यूएसबी-संचालित 18650 चार्जिंग: एक सुरक्षित चार्जिंग सर्किट कैसे चुनें

क्या आप USB से 18650 बैटरी चार्ज कर सकते हैं?

उत्तर हाँ है - लेकिन केवल तभी जब USB का उपयोग उपयुक्त लिथियम-आयन चार्जिंग सर्किट के लिए इनपुट पावर स्रोत के रूप में किया जाता है। एक यूएसबी केबल, फोन एडाप्टर या यूएसबी-सी पोर्ट स्वचालित रूप से 18650 सेल के लिए आवश्यक नियंत्रित चार्जिंग प्रोफ़ाइल प्रदान नहीं करता है।

18650 बैटरी को उसकी रसायन विज्ञान, वोल्टेज रेंज, वर्तमान आवश्यकता और सुरक्षा वास्तुकला से मेल खाने वाली चार्जिंग स्थितियों की आवश्यकता होती है। चार्जिंग सिस्टम में एक यूएसबी इनपुट, चार्जिंग आईसी, पावर-रूपांतरण चरण, पीसीएम या बीएमएस, तापमान सेंसर, कनेक्टर और बैटरी पैक शामिल हो सकते हैं।

उपभोक्ताओं के लिए, मुख्य प्रश्न यह है कि क्या कोई विशेष यूएसबी चार्जिंग मॉड्यूल बैटरी के साथ संगत है। ओईएम इंजीनियरों के लिए, अधिक महत्वपूर्ण सवाल यह है कि क्या पूर्ण यूएसबी-संचालित चार्जिंग आर्किटेक्चर तैयार डिवाइस के अंदर सुरक्षित, स्थिर और दोहराने योग्य रहेगा।

लिथियम-आयन चार्जिंग के बुनियादी सिद्धांत इसमें शामिल हैं सुरक्षित 18650 बैटरी चार्जिंग प्रक्रिया । यह आलेख USB-संचालित 18650 चार्जिंग के पीछे सिस्टम-डिज़ाइन निर्णयों पर केंद्रित है।

त्वरित उत्तर: क्या आप यूएसबी से 18650 बैटरी चार्ज कर सकते हैं?

हां, लेकिन यूएसबी को सीधे बैटरी से कनेक्ट होने के बजाय एक संगत चार्जिंग सर्किट प्रदान करना चाहिए।

एक सही USB-संचालित 18650 चार्जिंग सिस्टम को यह करना चाहिए:

• इनपुट पावर स्रोत के रूप में USB का उपयोग करें;

• चार्जिंग करंट और वोल्टेज को विनियमित करें;

• श्रृंखला में कोशिकाओं की संख्या का मिलान करें;

• सही लिथियम-आयन रसायन विज्ञान का समर्थन करें;

• उपयुक्त सुरक्षा या बैटरी-प्रबंधन कार्य शामिल करें;

• चार्जिंग तापमान नियंत्रित करें;

• सही चार्ज समाप्ति प्रदान करें;

• संगत कनेक्टर, केबल और संलग्नक डिज़ाइन का उपयोग करें।

किसी नंगे 18650 सेल को सीधे इससे कनेक्ट न करें:

• एक यूएसबी केबल;

• एक फ़ोन चार्जर;

• एक यूएसबी-सी पावर एडाप्टर;

• एक कंप्यूटर यूएसबी पोर्ट;

• एक अपुष्ट बिजली आपूर्ति;

• अज्ञात विशिष्टताओं वाला एक सामान्य बैटरी मॉड्यूल।

व्यावहारिक अंतर सरल है:

USB सुरक्षित 18650 चार्जिंग सिस्टम का हिस्सा हो सकता है, लेकिन USB अकेले चार्जर नहीं है।

मुख्य भाग

1. यूएसबी-संचालित चार्जिंग आर्किटेक्चर को समझें

एक विशिष्ट यूएसबी-संचालित 18650 सिस्टम इस संरचना का अनुसरण करता है:

यूएसबी पावर स्रोत ↓ इनपुट सुरक्षा और पावर प्रबंधन ↓ ली-आयन चार्जिंग आईसी ↓ पीसीएम या बीएमएस ↓ 18650 सेल या बैटरी पैक

सटीक व्यवस्था इस पर निर्भर करती है कि बैटरी है या नहीं:

• एक मानक 18650 सेल;

• समानांतर में जुड़ी कई कोशिकाएँ;

• एक बहु-सेल श्रृंखला पैक;

• एक हटाने योग्य बैटरी;

• एक एकीकृत OEM बैटरी पैक;

• संचार कार्यों के साथ एक स्मार्ट बैटरी।

एक कॉम्पैक्ट उपभोक्ता उपकरण एक पीसीबी पर यूएसबी कनेक्टर, चार्जिंग आईसी और सुरक्षा सर्किट को जोड़ सकता है। एक बड़ी OEM बैटरी एक अलग चार्जर बोर्ड, बैटरी-प्रबंधन प्रणाली और कस्टम कनेक्टर का उपयोग कर सकती है।

चार्जिंग सर्किट का मूल्यांकन संपूर्ण सिस्टम के भाग के रूप में किया जाना चाहिए। एक मॉड्यूल जो एक संरक्षित 18650 सेल के साथ काम करता है वह 2एस या 3एस बैटरी पैक के लिए अनुपयुक्त हो सकता है।

2. यूएसबी पावर और बैटरी चार्जिंग अलग-अलग कार्य हैं

एक यूएसबी पावर स्रोत आम तौर पर एक परिभाषित आउटपुट वोल्टेज और अधिकतम उपलब्ध करंट प्रदान करता है। यह स्वचालित रूप से नहीं जानता:

• बैटरी की चार्ज स्थिति;

• बैटरी की रसायन शास्त्र;

• आवश्यक चार्जिंग वोल्टेज;

• सही चार्जिंग करंट;

• जब चार्ज करना बंद कर देना चाहिए;

• क्या सेल का तापमान स्वीकार्य है;

• क्या बैटरी की स्थिति असामान्य है।

इन स्थितियों को नियंत्रित करने के लिए लिथियम-आयन चार्जिंग आईसी जिम्मेदार है। सर्किट के आधार पर, यह प्रबंधित हो सकता है:

• गहराई से डिस्चार्ज की गई सेल का प्रीचार्जिंग;

• निरंतर-वर्तमान चार्जिंग;

• निरंतर-वोल्टेज चार्जिंग;

• चार्ज-वर्तमान विनियमन;

• आरोप समाप्ति;

• थर्मल विनियमन;

• इनपुट-वर्तमान सीमित करना;

• चार्जिंग-स्थिति संकेत।

इसलिए USB एडाप्टर एक अपस्ट्रीम पावर स्रोत है। चार्जिंग सर्किट वह उपकरण है जो उस इनपुट को नियंत्रित बैटरी-चार्जिंग प्रक्रिया में परिवर्तित करता है।

फ़ोन चार्जर का उपयोग करते समय यह अंतर विशेष रूप से महत्वपूर्ण है। एक फ़ोन चार्जर एक संगत चार्जिंग सर्किट को शक्ति प्रदान कर सकता है, लेकिन इसे केवल 18650 सेल के लिए एक सार्वभौमिक चार्जर के रूप में नहीं माना जाना चाहिए।

3. सर्किट को 18650 बैटरी कॉन्फ़िगरेशन से मिलाएं

पहला विद्युत प्रश्न यह नहीं है कि बैटरी पर ''18650'' लेबल है या नहीं। बात यह है कि कोशिकाओं को कैसे कॉन्फ़िगर किया जाता है।

सिंगल-सेल 1S बैटरी

एक एकल 18650 सेल, या एक श्रृंखला समूह के रूप में संचालित करने के लिए डिज़ाइन किया गया एक समानांतर समूह, एकल-सेल लिथियम-आयन चार्जिंग सर्किट का उपयोग कर सकता है।

सर्किट को अभी भी मेल खाना चाहिए:

• कोशिका रसायन विज्ञान;

• सेल का अधिकतम चार्जिंग वोल्टेज;

• आवश्यक चार्जिंग करंट;

• समानांतर-सेल क्षमता;

• सुरक्षा व्यवस्था;

• डिवाइस का ऑपरेटिंग लोड.

एकल-सेल चार्जिंग सर्किट प्रत्येक 18650 सेल के लिए स्वचालित रूप से उपयुक्त नहीं है।

मल्टी-सेल श्रृंखला पैक

2S, 3S या बड़े पैक के लिए श्रृंखला में जुड़े सेल की संख्या के लिए डिज़ाइन किए गए चार्जिंग आर्किटेक्चर की आवश्यकता होती है।

सिस्टम को आवश्यकता हो सकती है:

• एक मल्टी-सेल चार्जर;

• एक बीएमएस;

• सेल-वोल्टेज निगरानी;

• संतुलन;

• एक उपयुक्त इनपुट-वोल्टेज रूपांतरण चरण;

• कुल पैक वोल्टेज के साथ संगत चार्जर।

मल्टी-सेल सीरीज पैक को चार्ज करने के लिए सिंगल-सेल यूएसबी चार्जिंग मॉड्यूल का उपयोग नहीं किया जाना चाहिए।

ओईएम बैटरी पैक के लिए, चार्जर, बीएमएस, कनेक्टर या यूएसबी इनपुट का चयन करने से पहले सेल कॉन्फ़िगरेशन की पुष्टि की जानी चाहिए। उपलब्ध 18650 लिथियम बैटरी समाधान का मूल्यांकन डिवाइस की वोल्टेज, क्षमता और पैकेजिंग आवश्यकताओं के अनुसार किया जा सकता है।

4. बैटरी केमिस्ट्री और चार्ज वोल्टेज को सत्यापित करें

18650 प्रारूप एक बेलनाकार कोशिका के भौतिक आकार का वर्णन करता है। यह स्वयं रसायन शास्त्र या चार्जिंग वोल्टेज को परिभाषित नहीं करता है।

कई 18650 सेल पारंपरिक लिथियम-आयन रसायन विज्ञान का उपयोग करते हैं और आमतौर पर 3.6 वी या 3.7 वी के आसपास नाममात्र वोल्टेज के साथ निर्दिष्ट होते हैं। उनका अधिकतम चार्जिंग वोल्टेज अक्सर 4.2 वी प्रति सेल के आसपास होता है, लेकिन वास्तविक मूल्य की पुष्टि अनुमोदित सेल डेटाशीट से की जानी चाहिए।

अन्य बेलनाकार कोशिकाएँ विभिन्न रसायन विज्ञान का उपयोग कर सकती हैं, जैसे लिथियम आयरन फॉस्फेट। इन कोशिकाओं को अलग-अलग चार्जिंग स्थितियों की आवश्यकता होती है।

USB-संचालित चार्जिंग सर्किट को मंजूरी देने से पहले, सत्यापित करें:

• कोशिका रसायन विज्ञान;

• नाममात्र वोल्टेज;

• अधिकतम चार्जिंग वोल्टेज;

• न्यूनतम डिस्चार्ज वोल्टेज;

• अनुशंसित चार्जिंग करंट;

• अनुमत चार्जिंग तापमान;

• भंडारण और परिचालन की स्थिति।

चार्जर का चयन कभी भी केवल इसलिए नहीं करना चाहिए क्योंकि भौतिक बैटरी का आकार समान है। समान 18650 आयाम वाले दो सेल को अलग-अलग चार्जिंग पैरामीटर की आवश्यकता हो सकती है।

5. चार्जिंग करंट को सेल और यूएसबी इनपुट से मिलाएं

करंट चार्ज करने से चार्जिंग समय, तापमान, बैटरी की उम्र बढ़ने और सिस्टम की बिजली की मांग प्रभावित होती है।

सही चार्जिंग करंट इस पर निर्भर करता है:

• सेल क्षमता;

• सेल निर्माता के विनिर्देश;

• वांछित चार्जिंग समय;

• तापीय स्थितियाँ;

• यूएसबी इनपुट क्षमता;

• चार्जिंग आईसी सीमा;

• चार्जिंग के दौरान डिवाइस लोड;

• बैटरी-पैक कॉन्फ़िगरेशन.

समानांतर बैटरी समूह के लिए, चार्जिंग करंट का मूल्यांकन कुल क्षमता और पूरे समूह के लिए निर्माता की अनुशंसित करंट के आधार पर करने की आवश्यकता हो सकती है।

जरूरी नहीं कि यूएसबी-साइड करंट बैटरी-साइड चार्जिंग करंट के बराबर हो। जब वोल्टेज रूपांतरण का उपयोग किया जाता है, तो इनपुट करंट दक्षता और ऑपरेटिंग वोल्टेज पर निर्भर करता है।

एक बुनियादी शक्ति अनुमान है:

इनपुट शक्ति ≈ बैटरी चार्जिंग शक्ति ÷ रूपांतरण दक्षता

या:

पिनपुट ≈ (वीबैटरी × आईचार्ज) ÷ η

कहाँ:

• पिनपुट अनुमानित इनपुट शक्ति है;

• Vबैटरी बैटरी चार्जिंग वोल्टेज है;

• आईचार्ज बैटरी-साइड चार्जिंग करंट है;

• η रूपांतरण दक्षता है.

यदि डिवाइस चार्ज करते समय संचालित होता है, तो यूएसबी स्रोत को डिवाइस लोड भी प्रदान करना होगा:

कुल इनपुट पावर ≈ चार्जिंग पावर + डिवाइस ऑपरेटिंग पावर + रूपांतरण हानि

उच्च यूएसबी आउटपुट करंट के साथ लेबल किए गए एडॉप्टर का मतलब यह नहीं है कि बैटरी को उस करंट पर चार्ज किया जाना चाहिए। चार्जिंग आईसी और सेल विनिर्देश उचित बैटरी-साइड करंट निर्धारित करते हैं।

6. समझें कि यूएसबी-सी और यूएसबी-सी पीडी वास्तव में क्या प्रदान करते हैं

यूएसबी-सी एक कनेक्टर और इंटरफ़ेस मानक है। यूएसबी-सी पावर डिलीवरी एक संगत स्रोत और सिंक के बीच विभिन्न पावर प्रोफाइल पर भी बातचीत कर सकती है।

न तो यूएसबी-सी और न ही यूएसबी-सी पीडी लिथियम-आयन चार्जिंग सर्किट को प्रतिस्थापित करता है।

USB-C चार्जिंग डिज़ाइन की आवश्यकता हो सकती है:

• यूएसबी-सी पोर्ट सुरक्षा;

• शक्ति-भूमिका विन्यास;

• सिंक-नियंत्रक या पीडी बातचीत जहां लागू हो;

• इनपुट ओवरवॉल्टेज संरक्षण;

• इनपुट-वर्तमान नियंत्रण;

• एक लिथियम-आयन चार्जिंग आईसी;

• एक उपयुक्त डीसी-डीसी रूपांतरण चरण;

• बीएमएस या पीसीएम एकीकरण;

• थर्मल निगरानी.

एक यूएसबी-सी पीडी स्रोत सफल बातचीत के बाद उच्च वोल्टेज प्रदान कर सकता है। उस उच्च वोल्टेज को एक संगत पावर-रूपांतरण या चार्जिंग चरण में पहुंचाया जाना चाहिए। इसे सीधे 18650 सेल पर लागू नहीं किया जाना चाहिए।

एक साधारण सिंगल-सेल डिवाइस के लिए, एक विनियमित यूएसबी इनपुट सिंगल-सेल चार्जिंग आईसी को फीड कर सकता है। बड़े बैटरी पैक के लिए, यूएसबी-सी पीडी का उपयोग अधिक जटिल चार्जर के लिए अपस्ट्रीम पावर स्रोत के रूप में किया जा सकता है, लेकिन चार्जर को अभी भी बैटरी की श्रृंखला कॉन्फ़िगरेशन के लिए डिज़ाइन किया जाना चाहिए।

सही डिज़ाइन सिद्धांत है:

यूएसबी-सी परिभाषित करता है कि उत्पाद में बिजली कैसे प्रवेश करती है। चार्जिंग सर्किट परिभाषित करता है कि बैटरी कैसे चार्ज की जाती है।

7. उपयुक्त पीसीएम या बीएमएस का चयन करें

एक चार्जिंग आईसी और एक सुरक्षा या प्रबंधन प्रणाली अलग-अलग कार्य करती है।

एक पीसीएम बुनियादी सुरक्षा प्रदान कर सकता है जैसे:

• अधिभार संरक्षण;

• अति-निर्वहन संरक्षण;

• अतिवर्तमान सुरक्षा;

• शॉर्ट-सर्किट सुरक्षा.

एक अधिक उन्नत बीएमएस अतिरिक्त रूप से समर्थन कर सकता है:

• सेल-वोल्टेज निगरानी;

• संतुलन;

• तापमान संवेदन;

• वर्तमान माप;

• राज्य-प्रभारी अनुमान;

• मेजबान डिवाइस के साथ संचार;

• चार्जिंग और डिस्चार्जिंग नियंत्रण।

बीएमएस स्वचालित रूप से संगत लिथियम-आयन चार्जर को प्रतिस्थापित नहीं करता है। असामान्य स्थिति होने पर यह बैटरी को डिस्कनेक्ट कर सकता है, लेकिन चार्जिंग सिस्टम को अभी भी सही करंट और वोल्टेज प्रोफ़ाइल प्रदान करने की आवश्यकता होती है।

सुरक्षा प्रणाली को एक साथ निर्दिष्ट किया जाना चाहिए:

• कोशिका गिनती;

• श्रृंखला और समानांतर विन्यास;

• निरंतर चालू;

• शिखर धारा;

• चार्जिंग करंट;

• तापमान-सेंसर आवश्यकताएँ;

• कनेक्टर पिनआउट;

• संचार आवश्यकताएँ.

बुनियादी सुरक्षा और उन्नत प्रबंधन के बीच अंतर को समझाया गया है लिथियम बैटरी पैक के लिए पीसीएम और बीएमएस चयन.

संरक्षित और असुरक्षित 18650 सेल के लिए, चार्जिंग विधि अभी भी सेल और पैक डिज़ाइन के अनुकूल होनी चाहिए। एक संरक्षित सेल अनुपयुक्त USB कनेक्शन को सुरक्षित नहीं बनाता है।

8. यूएसबी पोर्ट, केबल और कनेक्टर डिजाइन की जांच करें

USB-संचालित बैटरी भी एक यांत्रिक और इंटरफ़ेस-डिज़ाइन समस्या है।

उत्पाद टीम को परिभाषित करना चाहिए:

• यूएसबी कनेक्टर प्रकार;

• इनपुट शक्ति की आवश्यकता;

• केबल प्रकार;

• केबल लंबाई;

• कनेक्टर प्रतिधारण;

• बंदरगाह स्थान;

• प्रवेश संरक्षण;

• रिवर्स-पोलरिटी या गलत-कनेक्शन सुरक्षा;

• चार्जिंग और डिस्चार्जिंग इंटरफ़ेस पृथक्करण;

• तनाव से राहत;

• सेवा पहुंच.

केबल और कनेक्टर वोल्टेज ड्रॉप, तापमान वृद्धि और दीर्घकालिक विश्वसनीयता को प्रभावित कर सकते हैं। एक छोटा कनेक्टर एक प्रोटोटाइप के लिए विद्युत रूप से पर्याप्त हो सकता है लेकिन बार-बार उत्पादन उपयोग के लिए यांत्रिक रूप से अनुपयुक्त हो सकता है।

यूएसबी पोर्ट को भी संलग्नक से जांचा जाना चाहिए:

• क्या कनेक्टर के चारों ओर पर्याप्त क्लीयरेंस है?

• क्या पीसीबी पर दबाव डाले बिना केबल मुड़ सकती है?

• क्या बंदरगाह नमी या धूल के संपर्क में है?

• क्या उपयोगकर्ता कनेक्टर गलत तरीके से डाल सकता है?

• क्या केबल बैटरी में हस्तक्षेप करती है?

• क्या बंदरगाह गर्मी पैदा करने वाले घटकों के करीब है?

ये प्रश्न तब महत्वपूर्ण होते हैं जब USB कनेक्टर सीधे कस्टम बैटरी पैक पर या किसी कॉम्पैक्ट डिवाइस के अंदर स्थापित किया जाता है।

9. यूएसबी चार्जिंग के दौरान थर्मल डिजाइन पर विचार करें

चार्जिंग से बैटरी, चार्जिंग आईसी, पावर-रूपांतरण घटकों, कनेक्टर और केबल में गर्मी पैदा होती है।

निम्न कारणों से तापमान बढ़ सकता है:

• उच्च चार्जिंग करंट;

• रूपांतरण हानियाँ;

• एक साथ डिवाइस संचालन;

• खराब गर्मी लंपटता;

• प्रतिबंधित घेरा स्थान;

• आस-पास के ताप पैदा करने वाले घटक;

• उच्च परिवेश का तापमान;

• वृद्ध या उच्च-प्रतिरोध कोशिकाएं।

थर्मल डिज़ाइन पर विचार करना चाहिए:

• चार्जिंग करंट;

• पीसीबी तांबा क्षेत्र;

• घटक तापमान रेटिंग;

• बैटरी का तापमान;

• बाड़े की सामग्री;

• वायुप्रवाह या ताप संचालन;

• संचालन के दौरान चार्ज करना;

• तापमान-सेंसर स्थान;

• चार्जिंग-तापमान सीमा।

एक चार्जिंग सर्किट जो खुली बेंच पर अच्छा प्रदर्शन करता है, तैयार उत्पाद के अंदर अधिक गर्म चल सकता है। इसलिए OEM सत्यापन अंतिम बैटरी, चार्जर, संलग्नक, केबल और डिवाइस लोड के साथ किया जाना चाहिए।

10. चार्जिंग मॉड्यूल और OEM चार्जिंग डिज़ाइन के बीच निर्णय लें

प्रारंभिक प्रोटोटाइप के दौरान एक ऑफ-द-शेल्फ यूएसबी चार्जिंग मॉड्यूल उपयोगी हो सकता है, लेकिन इसे स्वचालित रूप से उत्पादन समाधान के रूप में नहीं माना जाना चाहिए।

किसी मॉड्यूल का उपयोग करने से पहले पुष्टि करें:

• समर्थित कोशिका रसायन विज्ञान;

• समर्थित श्रृंखला विन्यास;

• अधिकतम बैटरी क्षमता;

• चार्जिंग-करंट रेंज;

• चार्ज-वोल्टेज सेटिंग;

• सुरक्षा कार्य;

• थर्मल व्यवहार;

• इनपुट-वोल्टेज रेंज;

• कनेक्टर और केबल आवश्यकताएँ;

• उत्पादन दस्तावेज़ीकरण;

• घटक उपलब्धता.

जब उत्पाद को आवश्यकता हो तो एक कस्टम OEM डिज़ाइन अधिक उपयुक्त हो सकता है:

• एक विशेष USB-C इंटरफ़ेस;

• एक मल्टी-सेल बैटरी पैक;

• संचालन के दौरान चार्ज करना;

• उच्च चार्जिंग करंट;

• एक कॉम्पैक्ट संलग्नक;

• कस्टम बीएमएस संचार;

• तापमान की निगरानी;

• एक निश्चित कनेक्टर और केबल;

• उत्पादन का पता लगाने की क्षमता;

• दीर्घकालिक घटक नियंत्रण।

बैटरी, चार्जर और सुरक्षा प्रणाली को असंबद्ध घटकों के बजाय एक प्रणाली के रूप में अनुमोदित किया जाना चाहिए।

11. संपूर्ण यूएसबी-संचालित बैटरी सिस्टम को मान्य करें

तैयार कॉन्फ़िगरेशन के साथ USB-संचालित 18650 डिज़ाइन का परीक्षण किया जाना चाहिए।

विद्युत सत्यापन

जाँच करना:

• यूएसबी इनपुट वोल्टेज;

• इनपुट-वर्तमान सीमा;

• चार्जिंग वोल्टेज;

• बैटरी-साइड चार्जिंग करंट;

• आरोप समाप्ति;

• पैक ध्रुवीयता;

• वोल्टेज घटाव;

• स्टैंडबाय करंट;

• चार्जिंग के दौरान डिवाइस लोड;

• USB पुन:कनेक्शन के बाद व्यवहार पुनः आरंभ करें।

संरक्षण सत्यापन

लागू कार्यों की जाँच करें:

• अधिभार संरक्षण;

• अति-निर्वहन संरक्षण;

• अतिवर्तमान सुरक्षा;

• शॉर्ट-सर्किट सुरक्षा;

• अधिक तापमान से सुरक्षा;

• कम तापमान वाली चार्जिंग सुरक्षा;

• कोशिका असंतुलन प्रतिक्रिया;

• संचार व्यवहार.

सुरक्षा परीक्षण योग्य कर्मियों द्वारा अनुमोदित परीक्षण प्रक्रिया और उपयुक्त सुरक्षा नियंत्रणों का उपयोग करके किया जाना चाहिए। लिथियम बैटरी की मैन्युअल शॉर्ट-सर्किटिंग, पंक्चरिंग, ओपनिंग या जबरन रिकवरी न करें।

थर्मल सत्यापन

उपाय:

• कोशिका तापमान;

• चार्जिंग आईसी तापमान;

• बीएमएस तापमान;

• यूएसबी कनेक्टर तापमान;

• केबल-टर्मिनल तापमान;

• बाड़े की सतह का तापमान;

• एक साथ चार्जिंग और संचालन के दौरान तापमान।

डिवाइस-स्तरीय सत्यापन

तैयार उत्पाद के अंदर बैटरी का परीक्षण इस दौरान करें:

• सामान्य ऑपरेशन;

• अधिकतम-लोड संचालन;

• चालू होना;

• शट डाउन;

• समर्थन करना;

• बार-बार यूएसबी कनेक्शन और वियोग;

• संचालन के दौरान चार्ज करना;

• यथार्थवादी परिवेश-तापमान की स्थितियाँ।

एक बेंच परीक्षण पास हो सकता है जबकि तैयार डिवाइस अभी भी वोल्टेज ड्रॉप, थर्मल संचय, कनेक्टर तनाव या अप्रत्याशित शटडाउन का अनुभव करता है।

12. सामान्य USB 18650 चार्जिंग गलतियाँ

USB केबल को सीधे नंगे सेल से कनेक्ट करना

एक यूएसबी केबल बिजली प्रदान करता है लेकिन सेल की चार्जिंग प्रक्रिया को नियंत्रित नहीं करता है।

फ़ोन चार्जर को एक सार्वभौमिक बैटरी चार्जर के रूप में मानना

एक फ़ोन एडाप्टर एक संगत चार्जिंग सर्किट को पावर दे सकता है, लेकिन यह 18650 सेल से सीधे कनेक्शन के लिए स्वचालित रूप से उपयुक्त नहीं है।

श्रृंखला पैक के लिए एकल-सेल मॉड्यूल का उपयोग करना

1S चार्जर 2S, 3S या बड़ी श्रृंखला के बैटरी पैक के लिए उपयुक्त नहीं है जब तक कि संपूर्ण आर्किटेक्चर विशेष रूप से उस कॉन्फ़िगरेशन के लिए डिज़ाइन नहीं किया गया हो।

मान लीजिए कि यूएसबी-सी पीडी बैटरी चार्जर है

यूएसबी-सी पीडी एक इनपुट पावर प्रोफाइल पर बातचीत कर सकता है, लेकिन यह आवश्यक बैटरी चार्जिंग नियंत्रण स्वयं नहीं करता है।

यह मानते हुए कि बीएमएस चार्जर को बदल देता है

एक बीएमएस निगरानी और सुरक्षा प्रदान कर सकता है, लेकिन यह बैटरी के लिए आवश्यक संपूर्ण चार्जिंग प्रोफ़ाइल प्रदान नहीं करता है।

केवल बैटरी के आकार के आधार पर चार्जर का चयन करना

18650 प्रारूप सेल रसायन विज्ञान, चार्जिंग वोल्टेज या अनुशंसित चार्जिंग करंट की पहचान नहीं करता है।

एक साथ डिवाइस संचालन को अनदेखा करना

जब उत्पाद चार्ज करते समय संचालित होता है तो यूएसबी स्रोत को डिवाइस लोड और बैटरी चार्जिंग मांग दोनों का समर्थन करना चाहिए।

संलग्नक परीक्षण के बिना एक मॉड्यूल को मंजूरी देना

अंतिम उत्पाद में चार्जिंग सिस्टम स्थापित होने के बाद थर्मल व्यवहार, कनेक्टर तनाव और केबल रूटिंग में महत्वपूर्ण बदलाव हो सकता है।

अक्सर पूछे जाने वाले प्रश्न

क्या मैं USB केबल को सीधे 18650 बैटरी से जोड़ सकता हूँ?

नहीं, USB केबल या एडॉप्टर को सीधे 18650 सेल से कनेक्ट नहीं किया जाना चाहिए। बैटरी को एक संगत लिथियम-आयन चार्जिंग सर्किट की आवश्यकता होती है जो चार्जिंग वोल्टेज, करंट और समाप्ति को नियंत्रित करता है।

क्या 5 V USB स्रोत 4.2 V 18650 सेल को चार्ज कर सकता है?

एक 5 वी यूएसबी स्रोत एक उपयुक्त सिंगल-सेल चार्जिंग सर्किट को पावर दे सकता है, लेकिन इसे सीधे सेल से कनेक्ट नहीं किया जाना चाहिए। चार्जिंग सर्किट को इनपुट को विनियमित करना चाहिए और सही बैटरी-साइड चार्जिंग प्रोफ़ाइल प्रदान करनी चाहिए।

क्या USB-C PD 18650 बैटरी चार्ज कर सकता है?

यूएसबी-सी पीडी एक संगत बैटरी-चार्जिंग आर्किटेक्चर को इनपुट पावर प्रदान कर सकता है। यह बैटरी कॉन्फ़िगरेशन के लिए आवश्यक चार्जिंग आईसी, डीसी-डीसी कनवर्टर या बीएमएस को प्रतिस्थापित नहीं करता है।

क्या एक USB मॉड्यूल 2S या 3S 18650 बैटरी पैक को चार्ज कर सकता है?

केवल तभी जब मॉड्यूल और संपूर्ण चार्जिंग सिस्टम विशेष रूप से उस श्रृंखला कॉन्फ़िगरेशन के लिए डिज़ाइन किया गया हो। मल्टी-सेल श्रृंखला पैक के लिए एकल-सेल चार्जिंग मॉड्यूल का उपयोग नहीं किया जाना चाहिए।

क्या संरक्षित 18650 बैटरी को USB चार्जिंग सर्किट की आवश्यकता है?

हाँ। सेल में निर्मित सुरक्षा संगत चार्जर की आवश्यकता को समाप्त नहीं करती है। चार्जिंग सिस्टम को अभी भी सेल रसायन विज्ञान, वोल्टेज और वर्तमान आवश्यकताओं से मेल खाना चाहिए।

क्या मैं 18650 बैटरी वाले फ़ोन चार्जर का उपयोग कर सकता हूँ?

संगत चार्जिंग सर्किट के लिए इनपुट स्रोत के रूप में फ़ोन चार्जर का उपयोग किया जा सकता है। इसे सीधे 18650 सेल से नहीं जोड़ा जाना चाहिए या लिथियम-आयन बैटरी चार्जर के विकल्प के रूप में उपयोग नहीं किया जाना चाहिए।

क्या एक ऑफ-द-शेल्फ USB चार्जिंग मॉड्यूल OEM उत्पादन के लिए उपयुक्त है?

इसकी विशिष्टताओं के सत्यापित होने के बाद यह प्रारंभिक प्रोटोटाइप के लिए उपयुक्त हो सकता है। उत्पादन के लिए, मॉड्यूल को अंतिम सेल, बीएमएस, संलग्नक, कनेक्टर, डिवाइस लोड और चार्जिंग स्थितियों के साथ मान्य किया जाना चाहिए।

USB-संचालित 18650 बैटरी समाधान का अनुरोध करते समय OEM को क्या जानकारी प्रदान करनी चाहिए?

उपलब्ध करवाना:

• कोशिका रसायन विज्ञान;

• श्रृंखला और समानांतर विन्यास;

• नाममात्र वोल्टेज;

• क्षमता;

• चार्जिंग समय लक्ष्य;

• यूएसबी इनपुट प्रकार;

• चार्जिंग करंट;

• सामान्य और पीक डिवाइस करंट;

• परिचालन के दौरान चार्जिंग की आवश्यकता;

• कनेक्टर और बाड़े की बाधाएं;

• परिचालन तापमान;

• बीएमएस या संचार आवश्यकताएँ।

निष्कर्ष

USB का उपयोग 18650 बैटरी को चार्ज करने के लिए किया जा सकता है, लेकिन USB पोर्ट केवल चार्जिंग आर्किटेक्चर की शुरुआत है।

एक विश्वसनीय प्रणाली को बैटरी रसायन विज्ञान, सेल कॉन्फ़िगरेशन, चार्जिंग वोल्टेज, करंट, सुरक्षा प्रणाली, यूएसबी इंटरफ़ेस, थर्मल डिज़ाइन और डिवाइस लोड से मेल खाना चाहिए। यूएसबी-सी और यूएसबी-सी पीडी इनपुट लचीलेपन में सुधार कर सकते हैं, लेकिन वे बैटरी पैक के लिए आवश्यक चार्जिंग आईसी या बीएमएस को प्रतिस्थापित नहीं करते हैं।

OEM अनुप्रयोगों के लिए, संपूर्ण बैटरी, चार्जिंग सर्किट, सुरक्षा प्रणाली, कनेक्टर और संलग्नक को एक साथ मान्य किया जाना चाहिए। यह दृष्टिकोण प्रत्यक्ष-कनेक्शन खतरों, चार्जिंग अस्थिरता, ओवरहीटिंग और अनुमोदित नमूने और अंतिम उत्पादन डिवाइस के बीच असंगतता को रोकने में मदद करता है।

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