TWS चार्जिंग मामलों के लिए LiPo बैटरी का आकार: ईयरबड रिचार्ज, रूपांतरण हानि और स्टैंडबाय

एक 500 एमएएच चार्जिंग केस और दो 50 एमएएच ईयरबड पांच युग्मित रिचार्ज की पेशकश करते प्रतीत होते हैं। वह साधारण विभाजन उन बैटरियों के बीच चार्जिंग सिस्टम को छोड़ देता है।

रूपांतरण हानियाँ, अतिरिक्त खपत और केस का परिचालन कटऑफ सभी परिणाम को प्रभावित करते हैं। विभिन्न सेल वोल्टेज तुलना को कम प्रत्यक्ष बना सकते हैं।

मूल्यांकन करते समय TWS इयरफ़ोन के लिए LiPo बैटरी समाधान , रिचार्ज लक्ष्य और उसकी परीक्षण स्थितियों से शुरू होते हैं। केस बैटरी को उपलब्ध बाड़े के अंदर ऊर्जा की आवश्यकता को पूरा करना चाहिए।

यह मार्गदर्शिका ईयरबड मॉडल आकार या सुनने-समय की तुलना के बजाय चार्जिंग-केस क्षमता आकार पर ध्यान केंद्रित करती है।

त्वरित उत्तर: आप TWS चार्जिंग केस बैटरी का आकार कैसे निर्धारित करते हैं?

दोनों ईयरबड को रिचार्ज करने के लिए आवश्यक ऊर्जा का अनुमान लगाएं। फिर केस की प्रयोग करने योग्य ऊर्जा, चार्जिंग-पथ दक्षता और सत्र के बीच की खपत का हिसाब लगाएं।

एक प्रारंभिक अनुमान है:

युग्मित पुनर्भरण समकक्ष ≈ (उपयोग योग्य केस ऊर्जा - सत्र के बीच की ऊर्जा) × प्रभावी चार्जिंग दक्षता ÷ प्रति जोड़ी ऊर्जा बहाल की गई।

संपूर्ण गणना के दौरान सुसंगत ऊर्जा सीमाओं का उपयोग करें। कनवर्टर की चरम दक्षता को संपूर्ण बैटरी-से-बैटरी पथ पर लागू न करें।

अंत में, पूर्ण रिचार्ज इवेंट के माध्यम से तैयार केस और ईयरबड का परीक्षण करें। आंशिक ऊर्जा अनुमान पूर्ण युग्मित रिचार्ज की समान संख्या की गारंटी नहीं देता है।

परिभाषित करें कि एक रिचार्ज के रूप में क्या गिना जाता है

क्षमता चुनने से पहले, उस दावे को परिभाषित करें जिसका उत्पाद को समर्थन करना चाहिए।

एक युग्मित रिचार्ज का मतलब दोनों ईयरबड्स को एक निर्दिष्ट प्रारंभिक स्थिति से उनकी स्वीकृत पूर्ण स्थिति तक चार्ज करना होना चाहिए। इसका मतलब एक ईयरबड को चार्ज करना, इंसर्शन का पता लगाना या प्रदर्शित प्रतिशत को संक्षेप में बढ़ाना नहीं होना चाहिए।

इन शर्तों को रिकॉर्ड करें:

• केस और प्रत्येक ईयरबड के लिए चार्ज की प्रारंभिक स्थिति।

• प्रत्येक रिचार्ज से पहले ईयरबड कम-बैटरी एंडपॉइंट का उपयोग किया जाता है।

• दोनों ईयरबड्स के लिए पूर्ण-चार्ज या चार्ज-समापन मानदंड।

• क्या दोनों ईयरबड एक साथ चार्ज होते हैं।

• तापमान, फ़र्मवेयर और अनुमत पृष्ठभूमि फ़ंक्शन।

• पुनर्भरण घटनाओं और इच्छित भंडारण अवधि के बीच का समय।

आंशिक टॉप-अप को पूर्ण युग्मित इवेंट से अलग रखें। मामले में पांच लघु रिटर्न पांच पूर्ण युग्मित रिचार्ज प्रदर्शित नहीं करते हैं।

कुल सुनने के समय से अतिरिक्त रिचार्ज को भी अलग करें। कुल-प्लेबैक दावे में केस द्वारा किसी भी ऊर्जा की आपूर्ति करने से पहले ईयरबड्स का प्रारंभिक चार्ज शामिल हो सकता है।

केवल एमएएच को विभाजित करने के बजाय ऊर्जा की तुलना करें

एमएएच में क्षमता विद्युत आवेश का वर्णन करती है, ऊर्जा का नहीं।

प्रारंभिक तुलना के लिए:

नाममात्र ऊर्जा (Wh) ≈ नाममात्र वोल्टेज (V) × क्षमता (आह)।

समान बाएँ और दाएँ ईयरबड के लिए:

नाममात्र जोड़ी ऊर्जा ≈ 2 × ईयरबड नाममात्र वोल्टेज × क्षमता प्रति ईयरबड।

अलग-अलग ईयरबड्स या शुरुआती स्थितियों के लिए, प्रत्येक आवश्यकता की अलग से गणना करें और उन्हें जोड़ें।

बैटरी ऊर्जा और रनटाइम गणना पद्धति चार्ज क्षमता और प्रयोग करने योग्य ऊर्जा के बीच अंतर बताती है। यहां, यह अंतर किसी उपकरण को सीधे बिजली देने के बजाय बैटरियों के बीच स्थानांतरित ऊर्जा पर लागू होता है।

नाममात्र Wh अभी भी एक सन्निकटन है। यह सटीक वोल्टेज वक्र, चार्जिंग हानि या उत्पाद के कटऑफ पर सुलभ ऊर्जा का वर्णन नहीं करता है।

प्रारंभिक डिज़ाइन के दौरान अनुमोदित सेल डेटा का उपयोग करें। जैसे ही बैटरी और इलेक्ट्रॉनिक्स उपलब्ध हो जाएं, मान्यताओं को माप से बदल दें।

दक्षता लागू करने से पहले ऊर्जा सीमाएँ निर्धारित करें

केस-टू-ईयरबड सिस्टम में वोल्टेज रूपांतरण, चार्जिंग संपर्क, ईयरबड चार्ज प्रबंधन और सक्रिय इलेक्ट्रॉनिक्स शामिल हो सकते हैं। सटीक व्यवस्था उत्पाद पर निर्भर करती है।

प्रत्येक मामला समान निश्चित आउटपुट वोल्टेज या कनवर्टर टोपोलॉजी का उपयोग नहीं करता है। वास्तविक केस और ईयरबड चार्जिंग आवश्यकताओं के अनुरूप आर्किटेक्चर का चयन करें।

निम्नलिखित शर्तों को अलग रखें:

इस नियोजन पद्धति के लिए, प्रभावी सत्र दक्षता में रूपांतरण, संपर्क और चार्जिंग हानि और सक्रिय-सत्र ओवरहेड शामिल हैं। सत्र के बीच की खपत का अलग से हिसाब लगाया जाता है।

यदि मापे गए सत्र में पहले से ही इसका नियंत्रण इलेक्ट्रॉनिक्स शामिल है, तो उन भारों को दोबारा न घटाएं। इसी तरह, एक ही पथ के लिए पूर्ण-पथ दक्षता और अलग-अलग घटक दक्षता दोनों को लागू न करें।

एक कनवर्टर का दक्षता वक्र घटक चयन को सूचित कर सकता है। इसका सर्वोत्तम परिचालन बिंदु पूरे सत्र की बैटरी-टू-बैटरी प्रदर्शन स्थापित नहीं करता है।

एक काल्पनिक केस-बैटरी गणना के माध्यम से कार्य करें

निम्नलिखित धारणाएँ विधि को दर्शाती हैं। वे ZERNE विनिर्देश, मापी गई क्षमताएं या अनुशंसित सार्वभौमिक भत्ते नहीं हैं।

मान लीजिए:

• केस बैटरी: 3.7 V नाममात्र पर 500 एमएएच।

• प्रत्येक ईयरबड बैटरी: 3.85 V नाममात्र पर 50 एमएएच।

• प्रयोग करने योग्य केस-ऊर्जा अंश: 85%, कटऑफ और बनाए रखा रिजर्व सहित।

• सत्र के बीच मामले की खपत: परिभाषित उपयोग अनुसूची से 0.10 Wh।

• प्रभावी सत्र दक्षता: 75%, ऊपर परिभाषित सीमा का उपयोग करते हुए।

• दोनों ईयरबड्स को प्रत्येक युग्मित घटना के लिए पूर्ण नाममात्र-ऊर्जा पुनःपूर्ति की आवश्यकता होती है।

उपलब्ध केस ऊर्जा की गणना करें

नाममात्र केस ऊर्जा = 3.7 × 0.500 = 1.85 क.

प्रयोग करने योग्य केस ऊर्जा = 1.85 × 0.85 = 1.5725 Wh.

सक्रिय रिचार्ज के लिए आवंटित केस ऊर्जा = 1.5725 − 0.10 = 1.4725 Wh।

युग्मित-ईयरबड आवश्यकता की गणना करें

प्रति जोड़ी नाममात्र ऊर्जा बहाल ≈ 2 × 3.85 × 0.050 = 0.385 Wh।

ईयरबड बैटरियों तक पहुँचने वाली अनुमानित उपयोगी ऊर्जा = 1.4725 × 0.75 = 1.104375 Wh।

युग्मित पुनर्भरण समकक्ष ≈ 1.104375 ÷ 0.385 = 2.87।

इसलिए मोटा बजट लगभग 2.9 युग्मित-रिचार्ज समतुल्य देता है, पाँच पूर्ण युग्मित रिचार्ज नहीं।

उस परिणाम को तीन-रिचार्ज दावे तक सीमित न करें। वास्तविक समापन व्यक्तिगत सत्रों, बदलती दक्षता और अंतिम कटऑफ व्यवहार पर निर्भर करता है।

यहां तक ​​कि दो पूर्ण किए गए युग्मित रिचार्ज भी एक सत्यापन लक्ष्य बने रहते हैं, अकेले इस उदाहरण से कोई गारंटी नहीं।

रिचार्ज लक्ष्य से पीछे की ओर कार्य करें

इन्हीं धारणाओं के तहत तीन युग्मित रिचार्ज के लक्ष्य के लिए:

आवश्यक नाममात्र केस ऊर्जा ≈ (3 × 0.385 ÷ 0.75 + 0.10) ÷ 0.85।

आवश्यक नाममात्र केस ऊर्जा ≈ 1.9294 Wh।

आवश्यक नाममात्र क्षमता ≈ 1.9294 ÷ 3.7 = 0.5215 आह, या लगभग 522 एमएएच।

यह काल्पनिक मॉडल के भीतर एक गणितीय सीमा है। यह उत्पादन बैटरी अनुशंसा या पर्याप्त डिज़ाइन मार्जिन नहीं है।

अंतिम सेल चुनने से पहले क्षमता सहनशीलता, उम्र बढ़ने, तापमान और मापा पथ प्रदर्शन की समीक्षा करें। केवल सीमांत नाममात्र मूल्य का चयन न करें क्योंकि यह स्प्रेडशीट परिणाम को साफ़ करता है।

पूरे सत्र में चार्जिंग घाटे को मापें

केस और ईयरबड वोल्टेज बदलने पर चार्जिंग दक्षता बदल सकती है। चार्जिंग प्रक्रिया के माध्यम से करंट भी बदलता है।

एक सुविधाजनक संचालन बिंदु के बजाय पूर्ण रिचार्ज को मापें। ईयरबड और उत्पाद के लिए आवश्यक सक्रिय नियंत्रण फ़ंक्शन दोनों शामिल करें।

प्रत्यक्ष उत्पाद सत्यापन के लिए, प्रत्येक परिभाषित युग्मित रिचार्ज के दौरान केस बैटरी से निकाली गई ऊर्जा को रिकॉर्ड करें। इसमें उस मापी गई घटना के भीतर होने वाले नुकसान और सक्रिय ओवरहेड शामिल हैं।

प्रति घटना मापा गया केस-साइड ऊर्जा प्रत्येक दक्षता का अलग से आकलन करने का एक विकल्प प्रदान करता है। बाद में इसे किसी अन्य हानि कारक से गुणा न करें।

केस की उपयोग योग्य डिस्चार्ज विंडो के आरंभ और अंत के निकट परिणामों की तुलना करें। अंतिम रिचार्ज पहले से भिन्न व्यवहार कर सकता है।

यदि एक ईयरबड लगभग पूरा भर जाता है, तो उसे अलग से रिकॉर्ड करें। असमान प्रारंभिक अवस्थाएँ संयुक्त भार को बदल देती हैं और पूर्ण युग्मित पुनर्भरण का प्रतिनिधित्व नहीं करती हैं।

ईयरबड्स के साथ और बिना इंस्टॉल किए गए स्टैंडबाय को शामिल करें

सेल स्व-निर्वहन और उत्पाद स्टैंडबाय खपत एक ही चीज़ नहीं हैं।

कोई सक्रिय चार्जिंग नहीं होने पर केस नियंत्रक, सेंसिंग सर्किट, संकेतक या अन्य कार्यों को शक्ति प्रदान कर सकता है। कुछ डिज़ाइन समय-समय पर ईयरबड्स की जांच भी करते हैं या भंडारण के बाद उनकी भरपाई करते हैं।

इच्छित राज्यों को अलग से मापें:

• बिना ईयरबड लगाए केस बंद है।

• चार्ज पूरा होने के बाद दोनों ईयरबड इंस्टॉल किए गए।

• एक ईयरबड लगा हुआ है और दूसरा उपयोग में है।

• ढक्कन सामान्य सूचक व्यवहार के साथ खुला।

• कोई भी सक्षम प्रदर्शन, ट्रैकिंग या संचार कार्य।

जहां प्रासंगिक हो, बार-बार ढक्कन खोलने और सुनने के सत्रों के बीच वास्तविक समय को शामिल करें। एक छोटी बेंच परीक्षण से रुक-रुक कर उपयोग के एक सप्ताह में खर्च की गई ऊर्जा का पता नहीं चल सकता है।

लगातार रखरखाव टॉप-अप असाइन करें। उन्हें या तो रिकॉर्ड किए गए चार्जिंग इवेंट के रूप में या सत्र के बीच के बजट में गिनें, दोनों में नहीं।

एक कम स्व-निर्वहन सेल आसपास के इलेक्ट्रॉनिक्स द्वारा खींची गई अत्यधिक धारा को ठीक नहीं कर सकता है। बैटरी क्षमता पर अस्पष्टीकृत चार्ज हानि को दोष देने से पहले इकट्ठे उत्पाद को मापें।

कटऑफ, चार्जिंग करंट और हीट को एक साथ जांचें

केस का सेल डेटाशीट के डिस्चार्ज एंडपॉइंट तक पहुंचने से पहले ईयरबड की आपूर्ति बंद कर सकता है।

कनवर्टर इनपुट सीमाएं, फ़र्मवेयर थ्रेसहोल्ड, वोल्टेज सैग और सुरक्षा सेटिंग्स सुलभ ऊर्जा निर्धारित कर सकती हैं। आपातकालीन सुरक्षा को नियमित समापन बिंदु माने बिना सामान्य परिचालन कटऑफ को परिभाषित करें।

जब दोनों ईयरबड चार्ज होना शुरू हो जाएं तो केस की बैटरी चालू होने की भी जांच करें। क्षमता अनुमान कम चार्ज स्थिति पर वर्तमान क्षमता या वोल्टेज स्थिरता स्थापित नहीं करता है।

केस चार्जिंग और ईयरबड चार्जिंग अलग-अलग नियंत्रण कार्य हैं। उनकी वोल्टेज और वर्तमान सीमाएं उनकी संबंधित कोशिकाओं से मेल खानी चाहिए।

प्रासंगिक लागू करें होस्ट चार्जर एकीकरण आवश्यकताएँ । केस चार्जिंग, तापमान फीडबैक और पावर-पाथ व्यवहार को परिभाषित करते समय अकेले नाममात्र वोल्टेज सही चार्ज-विनियमन सेटिंग स्थापित नहीं करता है।

यदि ईयरबड और केस दोनों किसी बाहरी स्रोत से चार्ज होते हैं, तो उस संयुक्त मोड को अलग से सत्यापित करें। यह प्रदर्शित नहीं करता है कि डिस्कनेक्ट किया गया केस कितने युग्मित रिचार्ज वितरित कर सकता है।

इच्छित चार्जिंग मोड के दौरान केस बैटरी, पावर इलेक्ट्रॉनिक्स और ईयरबड्स पर तापमान मापें। सीमाएं चयनित घटकों और उत्पाद आवश्यकताओं से आनी चाहिए।

बैटरी क्षमता फ़्रीज़ करने से पहले रिचार्ज गणना मान्य करें

उत्पादन-आशय सेल, इलेक्ट्रॉनिक्स, संपर्क, संलग्नक और फर्मवेयर का उपयोग करें। निम्नलिखित मैट्रिक्स एक ओईएम नियोजन सहायता है, सार्वभौमिक परीक्षण मानक नहीं।

प्रत्येक पूर्ण-रिचार्ज घटना से पहले ईयरबड तैयार करने के लिए लगातार डिस्चार्ज वर्कलोड का उपयोग करें। कृत्रिम शून्य प्रारंभिक बिंदु बनाने के लिए जानबूझकर कोशिकाओं को अधिक डिस्चार्ज करने से बचें।

दोनों ईयरबड्स के सफल समापन की गणना करें, न कि केवल चार्जिंग-स्टार्ट डिटेक्शन की। आंशिक अंतिम पुनःपूर्ति को पूर्ण-घटना गणना से अलग रखें।

प्रासंगिक के साथ सिस्टम रिकॉर्ड का समर्थन करें बैटरी पैक परीक्षण चेकलिस्ट । क्षमता, सुरक्षा और तापमान परिणामों से सटीक नमूना और परीक्षण स्थितियों की पहचान होनी चाहिए।

ऊर्जा बजट को ओईएम बैटरी ब्रीफ में बदलें

बैटरी आपूर्तिकर्ता को अनुरोधित एमएएच मूल्य से अधिक भेजें।

युग्मित-रिचार्ज लक्ष्य, ईयरबड ऊर्जा आवश्यकताएं, उपयोग शेड्यूल और मापी गई केस-साइड मांग प्रदान करें। पहचानें कि कौन से भत्ते मापे गए हैं और कौन से प्रारंभिक अनुमान बने हुए हैं।

ये भी शामिल करें:

• नाममात्र वोल्टेज, अनुमोदित चार्जिंग सीमाएं और ऑपरेटिंग कटऑफ आवश्यकताएं।

• निरंतर और पीक केस-बैटरी करंट।

• अधिकतम तैयार-पैक आयाम और बाड़े की ड्राइंग।

• सुरक्षा, एनटीसी और होस्ट-सेंसिंग आवश्यकताएँ।

• कनेक्टर, ध्रुवीयता, केबल की लंबाई और तार-निकास दिशा।

• क्षमता सहनशीलता, सेवा-जीवन लक्ष्य और परिचालन वातावरण।

• प्रोटोटाइप मात्रा, सत्यापन योजना और उत्पादन चरण।

यांत्रिक लिफाफे में पैक की सुरक्षा, इन्सुलेशन, लीड और आवश्यक निकासी शामिल होनी चाहिए। शेष केस स्थान में एक बड़ी थैली डालकर क्षमता को पुनः प्राप्त न करें।

ZERNE आयाम, क्षमता, सुरक्षा, तापमान संवेदन, कनेक्टर और केबल के आसपास LiPo अनुकूलन का समर्थन करता है। संपूर्ण केस विनिर्देश के अनुसार एक मानक या कस्टम बैटरी का चयन करें, फिर इकट्ठे सिस्टम को मान्य करें।

अक्सर पूछे जाने वाले प्रश्न

TWS चार्जिंग केस की बैटरी दोनों ईयरबड्स को कितनी बार रिचार्ज कर सकती है?

कोई सार्वभौमिक गिनती नहीं है. यह प्रयोग करने योग्य केस ऊर्जा, ईयरबड आवश्यकताओं, चार्जिंग हानि, स्टैंडबाय और परीक्षण स्थितियों दोनों पर निर्भर करता है। बाहरी पावर से डिस्कनेक्ट किए गए केस के साथ पूर्ण युग्मित घटनाओं को मान्य करें।

टीडब्ल्यूएस चार्जिंग केस बैटरी एमएएच को ईयरबड एमएएच से विभाजित करने से रिचार्ज का अनुमान अधिक क्यों लगता है?

यह अनुपात घाटे, दुर्गम केस ऊर्जा और उत्पाद की खपत को छोड़ देता है। यह विभिन्न नाममात्र वोल्टेज वाली बैटरियों की तुलना भी कर सकता है। ऐसे ऊर्जा बजट का उपयोग करें जिसमें ईयरबड और सुसंगत माप सीमाएँ दोनों शामिल हों।

क्या बड़ी TWS चार्जिंग केस बैटरी हमेशा अधिक पूर्ण रिचार्ज प्रदान करती है?

अधिक उपयोगी ऊर्जा मदद कर सकती है, लेकिन केवल नाममात्र क्षमता ही परिणाम स्थापित नहीं कर सकती। कटऑफ व्यवहार, पथ दक्षता, वर्तमान क्षमता, फिट और स्टैंडबाय अभी भी मायने रखते हैं। समान शर्तों के तहत मान्य प्रणालियों की तुलना करें।

क्या आंशिक टॉप-अप को पूर्ण ईयरबड रिचार्ज के रूप में गिना जाता है?

नहीं, आंशिक रूप से चार्ज किए गए ईयरबड्स को केस में वापस करना एक अलग घटना है। रिचार्ज गणना की रिपोर्ट करने से पहले प्रारंभिक और अंतिम स्थिति को परिभाषित करें। आंशिक ऊर्जा पुनःपूर्ति को पूर्ण पूर्ण युग्मित घटनाओं से अलग रखें।

एक आरोपित मामला भंडारण के दौरान ऊर्जा क्यों खो देता है?

संभावित योगदानकर्ताओं में सेल सेल्फ-डिस्चार्ज, केस इलेक्ट्रॉनिक्स, संकेतक और स्थापित ईयरबड्स की रखरखाव चार्जिंग शामिल हैं। बैटरी को होने वाले नुकसान का निर्धारण करने से पहले इच्छित भंडारण स्थितियों को मापें।

क्या केस और दोनों ईयरबड एक ही समय में चार्ज हो सकते हैं?

केवल तभी जब चार्जिंग आर्किटेक्चर उस मोड का समर्थन करता है। इनपुट सीमाएं, अलग बैटरी धाराएं, पूर्णता और तापमान मान्य करें। यह बाहरी-पावर मोड केस की स्टैंडअलोन रिचार्ज गणना को साबित नहीं करता है।

निष्कर्ष

TWS चार्जिंग केस की बैटरी का आकार एक ऊर्जा-बजट समस्या है, प्रत्यक्ष क्षमता अनुपात नहीं। केस को अपने संचालन के लिए ऊर्जा बनाए रखते हुए वास्तविक चार्जिंग हानि के माध्यम से दोनों ईयरबड्स का समर्थन करना चाहिए।

पूर्ण युग्मित पुनर्भरण को परिभाषित करें, ऊर्जा सीमाओं को सुसंगत रखें और भंडारण खपत को मापें। फिर क्षमता को फ्रीज करने या प्रदर्शन दावे को प्रकाशित करने से पहले अनुमोदित बैटरी स्थितियों में पूर्ण घटनाओं को सत्यापित करें।

TWS चार्जिंग केस बैटरी समीक्षा का अनुरोध करें

नए चार्जिंग केस की योजना बना रहे हैं? अपने युग्मित-रिचार्ज लक्ष्य, ईयरबड विनिर्देशों, ऊर्जा माप और उपलब्ध पैक आयामों को ZERNE के साथ साझा करें। अपने ओईएम प्रोजेक्ट के लिए क्षमता, वर्तमान क्षमता, सुरक्षा, कनेक्टर और नमूना आवश्यकताओं की समीक्षा करने के लिए कस्टम लीपो बैटरी समर्थन का अनुरोध करें।