Az orvosi és hordozható berendezések akkumulátorának tervezése a készülék működési követelményeivel kezdődik. A feszültség, a futásidő, a csúcsterhelés, a rendelkezésre álló hely, a töltési mód, a csatlakozó, a környezeti feltételek és a tanúsítási útvonal mind befolyásolják a végső csomagkonfigurációt. A HSS Energy támogatja a kompakt lítium-ion és LiFePO4 akkumulátorok fejlesztését a kezdeti specifikációtól a mintaellenőrzésig és a gyártásig.
|
Tipikus feszültség |
Kémia |
Cell formátum |
Testreszabás |
|
3,7 V / 7,4 V / 11,1 V / 12 V / egyedi |
Li-ion / LiFePO4 |
18650 / 21700 / tasak |
BMS / connector / cable / housing / label / packaging |
Orvosi és hordozható berendezések akkumulátor megoldásának áttekintése
A hordozható orvosi és elektronikus berendezések gyakran szigorú korlátokat szabnak az akkumulátor méretének és súlyának, miközben továbbra is kiszámítható működési időt és stabil energiaellátást igényelnek. Az első tervezési lépés az eszközigény megerősítése ahelyett, hogy az akkumulátort csak feszültség és Ah alapján választaná ki.
· Üzemi feszültség és megengedett feszültségtartomány
· Szükséges működési idő vagy tartalék idő
· Átlagos, folyamatos és csúcsáram
· Az akkumulátor maximális mérete és súlya
· Töltési mód és töltési felület
· Csatlakozó- és kábelkövetelmények
· Működési és tárolási hőmérséklet
· Célpiac és a szükséges dokumentáció
|
Lépés |
Kiválasztási pont |
Mérnöki ellenőrzés |
|
1 |
Eszköz típusa |
Orvosi / diagnosztikai / monitorozás / nyomtató / műszer / intelligens hordozható berendezés |
|
2 |
Elektromos követelmény |
Feszültség + átlagos terhelés + csúcsterhelés + szükséges üzemidő |
|
3 |
Mechanikai határérték |
Maximum H × W × H + súly + szerelési helyzet |
|
4 |
Akkumulátor architektúra |
Li-ion vagy LiFePO4 + 18650 / 21700 / tasak + S/P konfiguráció |
|
5 |
BMS és interfész |
Védelem + opcionális kommunikáció + kábel + csatlakozó |
|
6 |
Érvényesítés |
Minta -> eszközteszt -> optimalizálás -> jóváhagyott specifikáció -> gyártás |
|
Platform |
Tipikus építészet |
Megfelelő felszerelési irány |
|
3,7V |
1S Li-ion |
Kézi eszközök, kompakt elektronika, intelligens hordozható berendezések |
|
7,4V |
2S Li-ion |
Hordozható műszerek, megfigyelő berendezések, szépségápolási és testápolási eszközök |
|
7,4V |
2S Li-ion |
Hordozható nyomtatók, diagnosztikai berendezések, felügyeleti eszközök, robotika és mobil berendezések |
|
12V / 12,8V |
Li-ion vagy 4S LiFePO4 |
Tartalék modulok, hordozható berendezések, kis ólom-sav csere |
|
24V és egyedi |
Projekt alapú |
Nagyobb mobil berendezések, robotika, motoros műszerek és speciális rendszerek |
A kompakt lítium-ion projektekhez az A fokozatú cellák között szerepelhet az EVE, a DMEGC, a BAK, az LG és a Samsung, az eszköz specifikációitól, a cella elérhetőségétől és a projekt követelményeitől függően. A cellák kiválasztásánál figyelembe kell venni a kapacitás konzisztenciáját, a belső ellenállást, a kisülési képességet, az üzemi hőmérsékletet, a méretet és az ellátás folytonosságát is.
Az orvosi berendezések akkumulátorprojektjei általában szigorúbb ellenőrzést igényelnek az elektromos és mechanikai kompatibilitás tekintetében, mivel az akkumulátor egy komplett eszköz része. A pontos megfelelési útvonal a végterméktől és a célpiactól függ, ezért az akkumulátor dokumentációját az eszköztanúsítási tervvel együtt kell megerősíteni.
|
Tervezési pont |
Miért számít |
|
Stabil kimenet |
Támogatja az eszköz kiszámítható működését a használható akkumulátor-tartományban |
|
Futásidő |
Meg kell egyeznie a tervezett vizsgálati, megfigyelési vagy mobilhasználati időszakkal |
|
Csúcsterhelés |
A motorok, szivattyúk, kijelzők, rádiók vagy processzorok rövid távú áramcsúcsokat hozhatnak létre |
|
Méret és súly |
A hordozható berendezések gyakran rögzített elemtartókkal vagy ergonómiai határokkal rendelkeznek |
|
Hőmérséklet |
Az akkumulátor töltési/kisütési határértékeinek meg kell felelniük a tervezett működési környezetnek |
|
Nyomon követhető specifikáció |
A jóváhagyott akkumulátorkonfigurációt az eszköz érvényesítése után is ellenőrizni kell |
A hordozható berendezések nagyobb hangsúlyt fektethetnek a kompakt méretekre, a kis tömegre, az ismételt töltésre és a rugalmas interfészekre. A megfelelő csomagot a valós terhelési profil alapján kell megtervezni, nem pedig a névleges kapacitást egyetlen kiválasztási tényezőként használni.
· Hordozható nyomtatók és kézi műszerek: futásidő plusz átmeneti áramigény
· Felügyeleti és kommunikációs eszközök: stabil DC kimenet és készenléti üzemmód
· Intelligens mobileszközök: kompakt méretek, töltőfelület és házhoz illeszkedő
· Robotika és mobil felszerelés: folyamatos áram, csúcsterhelés és opcionális kommunikáció
· Biztonsági modulok: kiszámítható futási idő, alacsony önkisülés és egyszerű szervizelhetőség
A BMS konfigurációt a csomagfeszültség, a cella kémiai és az eszközkövetelmények alapján kell kiválasztani. A szabványos védelmi funkciók magukban foglalhatják a túltöltést, a túlkisülést, a túlmelegedést, a rövidzárlat- és túláramvédelmet, valamint szükség esetén a cellakiegyenlítést és a hőmérséklet-felügyeletet.
Kommunikáció hozzáadható, ha a gazdaberendezésnek akkumulátorállapotra vagy vezérlési adatokra van szüksége. A projekt opciói között szerepelhet a Bluetooth, az RS485 és a CAN. A végleges protokollt, az adatdefiníciót és a hardver interfészt a minta jóváhagyása előtt megerősítik az ügyféllel.
|
Terület |
Tipikus opciók |
|
Csatlakozó |
JST, Molex, XT30, XT60, DC5521 és más projekt által meghatározott interfészek |
|
Kábel |
Vezetékmérő, kábelhossz, kivezetés, biztosíték és külön töltő/kisütési vezetékek |
|
Ház |
Zsugorfólia, meglévő műanyag burkolat, egyedi műanyag szerszámok, rozsdamentes acél vagy fémlemez burkolat |
|
Címke |
Modellcímke, vásárlói márkajelzés, figyelmeztetések és piacspecifikus azonosítás |
|
Csomagolás |
Szabványos exportcsomagolás vagy testreszabott OEM-csomagolás |
Egyedi akkumulátorcsomagok projektspecifikus kábelekkel és csatlakozókkal, gyártásra előkészítve
Egy referencia hordozható berendezések projektje 7,4 V-os, 10 Ah-s lítium-ion akkumulátorcsomagot használt. A csomag 2S konfigurációt és XT60 tápcsatlakozót használ. Elektromos és mechanikai részletei a berendezés interfészéhez és az üzemeltetési követelményekhez igazodnak.
|
Projektelem |
Megerősített konfiguráció |
|
Névleges feszültség |
7,4V |
|
Kapacitás |
10 Ah |
|
Névleges energia |
74Wh |
|
Folyamatos kisülési áram |
20A |
|
Építészet |
2S |
|
Csatlakozók |
XT60 csatlakozó |
|
Testreszabási fókusz |
Kisütési képesség, XT60 csatlakozó és kábel integráció |
7,4V 10Ah egyedi akkumulátorcsomagok kötegelt gyártásban
Az akkumulátor energiája megbecsülhető a készülék terheléséből, de az eredmény csak kiindulópont.
|
Bemenet |
Példa |
|
Átlagos eszközterhelés |
15W |
|
Kötelező futási idő |
4 óra |
|
Kezdeti energiaszükséglet |
15W × 4h = 60Wh |
Az akkumulátor végső kapacitásának figyelembe kell vennie a kisülési áramot, az átalakítási hatékonyságot, a kisütés megengedett mélységét, a hőmérsékletet, az öregedést, a csúcsterhelést és a rendelkezésre álló beépítési helyet. A tervezési árrést a tényleges felszereltség alapján erősítik meg, ahelyett, hogy minden projektre egy fix százalékot alkalmaznának.
|
Színpad |
Akció |
Kimenet |
|
01 |
Követelmény felülvizsgálata |
Feszültség, terhelés, futásidő, hely, csatlakozó és célpiac |
|
02 |
Akkumulátor javaslat |
Cella, S/P konfiguráció, BMS, méretek és interfész |
|
03 |
Mérnöki minta |
Prototípus gyártás és elektromos ellenőrzés |
|
04 |
Eszközteszt |
Üzemidő, töltés, hőmérséklet, illeszkedés és csúcsterhelés ellenőrzése |
|
05 |
Optimalizálás |
Állítsa be a konfigurációt, ha a tesztelés eltérést észlel |
|
06 |
Minta jóváhagyás |
Fagyassza le a jóváhagyott specifikációt |
|
07 |
Kísérleti gyártás |
Kis tételes konzisztencia ellenőrzése |
|
08 |
Tömeggyártás |
Gyártási minőségellenőrzés és végső ellenőrzés |
A tipikus gyártásellenőrzések magukban foglalhatják a bejövő cellák ellenőrzését, a cellák válogatását és egyeztetését, a BMS-ellenőrzést, az összeszerelést, a töltés/kisütés ellenőrzését, a védelem ellenőrzését, az öregítést és a végső ellenőrzést. A pontos vizsgálati tervet az akkumulátor modellje és a projekt követelményei határozzák meg.
Az akkumulátorcsomagok többcsatornás elektromos tesztelésen esnek át
A tanúsítási követelményeket meg kell erősíteni a végső akkumulátor-konfiguráció, a végtermék-kategória és a célpiac szerint. A projekttől függően a dokumentáció tartalmazhatja az UN38.3-at és az MSDS-t, míg a kiválasztott hordozható újratölthető akkumulátor-projektek IEC 62133-2 / CB, CE/RoHS vagy piacspecifikus tanúsítványt, például KC-t igényelhetnek.
A tanúsítás hatóköre modellfüggő. Az egyik akkumulátorcsomagra vonatkozó jelentés vagy tanúsítvány nem tekinthető egy másik konfiguráció automatikus fedezetének.
|
Dokumentáció |
Tipikus cél |
|
UN38.3 |
Szállítási vizsgálat a megfelelő lítium akkumulátormodellhez |
|
MSDS |
Biztonsági és szállítási-támogató dokumentáció |
|
IEC 62133-2 / CB |
Alkalmazható hordozható zárt újratölthető lítium akkumulátor projektek |
|
CE / RoHS |
A termékkonfigurációnak és a cél-piaci követelményeknek megfelelően |
|
KC |
Alkalmazható akkumulátormodellek a koreai piacon |
· Eszköz neve és alkalmazás
· Üzemi feszültség és megengedett feszültségtartomány
· Átlagos, folyamatos és csúcsáram vagy teljesítmény
· Szükséges futási idő
· Az akkumulátor maximális mérete és súlya
· A töltési mód és a töltő adatai
· Csatlakozó-, kábel- és kommunikációs követelmények
· Működési hőmérséklet és telepítési környezet
· Célország és tanúsítási követelmény
· Várható minta és gyártási mennyiség
Az ezen az oldalon látható specifikációk, példák és konfigurációs lehetőségek előzetes műszaki értékelést szolgálnak. A végső feszültség, kapacitás, méretek, súly, kisülési áram, cellamodell, BMS, csatlakozó, burkolat, kommunikáció és egyéb specifikációk változhatnak az eszközkövetelményektől, az összetevők elérhetőségétől, a tanúsítási körtől és a termékfejlesztéstől függően.
A végleges specifikációk a jóváhagyott mintától, megerősített adatlaptól, műszaki megállapodástól, PI-től vagy szerződéstől függenek. Ha a weboldal információi eltérnek egy jóváhagyott projektdokumentumtól, a jóváhagyott projektdokumentum az irányadó.
Küldje el az eszköz feszültségét, terhelését, szükséges futási idejét, akkumulátorterét, töltési módját, csatlakozóját és célpiacát. A HSS Energy ki tudja értékelni a megfelelő akkumulátor-architektúrát a minta- és eszközérvényesítéshez.
