अपने डिवाइस के लिए सही लीपो बैटरी कैसे चुनें: वोल्टेज, क्षमता, आकार और डिस्चार्ज करंट

सही LiPo बैटरी चुनना केवल समान वोल्टेज या उच्चतम उपलब्ध mAh रेटिंग वाला पैक ढूंढने का मामला नहीं है। बैटरी को एक ही समय में चार आवश्यकताओं को पूरा करना चाहिए: इसका वोल्टेज डिवाइस की बिजली प्रणाली के अनुरूप होना चाहिए, इसकी क्षमता को आवश्यक रनटाइम का समर्थन करना चाहिए, तैयार पैक को उपलब्ध स्थान के अंदर सुरक्षित रूप से फिट होना चाहिए, और इसकी डिस्चार्ज क्षमता को सामान्य और चरम वर्तमान मांग दोनों को कवर करना चाहिए।

इनमें से किसी एक क्षेत्र में बेमेल के कारण कम रनटाइम, अप्रत्याशित शटडाउन, अत्यधिक वोल्टेज शिथिलता, ओवरहीटिंग, चार्जिंग असंगतता या पाउच सेल पर यांत्रिक तनाव हो सकता है।

सबसे विश्वसनीय तरीका यह है कि पहले डिवाइस की आवश्यकताओं को परिभाषित किया जाए और फिर उनके आसपास बैटरी का चयन या अनुकूलित किया जाए। यह मार्गदर्शिका बताती है कि वोल्टेज, क्षमता, आकार और डिस्चार्ज करंट एक साथ कैसे काम करते हैं और डिवाइस विनिर्देशों को व्यावहारिक लीपो बैटरी आवश्यकता में कैसे बदला जाए।

चाबी छीनना

• डिवाइस को बैटरी की पूर्ण ऑपरेटिंग वोल्टेज रेंज से मिलान करें - न कि केवल उसके नाममात्र वोल्टेज से।

• मापी गई औसत धारा और आवश्यक रनटाइम से क्षमता का अनुमान लगाएं, फिर रूपांतरण हानि, कट-ऑफ वोल्टेज, तापमान, उम्र बढ़ने और ऑपरेटिंग मार्जिन का हिसाब लगाएं।

• पीसीएम, इन्सुलेशन, तार, कनेक्टर, सहनशीलता और आवश्यक यांत्रिक मंजूरी सहित संपूर्ण बैटरी पैक के आयामों की जांच करें।

• निरंतर करंट, पीक करंट, पल्स अवधि और पल्स फ्रीक्वेंसी को अलग-अलग रिकॉर्ड करें।

• एक तैयार पैक की वर्तमान क्षमता उसके सबसे कमजोर घटक द्वारा सीमित होती है, जो सेल, सुरक्षा सर्किट, तार, कनेक्टर या इंटरकनेक्शन हो सकता है।

• उच्च क्षमता वाली बैटरी आमतौर पर बड़ी और भारी होती है; उच्च-वोल्टेज या उच्च-डिस्चार्ज बैटरी को चार्जर और पावर इलेक्ट्रॉनिक्स में बदलाव की भी आवश्यकता हो सकती है।

• सबसे अधिक मांग वाली अपेक्षित परिचालन स्थितियों के तहत वास्तविक डिवाइस में अंतिम चयन की पुष्टि की जानी चाहिए।

एक नज़र में लीपो बैटरी चयन

डिवाइस आवश्यकताओं से प्रारंभ करें, बैटरी कैटलॉग से नहीं

मॉडलों की तुलना करने से पहले, वह जानकारी एकत्र करें जो डिवाइस की विद्युत और यांत्रिक मांग को परिभाषित करती है:

• स्वीकार्य बैटरी इनपुट-वोल्टेज रेंज

• मौजूदा चार्जर या चार्जिंग आईसी विनिर्देश

• औसत परिचालन धारा

• अधिकतम सतत धारा

• स्टार्ट-अप, मोटर-स्टॉल, रेडियो-ट्रांसमिशन, हीटिंग, या अन्य पीक करंट

• प्रत्येक वर्तमान शिखर की अवधि और आवृत्ति

• प्रति चार्ज आवश्यक परिचालन समय

• अधिकतम बैटरी कम्पार्टमेंट आयाम

• अधिकतम स्वीकार्य बैटरी वजन

• कनेक्टर प्रकार, ध्रुवता, तार की लंबाई और तार से बाहर निकलने की दिशा

• आवश्यक सुरक्षा कार्य

• चार्जिंग और ऑपरेटिंग तापमान रेंज

• लक्ष्य सेवा जीवन और विश्वसनीयता स्तर

किसी मौजूदा उत्पाद के लिए, मूल बैटरी विनिर्देश और बैटरी टर्मिनलों पर लिया गया माप सर्वोत्तम शुरुआती बिंदु हैं। बाहरी पावर एडॉप्टर या मोटर पर मुद्रित वोल्टेज आवश्यक रूप से बैटरी कनेक्शन के लिए आवश्यक वोल्टेज नहीं है।

मानक मॉडलों की स्क्रीनिंग किसके माध्यम से की जा सकती है? लिथियम पॉलिमर बैटरी रेंज , लेकिन अकेले मॉडल नंबर किसी विशेष डिवाइस के साथ संगतता की पुष्टि नहीं कर सकता है।

सही लीपो बैटरी वोल्टेज चुनें

वोल्टेज को क्षमता और आकार से पहले हल किया जाना चाहिए क्योंकि गलत वोल्टेज हर दूसरे विनिर्देश को अप्रासंगिक बना सकता है।

संपूर्ण ऑपरेटिंग रेंज का मिलान करें

एक पारंपरिक लीपो सेल आमतौर पर 3.7 V नाममात्र पर रेट किया जाता है और पूरी तरह चार्ज होने पर लगभग 4.2 V तक पहुंच जाता है। सेलों को श्रृंखला में जोड़ने से पैक वोल्टेज बढ़ जाता है।

ये आंकड़े पारंपरिक 4.2 वी लीपो कोशिकाओं पर लागू होते हैं। उच्च-वोल्टेज LiPo सेल 3.8-3.87 V के आसपास नाममात्र रेटिंग और 4.35 V या 4.4 V की चार्ज सीमा का उपयोग कर सकते हैं। हमेशा सटीक सेल और पैक विनिर्देश का उपयोग करें।

तीन वोल्टेज बिंदु डिवाइस से सहमत होने चाहिए:

1. फुल-चार्ज वोल्टेज: डिवाइस को बैटरी द्वारा दिए गए उच्चतम वोल्टेज को सहन करना चाहिए।

2. नाममात्र वोल्टेज: बिजली प्रणाली को सामान्य कार्यशील वोल्टेज के आसपास कुशलतापूर्वक काम करना चाहिए।

3. डिस्चार्ज वोल्टेज का अंत: डिवाइस और सुरक्षा सर्किट को कोशिकाओं के उनकी निर्दिष्ट सीमा से नीचे गिरने से पहले बंद कर देना चाहिए।

7.4 वी पर काम करने के रूप में वर्णित डिवाइस को वास्तव में इसके डिज़ाइन किए गए लो-वोल्टेज कट-ऑफ तक चार्ज करने के बाद लगभग 8.4 वी से काम करने की आवश्यकता हो सकती है। इस दो-सेल रेंज के आसपास डिज़ाइन किए गए उपकरणों के लिए, ए 7.4V LiPo बैटरी पैक प्रासंगिक प्रारंभिक श्रेणी है, लेकिन चार्जर और इलेक्ट्रॉनिक घटकों को भी संपूर्ण वोल्टेज रेंज के साथ संगत होना चाहिए।

पावर सिस्टम की समीक्षा किए बिना सेल काउंट में बदलाव न करें

1S बैटरी को 2S पैक से बदलने पर नाममात्र वोल्टेज दोगुना से अधिक हो जाता है। यह भी बदलता है:

• पूर्ण चार्ज पर अधिकतम वोल्टेज

• आवश्यक चार्जिंग वोल्टेज

• पावर-कनवर्टर परिचालन की स्थिति

• लो-वोल्टेज कट-ऑफ सेटिंग्स

• सुरक्षा-सर्किट विन्यास

• लोड पर वोल्टेज तनाव

इसलिए उच्च-वोल्टेज पैक को पावर-सिस्टम रीडिज़ाइन के रूप में माना जाना चाहिए, न कि साधारण बैटरी अपग्रेड के रूप में।

आवश्यक लीपो बैटरी क्षमता की गणना करें

क्षमता, जिसे आम तौर पर मिलीएम्प-घंटे में व्यक्त किया जाता है, इंगित करती है कि निर्दिष्ट परीक्षण स्थितियों के तहत बैटरी कितना चार्ज दे सकती है। यह मुख्य रूप से रनटाइम को प्रभावित करता है, लेकिन यह आकार, वजन, चार्जिंग समय और उपलब्ध करंट को भी प्रभावित करता है।

पहले औसत वर्तमान का अनुमान लगाएं

डिवाइस के पीक करंट को उसके औसत करंट के रूप में उपयोग न करें। एक जीपीएस ट्रैकर, वायरलेस सेंसर, मेडिकल मॉनिटर, या IoT डिवाइस कई ऑपरेटिंग मोड के बीच वैकल्पिक हो सकता है।

औसत धारा का अनुमान इस प्रकार लगाया जा सकता है:

औसत धारा = Σ (प्रत्येक मोड में धारा × उस मोड में समय का अनुपात)

उदाहरण के लिए, यदि कोई उपकरण 90% समय के लिए 40 mA और 10% समय के लिए 500 mA खींचता है:

औसत धारा = (40 mA × 0.90) + (500 mA × 0.10) = 86 mA

वास्तविक परिचालन चक्र से माप केवल घटक डेटाशीट पर आधारित अनुमानों की तुलना में अधिक विश्वसनीय हैं।

आदर्श क्षमता की गणना करें

जब बैटरी सीधे डिवाइस को आपूर्ति करती है और करंट यथोचित रूप से स्थिर होता है:

आदर्श क्षमता (आह) = औसत बैटरी करंट (ए) × आवश्यक रनटाइम (एच)

यदि कोई उपकरण औसतन 0.8 ए खींचता है और उसे चार घंटे तक चलना चाहिए:

0.8 ए × 4 एच = 3.2 आह, या 3200 एमएएच

यह एक आदर्श प्रारंभिक मूल्य है, अंतिम चयन नहीं। निम्नलिखित पर विचार करने के बाद आवश्यक रेटेड क्षमता अधिक होनी चाहिए:

• डीसी-डीसी रूपांतरण हानियाँ

• बैटरी सुरक्षा और स्टैंडबाय खपत

• डिवाइस के कट-ऑफ वोल्टेज के नीचे क्षमता अनुपलब्ध है

• ठंडे तापमान या उच्च डिस्चार्ज दर पर कम क्षमता

• इच्छित सेवा जीवन से अधिक समय तक बैटरी का पुराना होना

• कोशिका उत्पादन सहनशीलता

• एक उचित परिचालन आरक्षित

प्रत्येक उत्पाद के लिए कोई सार्वभौमिक आरक्षित प्रतिशत नहीं है। एक कम लागत वाली उपभोक्ता एक्सेसरी, एक औद्योगिक सेंसर और एक पोर्टेबल मेडिकल डिवाइस को बहुत अलग रनटाइम मार्जिन की आवश्यकता हो सकती है।

विभिन्न वोल्टेज की तुलना करते समय वाट-घंटे का उपयोग करें

अलग-अलग नाममात्र वोल्टेज वाली बैटरियों की तुलना करने के लिए अकेले मिलिएम्प-घंटे का उपयोग नहीं किया जाना चाहिए।

बैटरी ऊर्जा का अनुमान इस प्रकार लगाया जा सकता है:

बैटरी ऊर्जा (Wh) = नाममात्र वोल्टेज (V) × क्षमता (Ah)

3.7 V, 2000 mAh की बैटरी लगभग 7.4 Wh स्टोर करती है, जबकि 7.4 V, 2000 mAh पैक लगभग 14.8 Wh स्टोर करती है। उनकी एमएएच रेटिंग समान है लेकिन वोल्टेज या ऊर्जा समान नहीं है।

जब डिवाइस एक विनियमित पावर रेल का उपयोग करता है, तो वाट-घंटे में मांग का अनुमान लगाने से अक्सर स्पष्ट परिणाम मिलता है:

आदर्श भार ऊर्जा (Wh) = औसत उपकरण शक्ति (W) × रनटाइम (h)

रूपांतरण दक्षता, प्रयोग करने योग्य डिस्चार्ज रेंज, तापमान और उम्र बढ़ने पर विचार करने के बाद चयनित बैटरी को इस आदर्श ऊर्जा से अधिक प्रदान करना चाहिए।

उच्च क्षमता स्वचालित रूप से बेहतर नहीं है

बड़ी बैटरी रनटाइम बढ़ा सकती है, लेकिन यह भी हो सकती है:

• उपलब्ध कम्पार्टमेंट से अधिक

• उत्पाद का वजन बढ़ाएँ

• चार्जिंग समय बढ़ाएँ

• उच्च क्षमता वाले चार्जर या भिन्न थर्मल डिज़ाइन की आवश्यकता होती है

• उत्पाद के गुरुत्वाकर्षण का केंद्र बदलें

• लागत बढ़ाएँ

केवल उपलब्ध उच्चतम एमएएच मान को चुनने के बजाय निर्धारित रनटाइम और विश्वसनीयता लक्ष्य को पूरा करने के लिए पर्याप्त क्षमता चुनें।

आपको किस आकार की लीपो बैटरी की आवश्यकता है?

सही LiPo बैटरी का आकार सबसे छोटा तैयार पैक है जो वोल्टेज, रनटाइम और वर्तमान आवश्यकताओं को सुरक्षित रूप से पूरा करता है। शारीरिक फिट का मूल्यांकन नाममात्र उत्पाद विवरण के बजाय एक आयामी ड्राइंग का उपयोग करके किया जाना चाहिए।

संपूर्ण बैटरी लिफ़ाफ़े को मापें

अधिकतम स्वीकार्य रिकॉर्ड करें:

• मोटाई

• चौड़ाई

• लंबाई

• तार और टैब निकास क्षेत्र

• कनेक्टर स्थान

• केबल मोड़ त्रिज्या

• स्थापना और निष्कासन निकासी

तैयार पैक का आयाम नंगे पाउच सेल से बड़ा हो सकता है। संपूर्ण लिफाफे में ये शामिल हो सकते हैं:

• पीसीएम या बीएमएस

• एनटीसी और अतिरिक्त सेंसिंग तार

• इन्सुलेशन टेप

• सुरक्षात्मक बोर्ड कवर

• फ़ोम या कुशनिंग सामग्री

• वेल्डेड टैब

• शक्ति नेतृत्व करती है

• कनेक्टर आवास

पुष्टि करें कि क्या आपूर्तिकर्ता ड्राइंग के आयाम नंगे सेल या संपूर्ण असेंबली का वर्णन करते हैं।

सहनशीलता और मोटाई में बदलाव की अनुमति दें

लीपो पाउच कोई कठोर आवरण नहीं है। इसकी मोटाई चार्ज की स्थिति के साथ भिन्न हो सकती है और बैटरी की उम्र बढ़ने के साथ धीरे-धीरे बढ़ सकती है। इसलिए बैटरी डिब्बे में निर्माता द्वारा निर्दिष्ट यांत्रिक भत्ता शामिल होना चाहिए।

टालना:

• बैटरी को एक तंग स्लॉट में जबरदस्ती डालना

• थैली पर असमान दबाव डालना

• इसके विरुद्ध नुकीली पसलियाँ, स्क्रू या पीसीबी घटक लगाना

• सेल टैब को मोड़ना या फँसाना

• थैली को संरचनात्मक समर्थन के रूप में उपयोग करना

• तारों को रूट करना जहां बाड़ा उन्हें जकड़ सकता है

यदि मोटाई मुख्य सीमा है, a पतली लिथियम पॉलिमर बैटरी अधिक उपयुक्त ज्यामिति प्रदान कर सकती है। हालाँकि, मोटाई कम करने के लिए डिज़ाइन के आधार पर बड़े फ़ुटप्रिंट या कम क्षमता की आवश्यकता हो सकती है।

अकेले एमएएच से वजन का अनुमान न लगाएं

क्षमता और वजन संबंधित हैं, लेकिन कोई निश्चित ग्राम-प्रति-एमएएच मान नहीं है जो प्रत्येक लीपो बैटरी पर लागू होता है। वज़न इस पर भी निर्भर करता है:

• कोशिका रसायन विज्ञान और ऊर्जा घनत्व

• इलेक्ट्रोड और थैली निर्माण

• कोशिकाओं की संख्या

• सुरक्षा इलेक्ट्रॉनिक्स

• तार और कनेक्टर्स

• सुदृढीकरण या बाहरी आवास

पूरे पैक के निर्दिष्ट वजन का उपयोग करें और जब उत्पाद संतुलन या कुल डिवाइस वजन महत्वपूर्ण हो तो नमूनों से इसकी पुष्टि करें।

आवश्यक डिस्चार्ज करंट निर्धारित करें

डिस्चार्ज करंट बताता है कि अत्यधिक वोल्टेज शिथिलता, गर्मी या सुरक्षा-सर्किट रुकावट के बिना बैटरी को कितना करंट सप्लाई करना चाहिए।

चार लोड मान अलग-अलग दर्ज किए जाने चाहिए:

• औसत परिचालन धारा

• अधिकतम सतत धारा

• पीक या पल्स करंट

• चरम अवधि और पुनरावृत्ति आवृत्ति

पीक लोड के उदाहरणों में मोटर स्टार्ट-अप, पंप सक्रियण, वायरलेस ट्रांसमिशन, हीटिंग-एलिमेंट स्विचिंग, ब्राइट डिस्प्ले ऑपरेशन और प्रोसेसर-गहन कार्य शामिल हैं।

सी रेटिंग से वर्तमान क्षमता की गणना करें

C रेटिंग बैटरी क्षमता के सापेक्ष करंट को व्यक्त करती है:

रेटेड करंट (ए) = क्षमता (आह) × सी रेटिंग

उदाहरण के लिए, 2500 एमएएच की बैटरी 2.5 एएच है। यदि इसकी सत्यापित निरंतर रेटिंग 2C है:

2.5 आह × 2सी = 5 ए सतत धारा

रिवर्स गणना आवश्यक सी रेटिंग का अनुमान लगाने में मदद करती है:

आवश्यक सी रेटिंग = आवश्यक वर्तमान (ए) ÷ क्षमता (आह)

यदि 2 एएच बैटरी को लगातार 4 ए की आपूर्ति करनी चाहिए, तो अतिरिक्त डिज़ाइन मार्जिन पर विचार करने से पहले एप्लिकेशन को कम से कम 2 सी निरंतर क्षमता की आवश्यकता होती है।

गणना की विस्तृत व्याख्या और निरंतर और बर्स्ट मानों के बीच अंतर गाइड में उपलब्ध है लीपो बैटरी सी रेटिंग.

संपूर्ण वर्तमान पथ की जाँच करें

सेल की डिस्चार्ज रेटिंग स्वचालित रूप से तैयार पैक की वर्तमान रेटिंग नहीं है। व्यावहारिक सीमा वर्तमान पथ के निम्नतम-रेटेड भाग द्वारा निर्धारित की जाती है:

• लीपो सेल

• पीसीएम या बीएमएस

• MOSFETs और करंट-सेंस घटक

• सेल टैब और वेल्डेड जोड़

• तार गेज और लंबाई

• कनेक्टर और संपर्क

• पीसीबी निशान

• थर्मल डिज़ाइन

10 ए में सक्षम सेल केवल 3 ए के लिए रेटेड सुरक्षा बोर्ड या कनेक्टर के माध्यम से 10 ए वितरित नहीं कर सकता है।

सुरक्षा सीमा भी सामान्य परिचालन शिखर से ऊपर होनी चाहिए। अन्यथा, जब भी मोटर चालू होती है या ट्रांसमीटर सक्रिय होता है तो एक स्वस्थ बैटरी बंद हो सकती है। साथ ही, थ्रेशोल्ड को अभी भी पैक और डिवाइस को असामान्य ओवरकरंट और शॉर्ट सर्किट से बचाना चाहिए।

वोल्टेज शिथिलता और तापमान का लेखा-जोखा

एक बैटरी प्रयोगशाला में अपनी वर्तमान रेटिंग को पूरा कर सकती है और फिर भी यदि पीक लोड के दौरान इसका वोल्टेज डिवाइस के कट-ऑफ से नीचे चला जाता है तो डिवाइस बंद हो सकता है।

वोल्टेज शिथिलता आम तौर पर तब अधिक महत्वपूर्ण हो जाती है जब बैटरी:

• डिस्चार्ज के अंत के करीब

• ठंडा

• वृद्ध

• उच्च धारा पर परिचालन

• लंबे या छोटे तारों के माध्यम से जुड़ा हुआ

• उच्च-प्रतिरोध कनेक्टर के साथ उपयोग किया जाता है

इसलिए वर्तमान क्षमता की पुष्टि चार्ज की न्यूनतम अपेक्षित स्थिति और उत्पाद के ऑपरेटिंग-तापमान रेंज में की जानी चाहिए - न कि केवल कमरे के तापमान पर एक नई, पूरी तरह से चार्ज की गई बैटरी के साथ।

लीपो बैटरी को मोटर से कैसे मिलान करें

केवल मोटर के नाममात्र करंट से बैटरी का चयन न करें। मोटर-चालित प्रणाली में मोटर नियंत्रक, यांत्रिक भार, स्टार्ट-अप स्थितियां, संभावित स्टॉल करंट और बिजली-रूपांतरण हानियां भी शामिल होती हैं।

पुष्टि करना:

1. मोटर नियंत्रक द्वारा स्वीकृत वोल्टेज रेंज

2. वास्तविक यांत्रिक भार के तहत सामान्य धारा

3. स्टार्ट-अप और अधिकतम क्षणिक वर्तमान

4. रुका हुआ या अवरुद्ध-रोटर व्यवहार

5. उच्च-वर्तमान घटनाओं की अवधि और पुनरावृत्ति

6. सुरक्षा सेटिंग्स और कनेक्टर क्षमता

यथार्थवादी संचालन के दौरान बैटरी इनपुट पर करंट मापा जाना चाहिए। नो-लोड मोटर परीक्षण तैयार डिवाइस की मांग को काफी कम आंक सकता है।

चार मुख्य मापदंडों का एक साथ मूल्यांकन करें

वोल्टेज, क्षमता, आकार और डिस्चार्ज करंट को स्वतंत्र रूप से अंतिम रूप नहीं दिया जा सकता है।

जब कोई भी उपलब्ध बैटरी सभी चार आवश्यकताओं को पूरा नहीं करती है, तो कम्पार्टमेंट, रनटाइम लक्ष्य, लोड प्रोफ़ाइल, चार्जिंग डिज़ाइन, या बैटरी निर्माण को बदलना आवश्यक हो सकता है।

शेष एकीकरण आवश्यकताओं की जाँच करें

एक बार जब चार मुख्य मापदंडों को सीमित कर लिया जाए, तो उन विशिष्टताओं की समीक्षा करें जो यह निर्धारित करती हैं कि बैटरी पूरे उत्पाद में सुरक्षित और विश्वसनीय रूप से काम कर सकती है या नहीं।

बैटरी रसायन विज्ञान और चार्ज सीमा

पुष्टि करें कि सेल पारंपरिक 4.2 वी लीपो है या हाई-वोल्टेज डिज़ाइन है। चार्जिंग आईसी, अधिकतम चार्जिंग वोल्टेज, प्री-चार्ज व्यवहार, टर्मिनेशन करंट और तापमान-निगरानी विधि चयनित बैटरी से मेल खाना चाहिए।

पीसीएम, बीएमएस, और तापमान संवेदन

पैक और अनुप्रयोग के आधार पर, सुरक्षा को कवर करने की आवश्यकता हो सकती है:

• पल्ला झुकना

• ओवर-मुक्ति

• ओवरकरंट का निर्वहन

• ओवरकरंट चार्ज करें

• शार्ट सर्किट

• उच्च और निम्न तापमान

• मल्टी-सेल पैक के लिए सेल संतुलन

सामान्य डिवाइस लोड को इन सुरक्षा सीमाओं को ट्रिगर नहीं करना चाहिए।

कनेक्टर, ध्रुवीयता, और वायरिंग

दो कनेक्टर जो भौतिक रूप से फिट होते हैं, जरूरी नहीं कि वे विद्युत रूप से संगत हों। पुष्टि करना:

• कनेक्टर निर्माता और भाग संख्या

• संपर्क संख्या

• सकारात्मक और नकारात्मक पिन स्थिति

• तार गेज

• तार की लंबाई

• तार निकास दिशा

• कनेक्टर वर्तमान रेटिंग

• अतिरिक्त एनटीसी या संचार लीड

केवल तार के रंग या कनेक्टर आकार से ध्रुवता का अनुमान न लगाएं।

परिचालन लागत वातावरण

बैटरी का प्रदर्शन और जीवनकाल आसपास के घटकों द्वारा उत्पन्न तापमान, कंपन, प्रभाव, नमी, दबाव और गर्मी से प्रभावित होता है। सेल, पैक, संलग्नक और सुरक्षा सेटिंग्स डिवाइस के वास्तविक वातावरण के लिए उपयुक्त होनी चाहिए।

उत्पाद और बाज़ार आवश्यकताएँ

परियोजना की शुरुआत में ही लागू सुरक्षा, परिवहन और अंतिम उत्पाद आवश्यकताओं की पहचान करें। आवश्यक दस्तावेज़ीकरण और परीक्षण बैटरी कॉन्फ़िगरेशन, लक्ष्य बाज़ार, एप्लिकेशन और शिपिंग विधि पर निर्भर करते हैं।

कार्य चयन उदाहरण

इन प्रारंभिक आवश्यकताओं के साथ एक पोर्टेबल निरीक्षण उपकरण पर विचार करें:

चयन प्रक्रिया होगी:

1. वोल्टेज: एक पारंपरिक 2S LiPo पैक पूरी तरह चार्ज होने पर 7.4 V नाममात्र और लगभग 8.4 V प्रदान करता है, जो बताई गई इनपुट रेंज से मेल खाता है।

2. क्षमता: आदर्श गणना 0.8 A × 4 h = 3.2 Ah देती है। रूपांतरण हानियों, कट-ऑफ व्यवहार, ठंडे प्रदर्शन, उम्र बढ़ने और परियोजना के रनटाइम रिजर्व को ध्यान में रखते हुए अंतिम रेटेड क्षमता अधिक होनी चाहिए।

3. डिस्चार्ज करंट: सेल, सुरक्षा सर्किट, तारों और कनेक्टर को लगातार कम से कम 0.8 ए और दो सेकंड के लिए निर्दिष्ट 3.5 ए पल्स का समर्थन करना चाहिए, बिना अत्यधिक शिथिलता या सुरक्षा यात्रा के।

4. आकार: संपूर्ण संरक्षित पैक - न केवल कोशिकाएं - आवश्यक निकासी के साथ 10 × 60 × 90 मिमी लिफाफे के भीतर फिट होना चाहिए।

5. अनुकूलता: चार्जर को पारंपरिक 2S LiPo पैक और उसके आवश्यक चार्जिंग प्रोफ़ाइल का समर्थन करना चाहिए।

6. पुष्टिकरण: उम्मीदवार के नमूनों का मूल्यांकन डिवाइस में पूर्ण चार्ज पर, डिवाइस कट-ऑफ के पास, 3.5 ए पीक के दौरान और अपेक्षित कम ऑपरेटिंग तापमान पर किया जाना चाहिए।

यह प्रक्रिया एक रक्षात्मक बैटरी विनिर्देश तैयार करती है। यह नहीं मानता कि '7.4 वी 3200 एमएएच' लेबल वाली कोई भी बैटरी स्वचालित रूप से काम करेगी।

आम लीपो बैटरी चयन गलतियाँ

लीपो बैटरी आपूर्तिकर्ता को भेजने के लिए जानकारी

एक उपयोगी बैटरी आवश्यकता में शामिल होना चाहिए:

• डिवाइस और एप्लिकेशन

• आवश्यक रसायन शास्त्र

• नाममात्र और अधिकतम बैटरी वोल्टेज

• डिवाइस इनपुट-वोल्टेज रेंज

• औसत परिचालन धारा

• अधिकतम सतत धारा

• चरम धारा, अवधि और आवृत्ति

• आवश्यक रनटाइम

• अधिकतम तैयार-पैक आयाम

• अधिकतम बैटरी वजन

• कनेक्टर भाग संख्या और ध्रुवता

• तार गेज, लंबाई, और निकास स्थिति

• पीसीएम/बीएमएस और एनटीसी आवश्यकताएँ

• चार्जिंग वोल्टेज और करंट

• परिचालन और भंडारण तापमान

• अपेक्षित चक्र जीवन या सेवा जीवन

• आवश्यक प्रमाणपत्र या परीक्षण रिपोर्ट

• प्रोटोटाइप और उत्पादन मात्रा

• नमूने को डिवाइस में शर्तों को पूरा करना होगा

यह जानकारी प्रदान करना केवल '3.7 वी 2000 एमएएच लीपो बैटरी' का अनुरोध करने से अधिक उपयोगी है। यदि कोई मानक मॉडल संयुक्त विद्युत और यांत्रिक आवश्यकताओं को पूरा नहीं कर सकता है, कस्टम बैटरी समाधान आवश्यक सेल, सुरक्षा सर्किट, कनेक्टर, वायरिंग और पैक आयामों को एक विनिर्देश में शामिल कर सकते हैं।

निष्कर्ष

सही LiPo बैटरी वह है जो डिवाइस की संपूर्ण परिचालन आवश्यकताओं को पूरा करती है - न कि केवल उच्चतम क्षमता या निकटतम भौतिक आयाम वाले पैक को।

डिवाइस की वोल्टेज रेंज और मापी गई लोड प्रोफ़ाइल से शुरुआत करें। लक्ष्य रनटाइम के लिए आवश्यक क्षमता की गणना करें, निरंतर और चरम डिस्चार्ज करंट को सत्यापित करें, और पूर्ण संरक्षित पैक के आयामों की जांच करें। डिज़ाइन को अंतिम रूप देने से पहले कनेक्टर ध्रुवीयता, चार्जिंग अनुकूलता, तापमान, सुरक्षा सेटिंग्स और यांत्रिक मंजूरी की पुष्टि की जानी चाहिए।

जब इन आवश्यकताओं का एक साथ मूल्यांकन किया जाता है, तो चयनित बैटरी अपेक्षित रनटाइम देने, पीक लोड के दौरान स्थिर रहने, उत्पाद के अंदर सुरक्षित रूप से फिट होने और अपने इच्छित सेवा जीवन के दौरान लगातार प्रदर्शन करने की अधिक संभावना होती है।

अक्सर पूछे जाने वाले प्रश्नों

मुझे किस आकार की LiPo बैटरी चाहिए?

आपको सबसे छोटे तैयार लीपो बैटरी पैक की आवश्यकता है जो पर्याप्त इंस्टॉलेशन क्लीयरेंस छोड़ते हुए आवश्यक वोल्टेज, रनटाइम और निरंतर और चरम वर्तमान मांग को पूरा करता है।

उपलब्ध मोटाई, चौड़ाई और लंबाई को मापें, फिर पीसीएम, इन्सुलेशन, तार, कनेक्टर, आयाम सहनशीलता और पाउच सेल के आवश्यक मोटाई भत्ते का ध्यान रखें। केवल बेयर-सेल आयामों से बैटरी न चुनें।

क्या मैं LiPo बैटरी को उच्च-mAh बैटरी से बदल सकता हूँ?

एक उच्च क्षमता वाली बैटरी उपयुक्त हो सकती है यदि इसकी रसायन विज्ञान, सेल गिनती, वोल्टेज रेंज, कनेक्टर, ध्रुवीयता, सुरक्षा और चार्जिंग आवश्यकताएं डिवाइस के साथ संगत रहती हैं।

इसे सुरक्षित रूप से फिट होना चाहिए और स्वीकार्य वजन सीमा के भीतर रहना चाहिए। यदि मौजूदा चार्जिंग करंट अपरिवर्तित रहता है तो उच्च एमएएच की बैटरी को चार्ज होने में अधिक समय लग सकता है।

क्या मैं उच्च C रेटिंग वाली LiPo बैटरी का उपयोग कर सकता हूँ?

एक उच्च सत्यापित सी रेटिंग डिवाइस में अतिरिक्त करंट को बाध्य नहीं करती है; भार वह धारा खींचता है जिसकी उसे आवश्यकता होती है। इसलिए यह स्वीकार्य हो सकता है जब वोल्टेज, क्षमता, आकार, कनेक्टर, सुरक्षा और चार्जिंग विनिर्देश संगत हों।

हालाँकि, C रेटिंग का मूल्यांकन अलग से नहीं किया जाना चाहिए। तैयार पैक की वर्तमान क्षमता अभी भी पीसीएम/बीएमएस, तारों, कनेक्टर्स, जोड़ों और तापमान द्वारा सीमित है।

क्या मैं भिन्न वोल्टेज वाली LiPo बैटरी का उपयोग कर सकता हूँ?

तब तक नहीं जब तक कि डिवाइस इनपुट रेंज, चार्जर, प्रोटेक्शन सर्किट और पावर इलेक्ट्रॉनिक्स को नए वोल्टेज के लिए डिज़ाइन नहीं किया गया हो। भले ही नाममात्र वोल्टेज करीब दिखाई दे, फुल-चार्ज वोल्टेज डिवाइस की सीमा से अधिक हो सकता है।

प्रतिस्थापन बैटरी के लिए, मूल रसायन शास्त्र और सेल गिनती का मिलान करें जब तक कि संपूर्ण बिजली प्रणाली को फिर से डिज़ाइन नहीं किया जा रहा हो।

मैं लीपो बैटरी को मोटर से कैसे मिलाऊं?

बैटरी को मोटर नियंत्रक की स्वीकृत वोल्टेज रेंज और उसके वास्तविक यांत्रिक भार के तहत मापे गए सिस्टम करंट से मिलाएं। स्टार्ट-अप करंट, अधिकतम निरंतर करंट, संभावित स्टाल की स्थिति, पल्स अवधि और सुरक्षा सर्किट, तारों और कनेक्टर की क्षमता शामिल करें।

बैटरी चयन के लिए मोटर का नो-लोड करंट पर्याप्त नहीं है।

लीपो बैटरी का वजन कितना होता है?

किसी दी गई एमएएच रेटिंग के लिए कोई सार्वभौमिक वजन नहीं है। वजन वोल्टेज, क्षमता, सेल निर्माण, ऊर्जा घनत्व, कोशिकाओं की संख्या, सुरक्षा इलेक्ट्रॉनिक्स, वायरिंग, कनेक्टर और आवास पर निर्भर करता है।

आपूर्तिकर्ता ड्राइंग में बताए गए पूरे पैक वजन का उपयोग करें और उत्पाद का वजन या संतुलन महत्वपूर्ण होने पर उत्पादन-प्रतिनिधि नमूनों के साथ इसकी पुष्टि करें।

पोर्टेबल डिवाइस के लिए मुझे कौन सी LiPo बैटरी लेनी चाहिए?

डिवाइस की स्वीकार्य बैटरी वोल्टेज, मापी गई औसत और पीक करंट, आवश्यक रनटाइम, उपलब्ध बैटरी स्थान, चार्जर, कनेक्टर और ऑपरेटिंग वातावरण से शुरुआत करें। ये आवश्यकताएँ उपयुक्त सेल गिनती, क्षमता, वर्तमान रेटिंग, आयाम और सुरक्षा कॉन्फ़िगरेशन निर्धारित करेंगी।