Como projetar baterias portáteis

Author: Iflowpower - Fornitur Portable Power Station

Não são apenas equipamentos de entretenimento portáteis e produtos portáteis, mas também são usados ​​em produtos verdes, como energia fotovoltaica, PVs, EVEM (veículos elétricos, EV), etc. Além da segurança, custo e tamanho, o tempo de execução da bateria é maximizado e estendido, e o design do sistema de energia da bateria também é extremamente importante. Com o aumento da tecnologia de baterias usada para impulsionar o uso portátil, selecione a abordagem apropriada para descarregar e carregar a bateria recarregável.

Este artigo analisa primeiro a estratégia geral de bateria adequada para uso portátil e, em seguida, discute o gerenciamento de energia e o projeto do circuito de gerenciamento de bateria usando os métodos de processamento integrados atuais. Tecnologia importante de baterias A tecnologia de baterias pode ser simplesmente dividida em duas categorias: tipo não recarregável e tipo recarregável. A bateria não recarregável é usada após o uso, sendo chamada de bateria descartável.

Pilhas alcalinas são as pilhas descartáveis ​​domésticas mais comuns. Pilhas alcalinas recarregáveis ​​também estão disponíveis no mercado, mas não são abordadas neste artigo. Pilhas alcalinas típicas têm uma voltagem flutuante de aproximadamente 1.

5 V a 1,65 V. A tensão nominal é 1.

2V. A voltagem no fim da vida útil é de cerca de 0,9 V.

A voltagem no final da vida útil de uma única bateria alcalina pode ser tão baixa quanto 0,7 V-0,8 V.

, Detalhado dependendo da corrente de carga. A Tabela 1 mostra algumas configurações comuns de baterias alcalinas. Alguns usos podem ser utilizados em uma variedade de configurações, dependendo do perfil do produto, dos requisitos do sistema, dos métodos de processamento disponíveis e dos cálculos de potência.

Por exemplo, a faixa de tensão operacional de alguns métodos de processamento de mouse fotovoltaico sem fio é de 1,8 V a 3,2 V.

O mouse usa uma bateria alcalina configurada para 2 séries para funcionar corretamente sem uma fonte de alimentação reguladora adicional. Se você quer um mouse com design bem compacto, 2 pilhas alcalinas AA/AAA podem não ser adequadas. Neste caso, uma única pilha alcalina AA/AAA pode ser usada para reduzir o espaço de ocupação, mas a voltagem é elevada para 1.

8 V com um conversor boost. Tabela 1: Comparação de configurações de bateria alcalina A bateria recarregável é considerada uma bateria secundária, e a quantidade de energia pode ser restaurada ao estado original cada vez que ela é usada até que sua vida útil acabe. Este artigo será descrito como um exemplo com uma bateria de íons de lítio (Li-ION), uma bateria de polímero de lítio (Li-poly) e baterias de níquel-hidrogênio (NIMH).

As baterias NiMH são boas alternativas às baterias alcalinas porque seu formato e voltagem operacional são semelhantes às das baterias alcalinas. Uma desvantagem das baterias tradicionais de níquel-hidrogênio é que a taxa de autodescarga é alta (cerca de 20% ao mês, conforme mostrado na Tabela 2), mas há um fabricante líder de baterias que superou essa relação difícil: sua série de baterias de níquel-hidrogênio lançada está sendo usinada 12 meses depois e manteve pelo menos 85% de capacitância. Restaurar a quantidade de eletricidade da bateria de níquel-hidrogênio tem um tratamento simples e de baixo custo, mas o carregador embutido usando um método de carregamento de corte duplo (especificado pela corrente de carga e ambiente de trabalho) alcançará o desempenho ideal.

O método de carregamento de corte duplo combina as características de aumento de temperatura com o tempo e de voltagem ao longo do tempo (ou inalterada). Tabela 2: Comparação das propriedades químicas da bateria A bateria de íons de lítio é atualmente considerada uma tecnologia de bateria madura, que tem sido amplamente utilizada em celulares e carros, em comparação com dez anos atrás, que tem desempenho inferior e melhor. Ao projetar sistemas de baterias multissetoriais, uma bateria com uma única tensão nominal é 3.

6 V tem uma grande vantagem, pois pode reduzir o número de segmentos da bateria em 2/3. Baterias de íons de lítio de alta qualidade e volume e alta densidade de energia as tornam adequadas para uso portátil múltiplo, como reprodutores de mídia pessoais ou fones de ouvido sem fio Bluetooth. No entanto, para fornecer circuitos de proteção para minimizar os perigos (como sobrecarga ou superaquecimento) que podem causar baterias de íons de lítio.

A bateria de íons de lítio tem uma vida útil relativamente longa (pode ser carregada de 500 a 1.000 vezes). Se a bateria for carregada todos os dias, será necessário trocá-la após 12 anos. Projetar um sistema razoável de gerenciamento de energia de bateria de íons de lítio aumentará a vida útil da bateria e melhorará a confiabilidade de todo o sistema. .