Hoe draagbare batterijen te ontwerpen

著者：Iflowpower – ຜູ້ຜະລິດສະຖານີພະລັງງານແບບພົກພາ

Niet alleen zijn dit draagbare entertainmentapparatuur en handheldproducten, maar worden ze ook gebruikt in groene producten, zoals fotovoltaïsche cellen, PV&39;s, EVEM (elektrische voertuigen, EV&39;s), enz. Naast veiligheid, kosten en formaat, wordt ook de gebruiksduur van de batterij gemaximaliseerd en verlengd. Ook het systeemontwerp van de batterijvoeding is van groot belang. Met de toename van de batterijtechnologie die wordt gebruikt voor draagbaar gebruik, is het belangrijk om de juiste aanpak te kiezen voor het ontladen en opladen van de oplaadbare batterij.

In dit artikel wordt eerst de algemene batterijstrategie besproken die geschikt is voor mobiel gebruik. Vervolgens worden het ontwerp van energiebeheer en batterijbeheercircuits besproken met behulp van de huidige geïntegreerde verwerkingsmethoden. Belangrijke batterijtechnologie Batterijtechnologie kan eenvoudigweg worden onderverdeeld in twee categorieën: niet-oplaadbaar en oplaadbaar type. De niet-oplaadbare batterij wordt na gebruik opgebruikt en wordt een wegwerpbatterij genoemd.

Alkalinebatterijen zijn de meest gebruikte wegwerpbatterijen voor thuisgebruik. Er zijn ook oplaadbare alkalinebatterijen verkrijgbaar op de markt, maar deze vallen buiten het bereik van dit artikel. Typische alkalinebatterijen hebben een zwevende spanning van ongeveer 1.

5V tot 1,65V. De nominale spanning is 1.

2V. De spanning aan het einde van de levensduur bedraagt ​​ongeveer 0,9 V.

De spanning aan het einde van de levensduur van een enkele alkalinebatterij kan zo laag zijn als 0,7V-0,8V.

, Gedetailleerd afhankelijk van de belastingstroom. Tabel 1 toont enkele veelvoorkomende configuraties voor alkalinebatterijen. Sommige toepassingen kunnen in verschillende configuraties worden gebruikt, afhankelijk van het productprofiel, de systeemvereisten, de beschikbare verwerkingsmethoden en de vermogensberekeningen.

Het werkspanningsbereik van sommige draadloze fotovoltaïsche muizen ligt bijvoorbeeld tussen 1,8 V en 3,2 V.

De muis maakt gebruik van een alkalinebatterij die is geconfigureerd voor 2 series, zodat deze goed werkt zonder dat er een extra voedingsregelaar nodig is. Als u een heel compact muisontwerp wilt, zijn 2 AA/AAA-alkalinebatterijen mogelijk niet voldoende. In dit geval kan één AA/AAA-alkalinebatterij worden gebruikt om de bezettingsruimte te verkleinen, maar de spanning wordt verhoogd naar 1.

8V met een boost converter. Tabel 1: Vergelijking van de configuraties van alkalinebatterijen De oplaadbare batterij wordt beschouwd als een secundaire batterij. De hoeveelheid stroom kan bij elk gebruik worden hersteld naar de oorspronkelijke staat, totdat de levensduur van de batterij is verstreken. In dit artikel wordt aan de hand van een voorbeeld een lithium-ionbatterij (Li-ION), een lithium-polymeerbatterij (Li-poly) en nikkel-waterstofbatterijen (NIMH) beschreven.

NiMH-batterijen zijn goede alternatieven voor alkalinebatterijen omdat hun vorm en bedrijfsspanning vergelijkbaar zijn met die van alkalinebatterijen. Een nadeel van traditionele nikkel-waterstofbatterijen is dat de zelfontladingsgraad hoog is (ongeveer 20% per maand, zoals weergegeven in Tabel 2). Een toonaangevende batterijfabrikant heeft dit moeilijke aspect echter overwonnen: de op de markt gebrachte nikkel-waterstofbatterijserie die 12 maanden later nog steeds een capaciteit van ten minste 85% heeft. Het herstellen van de hoeveelheid elektriciteit van de nikkel-waterstofbatterij is een eenvoudige en goedkope behandeling, maar de ingebouwde lader die gebruikmaakt van een dubbele afsluitlaadmethode (gespecificeerd door de laadstroom en de werkomgeving) zal optimale prestaties leveren.

De dubbele afsluitlaadmethode combineert de kenmerken van temperatuurstijgingen in de loop van de tijd en spanning in de loop van de tijd (of onveranderd). Tabel 2: Vergelijking van de chemische eigenschappen van batterijen De lithium-ionbatterij wordt momenteel beschouwd als een volwassen batterijtechnologie, die op grote schaal wordt gebruikt in mobiele telefoons en auto&39;s, vergeleken met tien jaar geleden, die lagere maar betere prestaties levert. Bij het ontwerpen van batterijsystemen met meerdere secties is een batterij met één nominale spanning 3.

6V heeft een groot voordeel, namelijk dat het aantal batterijsegmenten met 2/3 kan worden verminderd. De hoge energiedichtheid en kwaliteit van lithium-ionbatterijen maken ze geschikt voor veelvuldig mobiel gebruik, zoals persoonlijke mediaspelers of draadloze Bluetooth-hoofdtelefoons. Er moeten echter beveiligingscircuits worden aangebracht om de gevaren (zoals oververhitting of overbelasting) die lithium-ionbatterijen kunnen veroorzaken, tot een minimum te beperken.

De lithium-ionbatterij heeft een relatief lange levensduur (kan 500-1.000 keer worden opgeladen). Als de batterij dagelijks wordt opgeladen, moet deze na 12 jaar worden vervangen. Door een goed energiebeheersysteem voor lithium-ionbatterijen te ontwerpen, verlengt u de levensduur van de batterij en verbetert u de betrouwbaarheid van het hele systeem. .