LiPo Battery Sizing para sa TWS Charging Cases: Earbud Recharges, Conversion Loss at Standby

Ang isang 500 mAh charging case at dalawang 50 mAh earbud ay lumilitaw na nag-aalok ng limang ipinares na recharge. Ang simpleng dibisyon na iyon ay nag-iiwan sa sistema ng pag-charge sa pagitan ng mga bateryang iyon.

Ang mga pagkalugi ng conversion, standby na pagkonsumo at ang operating cutoff ng kaso ay nakakaapekto lahat sa resulta. Ang iba't ibang mga boltahe ng cell ay maaaring gawing mas direktang direkta ang paghahambing.

Kapag nagsusuri Mga solusyon sa baterya ng LiPo para sa mga TWS earphone , magsimula sa target ng recharge at mga kondisyon sa pagsubok nito. Ang baterya ng case ay dapat matugunan ang kinakailangang enerhiya sa loob ng magagamit na enclosure.

Nakatuon ang gabay na ito sa laki ng kapasidad ng case ng pag-charge, sa halip na mga laki ng modelo ng earbud o mga paghahambing sa oras ng pakikinig.

Mabilis na Sagot: Paano Mo Nasusukat ang Baterya ng TWS Charging Case?

Tantyahin ang enerhiya na kailangan para ma-recharge ang parehong earbuds. Pagkatapos ay isaalang-alang ang magagamit na enerhiya ng case, kahusayan sa charging-path at pagkonsumo sa pagitan ng session.

Ang paunang pagtatantya ay:

Nakapares na katumbas ng recharge ≈ (Nagagamit na enerhiya ng case − Enerhiya sa pagitan ng session) × Epektibong kahusayan sa pag-charge ÷ Na-restore ang enerhiya bawat pares.

Gumamit ng pare-parehong mga hangganan ng enerhiya sa buong pagkalkula. Huwag ilapat ang pinakamataas na kahusayan ng isang converter sa kumpletong landas ng baterya-sa-baterya.

Panghuli, subukan ang tapos na case at earbuds sa pamamagitan ng kumpletong recharge event. Ang isang fractional na pagtatantya ng enerhiya ay hindi ginagarantiyahan ang parehong bilang ng mga nakumpletong ipinares na muling pagkarga.

Tukuyin Kung Ano ang Ibinibilang bilang Isang Recharge

Bago pumili ng kapasidad, tukuyin ang claim na dapat suportahan ng produkto.

Ang isang nakapares na recharge ay dapat mangahulugan ng pag-charge sa parehong mga earbud mula sa isang tinukoy na panimulang kundisyon hanggang sa kanilang naaprubahang kundisyon sa pagkumpleto. Hindi ito dapat mangahulugan ng pag-charge ng isang earbud, pag-detect ng pagpapasok o panandaliang pagtaas ng ipinapakitang porsyento.

Itala ang mga kundisyong ito:

• Panimulang estado ng pagsingil para sa case at bawat earbud.

• Ang endpoint na low-battery na earbud na ginagamit bago ang bawat recharge.

• Ang pamantayan ng full-charge o pagkumpleto ng pagsingil para sa parehong earbuds.

• Kung magkasabay na nagcha-charge ang parehong earbuds.

• Temperatura, firmware at pinahihintulutang mga function sa background.

• Oras sa pagitan ng mga kaganapan sa pag-recharge at ang nilalayong panahon ng imbakan.

Panatilihing hiwalay ang bahagyang mga top-up mula sa ganap na ipinares na mga kaganapan. Ang limang maikling pagbabalik sa kaso ay hindi nagpapakita ng limang buong ipinares na recharge.

Tukuyin din ang mga karagdagang recharge mula sa kabuuang oras ng pakikinig. Maaaring kabilang sa claim sa kabuuang pag-playback ang paunang singil ng mga earbud bago mag-supply ng anumang enerhiya ang case.

Ihambing ang Enerhiya Sa halip na Hatiin ang mAh Mag-isa

Ang kapasidad sa mAh ay naglalarawan ng singil sa kuryente, hindi sa sarili nitong enerhiya.

Para sa mga paunang paghahambing:

Nominal na enerhiya (Wh) ≈ Nominal na boltahe (V) × Kapasidad (Ah).

Para sa magkaparehong kaliwa at kanang earbud:

Nominal na pares na enerhiya ≈ 2 × Earbud nominal na boltahe × Kapasidad bawat earbud.

Para sa iba't ibang earbud o panimulang kundisyon, kalkulahin ang bawat kinakailangan nang hiwalay at idagdag ang mga ito.

Ang Ang enerhiya ng baterya at paraan ng pagkalkula ng runtime ay nagpapaliwanag ng pagkakaiba sa pagitan ng kapasidad ng pagsingil at magagamit na enerhiya. Dito, nalalapat ang pagkakaibang iyon sa enerhiyang inilipat sa pagitan ng mga baterya sa halip na direktang pagpapagana ng device.

Ang Nominal Wh ay isang pagtatantya pa rin. Hindi nito inilalarawan ang eksaktong kurba ng boltahe, pagkawala ng pagsingil o naa-access na enerhiya sa cutoff ng produkto.

Gumamit ng naaprubahang data ng cell sa panahon ng maagang disenyo. Palitan ang mga pagpapalagay ng mga sukat habang nagiging available ang baterya at electronics.

Itakda ang Mga Hangganan ng Enerhiya Bago Ilapat ang Kahusayan

Ang isang case-to-earbud system ay maaaring magsama ng pag-convert ng boltahe, pag-charge ng mga contact, pamamahala sa pagsingil ng earbud at mga aktibong electronics. Ang eksaktong pagsasaayos ay nakasalalay sa produkto.

Hindi lahat ng kaso ay gumagamit ng parehong nakapirming output boltahe o converter topology. Piliin ang arkitektura sa paligid ng aktwal na case at mga kinakailangan sa pag-charge ng earbud.

Panatilihing hiwalay ang mga sumusunod na tuntunin:

Para sa paraan ng pagpaplano na ito, ang epektibong kahusayan sa session ay kinabibilangan ng conversion, mga pagkalugi sa pakikipag-ugnayan at pagsingil at overhead ng aktibong session. Ang pagkonsumo sa pagitan ng session ay isinasaalang-alang nang hiwalay.

Kung kasama na sa isang sinusukat na session ang control electronics nito, huwag nang ibawas muli ang mga load na iyon. Gayundin, huwag ilapat ang parehong kahusayan sa buong landas at hiwalay na kahusayan ng bahagi para sa parehong landas na iyon.

Maaaring ipaalam ng kurba ng kahusayan ng isang converter ang pagpili ng bahagi. Ang pinakamahusay na punto ng pagpapatakbo nito ay hindi nagtatatag ng pagganap ng baterya-sa-baterya sa buong session.

Magtrabaho sa Pamamagitan ng Hypothetical Case-Battery Calculation

Ang mga sumusunod na pagpapalagay ay naglalarawan ng pamamaraan. Ang mga ito ay hindi mga detalye ng ZERNE, nasusukat na kahusayan o inirerekomendang mga unibersal na allowance.

Ipagpalagay na:

• Baterya ng case: 500 mAh sa 3.7 V nominal.

• Bawat baterya ng earbud: 50 mAh sa 3.85 V nominal.

• Nagagamit na case-energy fraction: 85%, kabilang ang cutoff at napanatili na reserba.

• Pagkonsumo ng kaso sa pagitan ng session: 0.10 Wh sa tinukoy na iskedyul ng paggamit.

• Epektibong kahusayan ng session: 75%, gamit ang hangganang tinukoy sa itaas.

• Ang parehong earbud ay nangangailangan ng buong nominal-energy replenishment para sa bawat ipinares na kaganapan.

Kalkulahin ang Magagamit na Enerhiya ng Kaso

Nominal case energy = 3.7 × 0.500 = 1.85 Wh.

Nagagamit na enerhiya ng kaso = 1.85 × 0.85 = 1.5725 Wh.

Ang enerhiya ng kaso na inilaan sa mga aktibong recharge = 1.5725 − 0.10 = 1.4725 Wh.

Kalkulahin ang Kinakailangan sa Paired-Earbud

Nominal na enerhiya na naibalik sa bawat pares ≈ 2 × 3.85 × 0.050 = 0.385 Wh.

Tinantyang kapaki-pakinabang na enerhiya na umaabot sa mga baterya ng earbud = 1.4725 × 0.75 = 1.104375 Wh.

Nakapares na katumbas ng recharge ≈ 1.104375 ÷ 0.385 = 2.87.

Ang magaspang na badyet samakatuwid ay nagbibigay ng humigit-kumulang 2.9 na katumbas ng ipinares-recharge, hindi limang kumpletong ipinares na recharge.

Huwag bilugan ang resultang iyon hanggang sa tatlong-recharge na claim. Ang aktwal na pagkumpleto ay depende sa mga indibidwal na session, pagbabago ng kahusayan at ang panghuling cutoff na gawi.

Kahit na ang dalawang nakumpletong ipinares na recharge ay nananatiling target ng pagpapatunay, hindi isang garantiya mula sa halimbawang ito lamang.

Magtrabaho Paatras Mula sa Target na Mag-recharge

Para sa isang target ng tatlong ipinares na recharge sa ilalim ng parehong mga pagpapalagay:

Kinakailangan ang nominal na kaso ng enerhiya ≈ (3 × 0.385 ÷ 0.75 + 0.10) ÷ 0.85.

Kinakailangan ang nominal na kaso ng enerhiya ≈ 1.9294 Wh.

Kinakailangan ang nominal na kapasidad ≈ 1.9294 ÷ 3.7 = 0.5215 Ah, o mga 522 mAh.

Ito ay isang mathematical threshold sa loob ng hypothetical na modelo. Hindi ito isang rekomendasyon sa produksyon ng baterya o sapat na margin ng disenyo.

Suriin ang pagpapaubaya sa kapasidad, pagtanda, temperatura at nasusukat na pagganap ng landas bago piliin ang huling cell. Huwag pumili ng marginal na nominal na halaga lamang dahil nililinis nito ang resulta ng spreadsheet.

Sukatin ang Mga Pagkalugi sa Pagsingil sa Isang Kumpletong Session

Maaaring magbago ang kahusayan sa pag-charge habang nagbabago ang boltahe ng case at earbud. Nagbabago din ang kasalukuyang sa pamamagitan ng proseso ng pagsingil.

Sukatin ang isang kumpletong recharge sa halip na isang maginhawang operating point. Isama ang parehong mga earbud at ang mga aktibong control function na kinakailangan ng produkto.

Para sa direktang pagpapatunay ng produkto, itala ang enerhiya na nakuha mula sa baterya ng case sa bawat tinukoy na ipinares na recharge. Kabilang dito ang mga pagkalugi at aktibong overhead sa loob ng sinukat na kaganapang iyon.

Ang nasusukat na case-side na enerhiya sa bawat kaganapan ay nagbibigay ng alternatibo sa pagtatantya ng bawat kahusayan nang hiwalay. Huwag i-multiply ito ng isa pang loss factor pagkatapos.

Ihambing ang mga resulta malapit sa simula at pagtatapos ng magagamit na window ng paglabas ng case. Ang panghuling recharge ay maaaring mag-iba mula sa una.

Kung halos puno ang isang earbud, itala iyon nang hiwalay. Ang hindi pantay na panimulang estado ay nagbabago sa pinagsamang pagkarga at hindi kumakatawan sa isang buong ipinares na recharge.

Isama ang Standby na May at Walang Naka-install na Earbuds

Ang cell self-discharge at pagkonsumo ng standby ng produkto ay hindi magkatulad.

Maaaring paganahin ng case ang isang controller, mga sensing circuit, indicator o iba pang function habang walang nagaganap na aktibong pag-charge. Ang ilang mga disenyo ay pana-panahon ding sinusuri ang mga earbuds o lagyang muli ang mga ito pagkatapos iimbak.

Sukatin ang mga nilalayong estado nang hiwalay:

• Sarado ang case na walang naka-install na earbuds.

• Naka-install ang parehong earbud pagkatapos makumpleto ang pag-charge.

• Naka-install ang isang earbud at ginagamit ang isa.

• Bukas ang takip gamit ang normal na pag-uugali ng tagapagpahiwatig.

• Anumang pinaganang pagpapakita, pagsubaybay o mga function ng komunikasyon.

Isama ang paulit-ulit na pagbukas ng takip at aktwal na oras sa pagitan ng mga session ng pakikinig kung saan may kaugnayan. Ang isang maikling bench test ay maaaring hindi magbunyag ng enerhiya na ginugol sa loob ng isang linggo ng paulit-ulit na paggamit.

Magtalaga ng mga top-up sa pagpapanatili nang pare-pareho. Bilangin ang mga ito bilang naitalang mga kaganapan sa pagsingil o sa badyet sa pagitan ng session, hindi pareho.

Ang isang mababang self-discharge cell ay hindi maaaring itama ang labis na kasalukuyang iginuhit ng nakapaligid na electronics. Sukatin ang naka-assemble na produkto bago sisihin ang hindi maipaliwanag na pagkawala ng singil sa kapasidad ng baterya.

Suriin ang Cutoff, Charging Current at Heat Together

Maaaring huminto ang case sa pagbibigay ng mga earbud bago maabot ng cell nito ang endpoint ng paglabas ng datasheet.

Ang mga limitasyon ng input ng converter, mga limitasyon ng firmware, boltahe sag at mga setting ng proteksyon ay maaaring matukoy ang naa-access na enerhiya. Tukuyin ang normal na operating cutoff nang hindi tinatrato ang proteksyong pang-emergency bilang karaniwang endpoint.

I-verify din ang kasalukuyang baterya ng case habang nagsisimulang mag-charge ang parehong earbud. Ang pagtatantya ng kapasidad ay hindi nagtatatag ng kasalukuyang kakayahan o katatagan ng boltahe sa mababang estado ng singil.

Ang case charging at earbud charging ay magkahiwalay na control function. Ang kanilang boltahe at kasalukuyang mga limitasyon ay dapat tumugma sa kani-kanilang mga cell.

Ilapat ang nauugnay mga kinakailangan sa pagsasama ng host charger kapag tinutukoy ang pag-charge ng case, feedback sa temperatura at gawi ng power-path. Ang nominal na boltahe lamang ay hindi nagtatatag ng tamang setting ng regulasyon sa pagsingil.

Kung parehong nagcha-charge ang mga earbud at case mula sa isang external na pinagmulan, hiwalay na patunayan ang pinagsamang mode na iyon. Hindi nito ipinapakita kung gaano karaming mga ipinares na recharge ang maihahatid ng nadiskonektang case.

Sukatin ang mga temperatura sa baterya ng case, power electronics, at earbud sa panahon ng mga nilalayong mode ng pag-charge. Ang mga limitasyon ay dapat magmula sa mga napiling bahagi at kinakailangan ng produkto.

I-validate ang Mga Bilang ng Recharge Bago I-freeze ang Kapasidad ng Baterya

Gumamit ng production-intent cells, electronics, contacts, enclosure at firmware. Ang sumusunod na matrix ay isang OEM planning aid, hindi isang pangkalahatang pamantayan sa pagsubok.

Gumamit ng pare-parehong discharge workload para ihanda ang mga earbuds bago ang bawat full-recharge na kaganapan. Iwasan ang sadyang labis na pagdiskarga ng mga cell upang lumikha ng isang artipisyal na zero na panimulang punto.

Bilangin ang matagumpay na pagkumpleto para sa parehong earbuds, hindi lang pag-charge-start detection. Panatilihing hiwalay ang bahagyang huling muling pagdadagdag mula sa bilang ng nakumpletong kaganapan.

Suportahan ang mga talaan ng system na may kaugnayan checklist ng pagsubok sa baterya pack . Ang mga resulta ng kapasidad, proteksyon at temperatura ay dapat matukoy ang eksaktong sample at mga kondisyon ng pagsubok.

Gawing OEM Battery Brief ang Budget sa Enerhiya

Ipadala ang supplier ng baterya nang higit sa hiniling na halaga ng mAh.

Ibigay ang target na nakapares-recharge, mga kinakailangan sa enerhiya ng earbud, iskedyul ng paggamit at nasusukat na demand sa panig ng kaso. Tukuyin kung aling mga allowance ang sinusukat at alin ang nananatiling paunang pagpapalagay.

Kasama rin ang:

• Nominal na boltahe, mga naaprubahang limitasyon sa pagsingil at mga kinakailangan sa cutoff sa pagpapatakbo.

• Patuloy at peak case-baterya na kasalukuyang.

• Pinakamataas na mga sukat ng tapos na pack at pagguhit ng enclosure.

• Mga kinakailangan sa proteksyon, NTC at host-sensing.

• Connector, polarity, haba ng cable at direksyon ng wire-exit.

• Kapasidad tolerance, serbisyo-buhay target at operating kapaligiran.

• Ang dami ng prototype, plano ng pagpapatunay at yugto ng produksyon.

Ang mekanikal na sobre ay dapat may kasamang proteksyon, pagkakabukod, mga lead at kinakailangang clearance ng pack. Huwag bawiin ang kapasidad sa pamamagitan ng pagpilit ng mas malaking supot sa natitirang espasyo ng case.

Sinusuportahan ng ZERNE ang pag-customize ng LiPo sa paligid ng mga dimensyon, kapasidad, proteksyon, temperature sensing, connector at cable. Pumili ng standard o custom na baterya laban sa kumpletong detalye ng case, pagkatapos ay patunayan ang naka-assemble na system.

FAQ

Ilang Beses Maaaring Mag-recharge ang Baterya ng TWS Charging Case Parehong Earbuds?

Walang pangkalahatang bilang. Depende ito sa magagamit na enerhiya ng case, parehong mga kinakailangan sa earbud, pagkawala ng pagsingil, standby at mga kondisyon ng pagsubok. I-validate ang kumpletong ipinares na mga kaganapan sa kaso na nadiskonekta mula sa panlabas na kapangyarihan.

Bakit Ang Paghahati sa TWS Charging Case Battery mAh sa Earbud mAh ay Sobra-sobrang Pag-recharge?

Ang ratio na iyon ay nag-aalis ng mga pagkalugi, hindi naa-access na enerhiya ng kaso at pagkonsumo ng produkto. Maaari rin itong ihambing ang mga baterya na may iba't ibang nominal na boltahe. Gumamit ng badyet ng enerhiya na kinabibilangan ng parehong mga earbud at pare-parehong mga hangganan ng pagsukat.

Ang Mas Malaking TWS Charging Case ba ay Laging Nagbibigay ng Higit pang Nakumpletong Mga Recharge?

Ang mas maraming magagamit na enerhiya ay maaaring makatulong, ngunit ang nominal na kapasidad lamang ay hindi makapagtatag ng resulta. Mahalaga pa rin ang pag-uugali ng cutoff, kahusayan sa landas, kasalukuyang kakayahan, fit at standby. Ihambing ang mga napatunayang sistema sa ilalim ng parehong mga kundisyon.

Binibilang ba ang Mga Bahagyang Top-Up bilang Buong Earbud Recharges?

Hindi. Ang pagbabalik ng mga bahagyang na-charge na earbud sa case ay ibang kaganapan. Tukuyin ang paunang at panghuling estado bago iulat ang mga bilang ng recharge. Panatilihing hiwalay ang bahagyang muling pagdadagdag ng enerhiya mula sa nakumpletong ganap na magkapares na mga kaganapan.

Bakit Nawawalan ng Enerhiya ang Sinisingil na Kaso Habang Nakaimbak?

Kabilang sa mga posibleng mag-ambag ang cell self-discharge, case electronics, indicator at maintenance charging ng mga naka-install na earbud. Sukatin ang nilalayong mga estado ng imbakan bago italaga ang pagkawala sa mismong baterya.

Maaari bang Mag-charge ang Case at Parehong Earbuds nang Magkasabay?

Lamang kapag sinusuportahan ng charging architecture ang mode na iyon. I-validate ang mga limitasyon sa pag-input, hiwalay na agos ng baterya, pagkumpleto at temperatura. Ang external-power mode na ito ay hindi nagpapatunay sa standalone recharge count ng case.

Konklusyon

Ang TWS charging case na pagpapalaki ng baterya ay isang problema sa badyet sa enerhiya, hindi isang direktang ratio ng kapasidad. Dapat suportahan ng case ang parehong earbuds sa pamamagitan ng tunay na pagkawala ng pagsingil habang pinapanatili ang enerhiya para sa sarili nitong operasyon.

Tukuyin ang isang kumpletong nakapares na recharge, panatilihing pare-pareho ang mga hangganan ng enerhiya at sukatin ang pagkonsumo ng imbakan. Pagkatapos ay i-verify ang mga nakumpletong kaganapan sa mga naaprubahang kundisyon ng baterya bago ang kapasidad ng pagyeyelo o mag-publish ng claim sa pagganap.

Humiling ng TWS Charging Case Battery Review

Nagpaplano ng bagong charging case? Ibahagi ang iyong target na ipinares-recharge, mga detalye ng earbud, mga sukat ng enerhiya, at mga available na sukat ng pack sa ZERNE. Humiling ng custom na suporta sa baterya ng LiPo upang suriin ang kapasidad, kasalukuyang kakayahan, proteksyon, mga konektor at mga kinakailangan sa pag-sample para sa iyong proyekto sa OEM.