Tablet so und noch ein paar 
mehr Spielereien. Sonst würden mehr brennen...

[Timmo H. (masterfx)]

Ich habe es damals mit einem P-Kanal Mosfet gemacht, siehe Bild. Die 
"+5V" kommen vom USB-Port, der im eingesteckten Zustand den Akku läd und 
parallel die Schaltung versorgt. Wenn der USB-Stecker abgezogen wird, 
wird der P-Kanal leitend und der Strom kommt wieder vom Akku.

[Manfred (Gast)]

Stefan U. schrieb:
>> Während des Ladevorgangs muss jedoch der LiPo vom Rest der
>> Schaltung getrennt werden - soweit ich gelesen habe.
> Nein.
Ich bin anderer Ansicht, NJein oder vielleicht.

Sabine schrieb:
> Hintergrund ist, dass die Laderegler den Ladeschluss
> ansonsten nicht erkennen (1/10C, 4,2V).
Wenn der Akku 4,2V erreicht hat, lässt man diese Spannung noch eine 
Weile stehen, um die restlichen paar Prozent auch noch rein zu laden.

Im Datenblatt des TP4056 finde ich: "The TP4056 automatically terminates 
the charge cycle when the charge current drops to 1/10th the programmed 
value after the final float voltage is reached."

Wer den Chinesen nicht mag, nimmt den kleinen STC4054 von ST: "C/10 
Charge termination" steht im Datenblatt!

Jetzt muß man die Last in Relation zum Ladestrom setzen: Ich lade meinen 
18650 LiIon mit 1000mA, also sollte der Ladebaustein bei kleiner 100mA 
die Ladung beenden. Habe ich 5mA Last drauf, sei es eben so, dann wird 
geringfügig später beendet. Sind aber 50mA Last dran, verschiebt sich 
die Abschaltung erheblich oder findet garnicht mehr statt.