تحجيم بطارية LiPo لحالات شحن TWS: إعادة شحن سماعات الأذن، وخسائر التحويل، والاستعداد

يبدو أن علبة الشحن بسعة 500 مللي أمبير في الساعة وسماعتي الأذن بقدرة 50 مللي أمبير في الساعة توفران خمس عمليات إعادة شحن مقترنة. هذا التقسيم البسيط يترك نظام الشحن بين تلك البطاريات.

تؤثر خسائر التحويل والاستهلاك في وضع الاستعداد وإيقاف تشغيل الحالة على النتيجة. يمكن لجهود الخلايا المختلفة أن تجعل المقارنة أقل مباشرة.

عند التقييم حلول بطارية LiPo لسماعات TWS ، تبدأ بهدف إعادة الشحن وشروط الاختبار الخاصة به. يجب أن تلبي بطارية العلبة متطلبات الطاقة هذه داخل العلبة المتوفرة.

يركز هذا الدليل على حجم سعة علبة الشحن، بدلاً من أحجام نماذج سماعات الأذن أو مقارنات وقت الاستماع.

إجابة سريعة: كيف يمكنك تحديد حجم بطارية علبة شحن TWS؟

قم بتقدير الطاقة اللازمة لإعادة شحن كلتا السماعتين. ثم قم بحساب الطاقة القابلة للاستخدام في العلبة، وكفاءة مسار الشحن، والاستهلاك بين الجلسات.

التقدير الأولي هو:

مكافئات إعادة الشحن المقترنة ≈ (طاقة الحالة القابلة للاستخدام - الطاقة بين الجلسات) × كفاءة الشحن الفعالة ÷ استعادة الطاقة لكل زوج.

استخدم حدود طاقة متسقة طوال العملية الحسابية. لا تطبق ذروة كفاءة المحول على المسار الكامل من البطارية إلى البطارية.

وأخيرًا، اختبر العلبة النهائية وسماعات الأذن من خلال أحداث إعادة الشحن الكاملة. لا يضمن تقدير الطاقة الجزئي نفس العدد من عمليات إعادة الشحن المزدوجة المكتملة.

تحديد ما يعتبر بمثابة إعادة شحن واحدة

قبل اختيار السعة، حدد المطالبة التي يجب أن يدعمها المنتج.

يجب أن تعني عملية إعادة الشحن المزدوجة شحن كلتا سماعتي الأذن من حالة البدء المحددة إلى حالة الاكتمال المعتمدة الخاصة بهما. لا ينبغي أن يعني ذلك شحن سماعة أذن واحدة أو اكتشاف الإدخال أو زيادة النسبة المئوية المعروضة لفترة وجيزة.

سجل هذه الشروط:

• حالة الشحن الأولية للعلبة وكل سماعة أذن.

• يتم استخدام نقطة نهاية البطارية المنخفضة لسماعة الأذن قبل كل عملية إعادة شحن.

• معيار الشحن الكامل أو اكتمال الشحن لكلا السماعتين.

• ما إذا كان يتم شحن كلتا سماعات الأذن في وقت واحد.

• درجة الحرارة والبرامج الثابتة ووظائف الخلفية المسموح بها.

• الوقت بين أحداث إعادة الشحن وفترة التخزين المقصودة.

احتفظ بعمليات التعبئة الجزئية منفصلة عن الأحداث المقترنة الكاملة. خمس عمليات إرجاع قصيرة للعلبة لا تثبت خمس عمليات إعادة شحن مقترنة كاملة.

قم أيضًا بالتمييز بين عمليات إعادة الشحن الإضافية وإجمالي وقت الاستماع. قد تتضمن مطالبة التشغيل الإجمالي الشحن الأولي لسماعات الأذن قبل أن توفر العلبة أي طاقة.

قارن الطاقة بدلا من تقسيم مللي أمبير وحدها

السعة بالملي أمبير تصف الشحنة الكهربائية، وليس الطاقة في حد ذاتها.

للمقارنات الأولية:

الطاقة الاسمية (Wh) ≈ الجهد الاسمي (V) × السعة (Ah).

بالنسبة لسماعات الأذن اليسرى واليمنى المتطابقة:

الطاقة الزوجية الاسمية ≈ 2 × الجهد الاسمي لسماعة الأذن × السعة لكل سماعة أذن.

بالنسبة لسماعات الأذن المختلفة أو ظروف البدء، احسب كل متطلبات على حدة وأضفها.

ال تشرح طريقة حساب طاقة البطارية ووقت التشغيل الفرق بين سعة الشحن والطاقة القابلة للاستخدام. هنا، ينطبق هذا التمييز على الطاقة المنقولة بين البطاريات بدلاً من تشغيل الجهاز مباشرة.

الاسمية Wh لا تزال تقريبية. وهو لا يصف منحنى الجهد الدقيق أو خسائر الشحن أو الطاقة التي يمكن الوصول إليها عند قطع المنتج.

استخدم بيانات الخلية المعتمدة أثناء التصميم المبكر. استبدل الافتراضات بالقياسات عندما تصبح البطارية والإلكترونيات متاحة.

ضبط حدود الطاقة قبل تطبيق الكفاءة

يمكن أن يشتمل نظام العلبة إلى سماعة الأذن على تحويل الجهد الكهربي وجهات اتصال الشحن وإدارة شحن سماعات الأذن والإلكترونيات النشطة. الترتيب الدقيق يعتمد على المنتج.

لا تستخدم كل حالة نفس جهد الخرج الثابت أو طوبولوجيا المحول. حدد البنية المحيطة بالعلبة الفعلية ومتطلبات شحن سماعات الأذن.

احتفظ بالمصطلحات التالية منفصلة:

بالنسبة لطريقة التخطيط هذه، تتضمن كفاءة الجلسة الفعالة خسائر التحويل والاتصال والتحصيل بالإضافة إلى النفقات العامة للجلسة النشطة. يتم حساب الاستهلاك بين الجلسات بشكل منفصل.

إذا كانت الجلسة المقاسة تتضمن بالفعل إلكترونيات التحكم الخاصة بها، فلا تطرح هذه الأحمال مرة أخرى. وبالمثل، لا تقم بتطبيق كفاءة المسار الكامل وكفاءات المكونات المنفصلة لنفس المسار.

يمكن لمنحنى كفاءة المحول أن يوضح اختيار المكونات. أفضل نقطة تشغيل لا تحدد أداء البطارية للجلسة الكاملة.

العمل من خلال حساب افتراضي لحالة البطارية

توضح الافتراضات التالية الطريقة. إنها ليست مواصفات ZERNE أو الكفاءات المقاسة أو البدلات العالمية الموصى بها.

يفترض:

• بطارية العلبة: 500 مللي أمبير عند 3.7 فولت اسمي.

• بطارية كل سماعة أذن: 50 مللي أمبير عند 3.85 فولت اسمي.

• نسبة طاقة الحالة القابلة للاستخدام: 85%، بما في ذلك القطع والاحتياطي المحتفظ به.

• استهلاك الحالة بين الجلسات: 0.10 وات في الساعة خلال جدول الاستخدام المحدد.

• كفاءة الجلسة الفعالة: 75%، باستخدام الحدود المحددة أعلاه.

• تتطلب كلا السماعتين تجديدًا كاملاً للطاقة الاسمية لكل حدث مقترن.

احسب طاقة الحالة المتوفرة

طاقة الحالة الاسمية = 3.7 × 0.500 = 1.85 واط ساعة.

طاقة الحالة القابلة للاستخدام = 1.85 × 0.85 = 1.5725 واط ساعة.

طاقة الحالة المخصصة لعمليات إعادة الشحن النشطة = 1.5725 - 0.10 = 1.4725 واط ساعة.

احسب متطلبات سماعات الأذن المقترنة

الطاقة الاسمية المستعادة لكل زوج ≈ 2 × 3.85 × 0.050 = 0.385 واط ساعة.

الطاقة المفيدة المقدرة التي تصل إلى بطاريات سماعات الأذن = 1.4725 × 0.75 = 1.104375 وات ساعة.

مكافئات إعادة الشحن المقترنة ≈ 1.104375 ÷ 0.385 = 2.87.

وبالتالي فإن الميزانية التقريبية تعطي حوالي 2.9 ما يعادل إعادة الشحن المزدوج، وليس خمس عمليات إعادة شحن مقترنة كاملة.

لا تقم بتقريب هذه النتيجة إلى مطالبة إعادة الشحن الثلاثة. يعتمد الإكمال الفعلي على الجلسات الفردية وتغيير الكفاءة وسلوك القطع النهائي.

حتى عمليتي إعادة الشحن المزدوجتين المكتملتين تظلان هدفًا للتحقق، وليس ضمانًا من هذا المثال وحده.

العمل إلى الوراء من هدف إعادة الشحن

للحصول على هدف ثلاث عمليات إعادة شحن مقترنة بموجب نفس الافتراضات:

طاقة الحالة الاسمية المطلوبة ≈ (3 × 0.385 ÷ 0.75 + 0.10) ÷ 0.85.

طاقة الحالة الاسمية المطلوبة ≈ 1.9294 واط.

السعة الاسمية المطلوبة ≈ 1.9294 ÷ 3.7 = 0.5215 آه، أو حوالي 522 مللي أمبير.

هذه عتبة رياضية ضمن النموذج الافتراضي. إنها ليست توصية ببطارية إنتاج أو هامش تصميم كافٍ.

قم بمراجعة تحمل السعة والشيخوخة ودرجة الحرارة وأداء المسار المُقاس قبل اختيار الخلية النهائية. لا تقم بتحديد قيمة اسمية هامشية فقط لأنها تمسح نتيجة جدول البيانات.

قياس خسائر الشحن عبر جلسة كاملة

يمكن أن تتغير كفاءة الشحن مع تغير الجهد الكهربي للعلبة وسماعة الأذن. يتغير التيار أيضًا من خلال عملية الشحن.

قم بقياس عملية إعادة الشحن الكاملة بدلاً من نقطة تشغيل واحدة ملائمة. قم بتضمين سماعات الأذن ووظائف التحكم النشطة التي يتطلبها المنتج.

للتحقق المباشر من صحة المنتج، قم بتسجيل الطاقة المستخرجة من بطارية العلبة أثناء كل عملية إعادة شحن مقترنة محددة. يتضمن ذلك الخسائر والنفقات العامة النشطة ضمن هذا الحدث المقاس.

توفر طاقة جانب الحالة المقاسة لكل حدث بديلاً لتقدير كل كفاءة على حدة. لا تضربه بعامل خسارة آخر بعد ذلك.

قارن النتائج بالقرب من بداية ونهاية نافذة التفريغ القابلة للاستخدام في الحالة. قد تتصرف عملية إعادة الشحن النهائية بشكل مختلف عن الأولى.

إذا بدأت إحدى سماعات الأذن في الامتلاء تقريبًا، فقم بتسجيل ذلك بشكل منفصل. تعمل حالات البداية غير المتساوية على تغيير الحمل المدمج ولا تمثل إعادة شحن مقترنة كاملة.

قم بتضمين وضع الاستعداد مع أو بدون تثبيت سماعات الأذن

إن التفريغ الذاتي للخلية والاستهلاك الاحتياطي للمنتج ليسا نفس الشيء.

قد تعمل العلبة على تشغيل وحدة التحكم أو دوائر الاستشعار أو المؤشرات أو وظائف أخرى في حين لا يحدث أي شحن نشط. تقوم بعض التصميمات أيضًا بفحص سماعات الأذن بشكل دوري أو تجديدها بعد التخزين.

قياس الحالات المقصودة بشكل منفصل:

• تم إغلاق العلبة بدون تثبيت سماعات الأذن.

• تم تثبيت كلتا سماعتي الأذن بعد اكتمال الشحن.

• تم تثبيت سماعة أذن واحدة والأخرى قيد الاستخدام.

• غطاء مفتوح مع سلوك المؤشر الطبيعي.

• أي وظائف عرض أو تتبع أو اتصال ممكّنة.

قم بتضمين فتحات الغطاء المتكررة والوقت الفعلي بين جلسات الاستماع حيثما كان ذلك مناسبًا. قد لا يكشف اختبار المقعد القصير عن الطاقة المستهلكة على مدار أسبوع من الاستخدام المتقطع.

قم بتعيين عمليات الصيانة الإضافية باستمرار. قم باحتسابها إما كأحداث تحصيل رسوم مسجلة أو في ميزانية ما بين الجلسات، وليس كليهما.

لا تستطيع خلية التفريغ الذاتي المنخفضة تصحيح التيار الزائد الذي تسحبه الأجهزة الإلكترونية المحيطة. قم بقياس المنتج المجمع قبل إلقاء اللوم على سعة البطارية بسبب فقدان الشحن غير المبرر.

تحقق من القطع وتيار الشحن والحرارة معًا

قد تتوقف العلبة عن إمداد سماعات الأذن قبل أن تصل خليتها إلى نقطة نهاية تفريغ ورقة البيانات.

يمكن أن تحدد حدود إدخال المحول وعتبات البرامج الثابتة وترهل الجهد وإعدادات الحماية الطاقة التي يمكن الوصول إليها. حدد قطع التشغيل العادي دون التعامل مع الحماية في حالات الطوارئ باعتبارها نقطة النهاية الروتينية.

تحقق أيضًا من تيار بطارية العلبة أثناء بدء شحن كلتا السماعتين. لا يحدد تقدير السعة القدرة الحالية أو استقرار الجهد عند حالة الشحن المنخفضة.

شحن العلبة وشحن سماعات الأذن هما وظيفتان تحكم منفصلتان. يجب أن تتطابق حدود الجهد والتيار الخاصة بها مع الخلايا الخاصة بها.

تطبيق ذات الصلة متطلبات تكامل الشاحن المضيف عند تحديد حالة الشحن وردود الفعل على درجة الحرارة وسلوك مسار الطاقة. الجهد الاسمي وحده لا يحدد الإعداد الصحيح لتنظيم الشحن.

إذا تم شحن كل من سماعات الأذن والعلبة من مصدر خارجي، فتحقق من صحة هذا الوضع المدمج بشكل منفصل. ولا يوضح عدد عمليات إعادة الشحن المقترنة التي يمكن للحالة المنفصلة تقديمها.

قم بقياس درجات الحرارة في علبة البطارية وإلكترونيات الطاقة وسماعات الأذن أثناء أوضاع الشحن المقصودة. يجب أن تأتي الحدود من المكونات المحددة ومتطلبات المنتج.

التحقق من صحة عمليات إعادة الشحن قبل تجميد سعة البطارية

استخدم الخلايا المخصصة للإنتاج والإلكترونيات وجهات الاتصال والغلاف والبرامج الثابتة. المصفوفة التالية هي أداة مساعدة للتخطيط لتصنيع المعدات الأصلية، وليست معيار اختبار عالمي.

استخدم عبء عمل تفريغ ثابتًا لإعداد سماعات الأذن قبل كل حدث إعادة شحن كامل. تجنب الإفراط في تفريغ الخلايا بشكل متعمد لإنشاء نقطة بداية صفرية مصطنعة.

قم بإحصاء الإكمال الناجح لكلتا السماعتين، وليس فقط اكتشاف بدء الشحن. احتفظ بالتجديد النهائي الجزئي منفصلاً عن عدد الأحداث المكتملة.

دعم سجلات النظام مع ذات الصلة قائمة التحقق من اختبار حزمة البطارية . يجب أن تحدد نتائج السعة والحماية ودرجة الحرارة العينة الدقيقة وظروف الاختبار.

تحويل ميزانية الطاقة إلى ملخص بطارية OEM

أرسل إلى مورد البطارية قيمة تزيد عن قيمة مللي أمبير المطلوبة.

قم بتوفير هدف إعادة الشحن المقترن ومتطلبات الطاقة لسماعات الأذن وجدول الاستخدام والطلب المُقاس على جانب العلبة. تحديد المخصصات التي يتم قياسها والتي تظل افتراضات أولية.

تشمل أيضًا:

• الجهد الاسمي وحدود الشحن المعتمدة ومتطلبات قطع التشغيل.

• تيار البطارية المستمر والذروي.

• الحد الأقصى لأبعاد العبوة النهائية ورسم الغلاف.

• متطلبات الحماية وNTC واستشعار المضيف.

• الموصل والقطبية وطول الكابل واتجاه خروج السلك.

• تحمل السعة وهدف عمر الخدمة وبيئة التشغيل.

• كمية النموذج الأولي وخطة التحقق ومرحلة الإنتاج.

يجب أن يتضمن الغلاف الميكانيكي حماية العبوة وعزلها وأسلاكها والتخليص المطلوب. لا تستعيد السعة عن طريق إدخال حقيبة أكبر في مساحة العلبة المتبقية.

تدعم ZERNE تخصيص LiPo فيما يتعلق بالأبعاد والسعة والحماية واستشعار درجة الحرارة والموصلات والكابلات. حدد بطارية قياسية أو مخصصة وفقًا لمواصفات الحالة الكاملة، ثم تحقق من صحة النظام المجمع.

التعليمات

كم مرة يمكن لبطارية علبة شحن TWS إعادة شحن كلتا السماعتين؟

لا يوجد عدد عالمي. يعتمد ذلك على طاقة العلبة القابلة للاستخدام، ومتطلبات سماعات الأذن، وخسائر الشحن، وظروف الاستعداد والاختبار. التحقق من صحة الأحداث المقترنة الكاملة مع فصل العلبة عن الطاقة الخارجية.

لماذا يؤدي تقسيم بطارية علبة شحن TWS mAh على Earbud mAh إلى المبالغة في تقدير عمليات إعادة الشحن؟

هذه النسبة تغفل الخسائر وطاقة الحالة التي يتعذر الوصول إليها واستهلاك المنتج. ويمكنه أيضًا مقارنة البطاريات ذات الفولتية الاسمية المختلفة. استخدم ميزانية الطاقة التي تتضمن كلا من سماعات الأذن وحدود القياس المتسقة.

هل توفر بطارية علبة شحن TWS الأكبر دائمًا عمليات إعادة شحن أكثر اكتمالاً؟

ومن الممكن أن يساعد توفير المزيد من الطاقة القابلة للاستخدام، ولكن القدرة الاسمية وحدها لا تستطيع أن تحقق النتيجة. لا يزال سلوك القطع وكفاءة المسار والقدرة الحالية والملاءمة والاستعداد مهمًا. مقارنة الأنظمة التي تم التحقق منها في ظل نفس الظروف.

هل تعتبر عمليات التعبئة الجزئية بمثابة عمليات إعادة شحن كاملة لسماعات الأذن؟

لا، إن إعادة سماعات الأذن المشحونة جزئيًا إلى العلبة يعد حدثًا مختلفًا. حدد الحالات الأولية والنهائية قبل الإبلاغ عن أعداد إعادة الشحن. احتفظ بالتجديد الجزئي للطاقة منفصلاً عن الأحداث المزدوجة الكاملة المكتملة.

لماذا تفقد العلبة المشحونة الطاقة أثناء تخزينها؟

تشمل المساهمين المحتملين التفريغ الذاتي للخلية، وإلكترونيات الحالة، والمؤشرات، وشحن الصيانة لسماعات الأذن المثبتة. قم بقياس حالات التخزين المقصودة قبل تعيين الخسارة للبطارية نفسها.

هل يمكن شحن العلبة وسماعتي الأذن في نفس الوقت؟

فقط عندما تدعم بنية الشحن هذا الوضع. التحقق من صحة حدود الإدخال، وتيارات البطارية المنفصلة، ​​والاكتمال، ودرجات الحرارة. لا يثبت وضع الطاقة الخارجية هذا عدد مرات إعادة الشحن المستقلة للعلبة.

خاتمة

يعد تغيير حجم بطارية علبة شحن TWS مشكلة في ميزانية الطاقة، وليس نسبة السعة المباشرة. يجب أن تدعم العلبة كلا السماعتين من خلال خسائر الشحن الحقيقية مع الاحتفاظ بالطاقة لتشغيلها.

حدد عملية إعادة شحن مقترنة كاملة، وحافظ على اتساق حدود الطاقة وقياس استهلاك التخزين. ثم تحقق من الأحداث المكتملة عبر ظروف البطارية المعتمدة قبل تجميد السعة أو نشر مطالبة الأداء.

اطلب مراجعة بطارية علبة شحن TWS

هل تخطط لحالة شحن جديدة؟ شارك هدف إعادة الشحن المقترن ومواصفات سماعات الأذن وقياسات الطاقة وأبعاد العبوة المتوفرة مع ZERNE. اطلب دعمًا مخصصًا لبطارية LiPo لمراجعة السعة والقدرة الحالية والحماية والموصلات ومتطلبات أخذ العينات لمشروع OEM الخاص بك.