Voidaanko LiPo-akku ladata langattomasti? Mitä OEM-suunnittelijoiden on määriteltävä

Lataustelakka voi poistaa esillä olevan virtaliittimen kompaktista tuotteesta. LiPo-akun sijoittaminen tuotteen sisään ei kuitenkaan tee siitä langattomasti ladattavaa.

Langaton lataus lisää laitteeseen vastaanottimen, magneettikomponentteja ja ohjausvaatimuksia. Nämä lisäykset kilpailevat akun kanssa tilasta ja luovat toisen lämpösuunnittelutehtävän.

ohuille tuotteille, ohuet litiumpolymeeriakut voivat auttaa vastaamaan käytettävissä olevaan akkukuoreen. Täydellinen latauskokoonpano tarvitsee vielä oman tilan ja validoinnin.

Tämä opas selittää, mitä OEM-suunnittelijoiden tulee määrittää langattoman virtajärjestelmän ja akun välillä.

Pikavastaus: Voidaanko LiPo-akku ladata langattomasti?

Kyllä. LiPo-akku voidaan ladata sopivasti suunnitellun langattoman latausjärjestelmän avulla. Solu itse ei vastaanota eikä säädä langatonta tehoa.

Tyypillisessä induktiivisessa rakenteessa lähetin siirtää energiaa vastaanotinkelaan. Vastaanottimen elektroniikka muuntaa tämän energian käyttökelpoiseksi sähkölähteeksi. Akun latauksen hallinta ohjaa sitten latausta valitun kennomäärittelyn mukaisesti.

Jotkut IC:t yhdistävät vastaanottimen ja akkulaturin. Toiset tarjoavat syöttölähdön erilliselle laturilla. Paljasta käämistä tai vain vastaanottimen syöttölähtöä ei pidä käsitellä akkulaturina.

Erillinen langaton virransiirto akun latauksesta

Termi 'langaton latausakku' voi kätkeä useita eri toimintoja. Määritä ne yksitellen ennen akun valitsemista tai vastaanotinmoduulin hyväksymistä.

Yksi fyysinen komponentti voi suorittaa useita toimintoja. Integraatio ei poista tarvetta tunnistaa, kuka hallitsee kutakin rajaa.

Esimerkiksi TI:n BQ51050B-tuoteperhe yhdistää langattoman vastaanoton ja Li-ion/Li-polymeerilatauksen. TI:n TIDA-00318-referenssimalli sen sijaan yhdistää langattoman vastaanottimen erillisen yksikennoisen laturin kanssa. Nämä kuvaavat erilaisia ​​arkkitehtuureja, eivät yleisiä komponenttisuosituksia.

Perussuojapiiri ei myöskään korvaa normaalia lataussäätöä. Sen suojaavan katkaisun ei pitäisi tulla rutiinimenetelmä jokaisen latauksen lopettamiseksi.

Määritä suunniteltu telakka ja latausjärjestely

Aloita siitä, kuinka käyttäjät asettavat tuotteen alas, ei vain halutusta lataustehosta.

Määritä, onko tuotteen toimittava erillisen telineen, valittujen latausalustojen vai laajemman yhteentoimivuustavoitteen kanssa. 'Langaton' ei tarkoita, että jokainen tyyny lataa jokaista vastaanotinta. Erilaiset tekniikat ja toteutukset palvelevat erilaisia ​​tuotteita.

Kirjaa muistiin aiottu lähetin, sen syöttö ja vastaanottimen suunnitteluversio. Dokumentoi sitten käyttäjän sijoituskirjekuori:

• Tarkoitettu lepoasento ja suunta.

• Hyväksyttävä sivuttaisliike ja kierto.

• Kotelon seinä ja mikä tahansa hyväksytty kansi kelojen välissä.

• Miten telakointiasema pitää tai ohjaa laitetta.

• Osoittaa oikean sijoituksen, latauksen ja latauksen epäonnistumisen.

Tiukasti istuva kehto voi tehdä sijoituksesta ennustettavan. Se voi myös vaatia harkitumpaa mekaanista suunnittelua. Tasainen alusta voi tarjota erilaisia ​​sijoitusvapauksia, mutta käyttökelpoinen latausalue on selvitettävä testaamalla.

Vältä mainosyhteensopivuutta yhdestä onnistuneesta esittelystä. Vahvista valmis tuote tarkoitetulla lähetinsarjalla.

Yhdistä vastaanottimen lähtö akkulaturin kanssa

Vastaanottimen lähtö ja akun latausasetukset ovat erilaisia.

Jos vastaanotin on erillinen laturi, elektroniikkatiimin tulee vahvistaa laturin syöttövaatimukset odotetuissa vastaanottimen olosuhteissa. Tarkista käynnistys, normaali toiminta, käytettävissä olevan tehon väheneminen ja vastaanotto katkennut.

Jos käytät integroitua vastaanotin-laturia, tarkista tarkka laiteversio ja sen latauskäyttäytyminen. Samanlaiset osien nimet eivät muodosta identtisiä akun jänniteasetuksia.

Akun toimittajan tulee ilmoittaa valitun kennon hyväksytyt latausrajat. Nimike 'LiPo' ei yksin määrittele niitä. Akun nimellinen jännite ei ole latauksen säätöjännite.

Yksityiskohtainen isäntälaturin integrointivaatimusten tulisi kattaa jännitteen, virran, lämpötilan takaisinkytkentä ja suojauksen koordinointi. Langattoman vastaanoton lisääminen muuttaa tulolähdettä; se ei poista näitä akkupuolen vaatimuksia.

Tämä opas keskittyy pienikokoisiin yksisoluisiin tuotteisiin. Monisolupaketti tarvitsee sen konfiguraatioon sopivan latausarkkitehtuurin mieluummin kuin yksisoluisen vastaanotinpiirin oletetun laajennuksen.

Älä muunna telakan tehoa suoraan akkuvirraksi

Lähettimen teholuokitus ei määritä soluun tulevaa virtaa. Vahvista, missä kukin teholuku mitataan.

Hyödyllisiä mittauspisteitä ovat lähettimen tulo, vastaanottimen DC-lähtö, järjestelmän syöttö ja akun liittimet. Tallenna ne erikseen sen sijaan, että soveltaisit yhtä tehokkuusolettamaa koko laitteeseen.

Käytettävissä oleva akun latausteho riippuu myös isäntäkuormasta ja latausarkkitehtuurista. Telakassa toimiva näyttö, radio tai anturi voi kuluttaa osan tulevasta virtasta. Lämmönsäätö voi vähentää latausta entisestään.

Pyydä ehdotettu malli:

• Mitä akkuvirtaa tarvitaan päälatausvaiheessa?

• Voiko vastaanotin tukea laturia ja aktiivista laitetta yhdessä?

• Mitä tapahtuu, kun käytettävissä oleva langaton teho laskee?

• Täydentääkö akku järjestelmän kuormitusta aiotuissa olosuhteissa?

• Miten latausaika ja latauksen valmistuminen mitataan?

Käsittele pyydettyä latausaikaa järjestelmän kohteena tarkistettavaksi. Älä laske taattua tulosta jakamalla akun kapasiteettia telakan ilmoitetulla lähtövirralla.

Varaa tilaa täydelliselle latauskokoonpanolle

Ohut solu on vain yksi osa mekaanista pinoa.

Sisällytä vastaanotinkela, sen määritellyt suojaukset, liimakerrokset, piirilevykomponentit, eristys ja kaapelin reititys. Ota huomioon myös akun valmiin pakkauksen toleranssit ja hyväksytty mittavara sen käyttöiän aikana.

Kelan etäisyys ja lähellä olevat materiaalit voivat vaikuttaa tehonsiirtoon. Tästä syystä esillä olevaa kelaa käyttävä prototyyppi ei takaa suorituskykyä tuotantokotelon takana.

Tarkista asennettu rakenne mieluummin kuin lisäät mielivaltaista välystä solun nimellismittojen ympärille. The LiPo-akkutilan suunnitteluvaatimukset auttavat määrittämään säilytyksen, painesuojan ja akun välyksen kyseisessä kokoonpanossa.

Älä purista pussia kelojen tai piirilevyjen menettämän tilan palauttamiseksi. Ratkaise mittaristiriita kotelon, akun valinnan tai latausasettelun avulla.

Käsittele suojausta määritettynä magneettisena komponenttina, ei yleisenä eristelevynä. Sen materiaali, sijainti ja rakenne kuuluvat hyväksyttyyn langattomaan kokoonpanoon.

Tarkista akun lämpö, ​​ei vain vastaanottimessa

Langaton tehonsiirto aiheuttaa häviöitä muualla tuotteessa esiintyvien häviöiden lisäksi. Patterin rakenne, sijoittelu, suojaukset ja lähellä oleva metalli voivat vaikuttaa lämmitykseen.

IC:n sisäinen lämpösuoja ei määritä akun lämpötilaa. Samoin viileä ulkokansi ei todista, että suljettu kenno pysyy hyväksytyissä latausolosuhteissa.

Suunnittele lämpötilamittaukset asiaankuuluvissa paikoissa:

• Akun pinta ja määritetty akkuanturi.

• Vastaanotinkelan kokoonpano.

• Vastaanotin ja latauselektroniikka.

• Lähellä lämpöä tuottavien laitteiden komponentteja.

• Kosteuspinnat, joihin pääsee käsiksi, jos tuotteen kannalta olennaista.

Tallenna ympäristön lämpötila, akun tila, laitteen tila ja kohdistus kunkin tuloksen kanssa. Käytä valitulle akulle ja valmiille tuotteelle sopivia rajoja yhden yleisen lämpötilakynnyksen sijaan.

Akun NTC-liitäntä tarvitsee määritellyn lukijan ja vastauksen. Vahvista sen sähköiset tiedot, sijoitus ja viankäsittely laturin mallilla. Termistori yksinään ei voi keskeyttää latausta.

Jos lämpörajoitus toistuvasti estää lataustavoitteen saavuttamisen, tarkista koko asettelu ja toimintatila. Akun kapasiteetin lisääminen ei yksinään ratkaise riittämätöntä lataustehoa tai huonoa lämmönhallintaa.

Vahvista kohdistus, keskeytykset ja lataustila

Keskitetty näytteen lataus huoneenlämmössä on hyödyllinen lähtökohta. Se ei ole täydellinen julkaisutesti.

Seuraava matriisi on käytännöllinen OEM-suunnitteluapu. Tarkkojen ehtojen ja pääsyrajojen tulee perustua valitusta latausjärjestelmästä ja tuotevaatimuksista.

Tarkista latausilmaisin mitattuun akun käyttäytymiseen verrattuna. Virran vastaanotto, akun lataaminen ja täyden latauksen saavuttaminen ovat eri tiloja. Laiteohjelmisto ei saa esittää niitä keskenään vaihdettavissa olevina.

Jos laite toimii latauksen aikana, testaa tämä tila erikseen. Sisällytä kaikki työmäärärajoitukset tuotespesifikaatioihin sen sijaan, että jättäisit ne epäviralliseksi suunnitteluoletukseksi.

Pidä vieraiden esineiden ja tuotteiden vaatimustenmukaisuustarkastukset erillään

Siirtoalueella olevat metalliesineet voivat imeä energiaa ja lämpöä. Vieraiden esineiden tunnistus korjaa tämän riskin valitussa langattomassa latausjärjestelmässä. Se ei korvaa akun lämpötilan valvontaa.

Käytä langattomien ratkaisujen toimittajan hyväksymää validointiprosessia ja sopivia laboratoriotarkastuksia. Älä poista suojaustoimintoja käytöstä, jotta tuotantotuoteveloitus onnistuu. Älä improvisoi testejä asettamalla irtonaista metallia jännitteisen latauskokoonpanon päälle.

Qi:tä käyttävien tuotteiden osalta komponenttien valinta ei yksinään takaa valmiin tuotteen sertifiointia. Wireless Power Consortium erottaa komponentit täydellisistä toiminnallisista lähettimistä ja vastaanottimista. Vastaanotinmoduulin integrointi vaatii silti sovellettavan tuotetason arvioinnin.

Säilytä langaton yhteentoimivuus, akun turvallisuus ja kuljetusasiakirjat erillisinä tarkastelukohteina. Todisteita yhden puolesta ei pidä esittää todisteena toisista.

Vastaavasti latausportin poistaminen voi tukea kotelointistrategiaa, mutta se ei määritä vedenkestävyysluokitusta. Väite riippuu valmiista rakenteesta ja sen asiaankuuluvasta testauksesta.

Valmistele jaetun akun ja langattoman latauksen tiedot

Ennen kuin pyydät paristonäytteitä, lähetä akun toimittajalle riittävästi tietoa todellisen käyttöliittymän arvioimiseksi:

• Tuotteen käyttö ja suunniteltu telakoitu käyttötila.

• Kennokokoonpano, jännitevaatimukset ja kapasiteettitavoite.

• Hyväksytyt latausjännite- ja latausvirtavaatimukset.

• Normaali, huippu- ja valmiustilan purkaustarve.

• Valmiin akun enimmäismitat ja käytettävissä oleva asennustila.

• Kelan ja vastaanottimen sijainnit suhteessa akkuun.

• Liittimen nasta, kaapelin pituus ja johdon ulostulosuunta.

• PCM- tai BMS-vaatimukset ja lämpötila-anturiliitäntä.

• Tarkoitettu latausympäristö ja mitatut prototyypin lämpötilat, jos saatavilla.

• Näytteen validointivaatimukset, määrä ja projektin vaihe.

Anna langattomalle elektroniikkatiimille sama akkupiirros ja tekninen versio. Näiden kahden toimittajan ei pitäisi työskennellä erilaisilla oletuksilla kennosta, lämpötila-anturista tai käytettävissä olevasta tilasta.

Sovi akun hyväksymisasiakirjat ennen näytteenottoa. A akun testausluettelo auttaa järjestämään kapasiteetin, purkauksen, suojauksen ja lämpötilan tulokset erillisten langattoman järjestelmän validointitietueiden rinnalla.

ZERNE tukee akun räätälöintiä mittojen, kapasiteetin, suojauksen, NTC-vaatimusten, liittimien ja kaapeleiden mukaan. Langattomien lähettimien, vastaanottimien ja kelojen kehittämisessä tulee olla erikseen sovittu laajuus; Älä oleta, että nämä toiminnot sisältyvät mukautettuun soluun tai pakettiin.

Jäädytä validoitu kela, suojaus, kotelo, akku ja laiteohjelmistoversiot yhdessä. Arvioi asiaankuuluvat testit uudelleen muutosten jälkeen, jotka voivat vaikuttaa istuvuuteen, voimansiirtoon, tunnistukseen tai lämmitykseen.

FAQ

Tarvitseeko LiPo-akun langaton lataus erityiskennon?

Solu ei tarvitse sisäistä langatonta vastaanottotoimintoa. Se tarvitsee hyväksytyt lataustiedot, joita järjestelmä noudattaa. Akun koon, lämpötilan tunnistuksen ja suojauksen tulee myös sopia valmiiseen laitteeseen.

Voinko kytkeä langattoman vastaanottimen suoraan LiPo-akkuun?

Ei, jos se on vain virtalähteen vastaanotin. Akun latauksen ohjauksen on oltava olemassa ja konfiguroitu oikein. Jotkut vastaanottimet integroivat tämän ohjauksen; Tarkista tarkat piiri- ja soluvaatimukset ennen arkkitehtuurin valitsemista.

Onko jokainen LiPo-akun langaton latausjärjestelmä yhteensopiva puhelimen latausalustan kanssa?

Ei. Yhteensopivuus riippuu lähettimestä, vastaanottimesta, tekniikasta ja kootusta tuotteesta. Telakointiaseman tai pienlaitteen vastaanottimen ei pitäisi olettaa olevan yhteensopiva mielivaltaisen puhelinnäppäimistön kanssa.

Kestääkö LiPo-akun langaton lataus aina kauemmin kuin langallinen lataus?

Mikään universaali vertailu ei sovellu. Latausaika riippuu toimitetusta tehosta, akun latausrajoista, laitteen kuormituksesta, lämpötilasta ja latauksen päättymisestä. Vertaa täydellisiä mitattuja latausprofiileja määritellyissä olosuhteissa.

Voidaanko vastaanottimen kela sijoittaa akun viereen tai taakse?

Sijainti vaatii magneettisen, lämpö- ja mekaanisen tarkistuksen. Vahvista valittu käämi, suojaus ja akkujärjestely tuotantotarkoituksen mukaisen kotelon sisällä. Onnistunut avoimen levyn testi ei hyväksy jokaista pinottua asettelua.

Mitä OEM-ostajien tulisi määrittää langattomasti ladattavalle LiPo-tuotteelle?

Määritä aiottu telakka, akun rajat, lataustavoite, laitteen kuormitus, valmis akkutila, kelojen järjestely, lämpötilan palaute ja validointiehdot. Anna vastuu akun suunnittelusta ja langattomasta elektroniikasta erikseen.

Johtopäätös

LiPo-akku voidaan ladata langattomasti, kun koko tuote tarjoaa yhteensopivan langattoman vastaanoton ja asianmukaisen akun latauksen ohjauksen. Tekninen päätös ulottuu muutakin kuin kennon valintaa tai kelan lisäämistä.

OEM-tiimien tulee määritellä osajärjestelmän vastuut, säilyttää täydellinen asennuskirje ja tarkistaa lataus realistisissa kohdistus-, kuormitus- ja lämpötilaolosuhteissa. Hyväksy akku ja langaton kokoonpano yhdessä valvottujen suunnitteluversioiden avulla.

Pyydä akun teknisten tietojen tarkistus

Kehitätkö kompaktia tuotetta langattomalla latauksella? Jaa akun kuori, latausrajat, kuormitusprofiili, liitin, NTC-vaatimukset ja ehdotettu käämin asettelu ZERNE:n kanssa. Pyydä mukautettua LiPo-akkutukea tarkistaaksesi akkuvalikoiman ja pakkausliitännät isäntälatauksen suunnittelun ohella.