Jak projektować przenośne baterie

ଲେଖକ: ଆଇଫ୍ଲୋପାୱାର - ซัพพลายเออร์สถานีพลังงานแบบพกพา

Nie tylko przenośny sprzęt rozrywkowy i produkty przenośne, ale także produkty ekologiczne, takie jak ogniwa fotowoltaiczne, PV, EVEM (pojazdy elektryczne) itp. Oprócz bezpieczeństwa, kosztów i rozmiaru, niezwykle ważny jest także maksymalny i dłuższy czas pracy akumulatora. Niezwykle ważna jest także konstrukcja układu zasilania akumulatora. Wraz ze wzrostem technologii akumulatorów wykorzystywanych do zasilania urządzeń przenośnych, należy wybrać odpowiedni sposób rozładowywania i ładowania akumulatora.

W tym artykule najpierw omówiono ogólną strategię dotyczącą baterii przeznaczonych do użytku przenośnego, a następnie zarządzanie energią i projektowanie obwodów zarządzania baterią z wykorzystaniem współczesnych metod przetwarzania zintegrowanego. Ważna technologia baterii Technologie baterii można podzielić na dwie kategorie: baterie nieładowalne i baterie wielokrotnego ładowania. Baterię jednorazową wykorzystuje się po zużyciu. Nazywa się ją baterią jednorazową.

Baterie alkaliczne są najpopularniejszymi bateriami jednorazowego użytku używanymi w domu. Na rynku dostępne są również baterie alkaliczne nadające się do ponownego ładowania, jednak nie są one przedmiotem niniejszego artykułu. Typowe baterie alkaliczne mają napięcie buforowe wynoszące około 1.

5 V do 1,65 V. Napięcie znamionowe wynosi 1.

2V. Napięcie pod koniec cyklu życia wynosi około 0,9 V.

Napięcie pod koniec żywotności pojedynczej baterii alkalicznej może wynosić zaledwie 0,7–0,8 V.

, Szczegółowe w zależności od prądu obciążenia. Tabela 1 przedstawia niektóre typowe konfiguracje baterii alkalicznych. Niektóre zastosowania mogą być wykorzystywane w różnych konfiguracjach, w zależności od profilu produktu, wymagań systemowych, dostępnych metod przetwarzania i obliczeń mocy.

Na przykład zakres napięcia roboczego niektórych bezprzewodowych metod przetwarzania myszy fotowoltaicznych wynosi od 1,8 V do 3,2 V.

Mysz wykorzystuje baterię alkaliczną skonfigurowaną do serii 2, co pozwala na jej prawidłową pracę bez konieczności stosowania dodatkowego zasilacza regulatora. Jeśli zależy Ci na bardzo kompaktowej konstrukcji myszy, to 2 baterie alkaliczne AA/AAA mogą nie być odpowiednie. W tym przypadku można zastosować pojedynczą baterię alkaliczną AA/AAA, co pozwoli na zmniejszenie zajmowanej przestrzeni, ale napięcie wzrośnie do 1.

8V z przetwornicą podwyższającą napięcie. Tabela 1: Porównanie konfiguracji baterii alkalicznych Akumulator jest uważany za akumulator zapasowy, a ilość energii może zostać przywrócona do stanu pierwotnego po każdym użyciu aż do wyczerpania baterii. W artykule tym opisano przykład akumulatora litowo-jonowego (Li-ION), akumulatora litowo-polimerowego (Li-poly) i akumulatora niklowo-wodorkowego (NIMH).

Akumulatory NiMH są dobrą alternatywą dla akumulatorów alkalicznych, ponieważ ich kształt i napięcie robocze są podobne do akumulatorów alkalicznych. Jedną z wad tradycyjnych akumulatorów niklowo-wodorowych jest wysoki współczynnik samorozładowania (około 20% miesięcznie, jak pokazano w tabeli 2), jednak wiodący producent akumulatorów przezwyciężył tę trudną zależność i po 12 miesiącach jego seria akumulatorów niklowo-wodorowych utrzymywała pojemność na poziomie co najmniej 85%. Przywrócenie właściwego poziomu energii elektrycznej w akumulatorze niklowo-wodorowym jest prostym i tanim zabiegiem, ale wbudowana ładowarka wykorzystująca metodę ładowania z podwójnym odcięciem (określoną na podstawie prądu ładowania i środowiska pracy) zapewni optymalną wydajność.

Metoda ładowania z podwójnym odcięciem łączy w sobie cechy wzrostu temperatury w czasie i napięcia w czasie (lub jego braku). Tabela 2: Porównanie właściwości chemicznych akumulatorów Akumulator litowo-jonowy jest obecnie uważany za dojrzałą technologię akumulatorową, która jest szeroko stosowana w telefonach komórkowych i samochodach, podczas gdy dziesięć lat temu był to akumulator o niższej wydajności i lepszych parametrach. Przy projektowaniu wielosekcyjnego systemu akumulatorów, akumulator o jednym napięciu znamionowym wynosi 3.

Napięcie 6 V ma ogromną zaletę, która pozwala na redukcję liczby segmentów baterii o 2/3. Akumulatory litowo-jonowe o wysokiej jakości i gęstości energii nadają się do wielu zastosowań przenośnych, takich jak osobiste odtwarzacze multimedialne lub bezprzewodowe słuchawki Bluetooth. Jednakże, aby zminimalizować zagrożenia (takie jak przegrzanie lub przegrzanie), jakie mogą stwarzać baterie litowo-jonowe, należy zastosować obwody zabezpieczające.

Akumulator litowo-jonowy charakteryzuje się stosunkowo długą żywotnością (można ładować go 500-1000 razy), jednak jeżeli akumulator jest ładowany codziennie, należy go wymienić po 12 latach. Zaprojektowanie rozsądnego systemu zarządzania energią akumulatora litowo-jonowego wydłuży jego żywotność i zwiększy niezawodność całego systemu. .