Wyjaśnienie złączy baterii LiPo: przewód główny, przewód równoważący, JST, Molex i opcje niestandardowe

Złącze akumulatora litowo-polimerowego może wyglądać jak mały element, ale ma bezpośredni wpływ na dostarczanie energii, zgodność ładowania, wydajność montażu i niezawodność produktu.

Wybór złącza wyłącznie na podstawie wyglądu może spowodować poważne problemy. Dwa złącza mogą mieć podobne białe obudowy, ale różne rozstawy, budowę zacisków, funkcje blokujące, wartości znamionowe prądu lub układ pinów. Nawet złącza tego samego producenta mogą należeć do zupełnie różnych serii.

W przypadku projektów akumulatorów OEM specyfikacja złącza powinna definiować więcej niż „JST”, „Molex” lub „wtyczkę dwupinową”. Powinna określać dokładną serię złącza, numer części, rozmiar przewodu, długość kabla, polaryzację, układ styków, współpracujący element i obciążenie elektryczne.

W tym przewodniku wyjaśniono główne typy przewodów do akumulatorów LiPo, różnice w rodzinach złączy JST i Molex oraz co należy określić przy zamawianiu standardowego lub niestandardowego zestawu akumulatorów.

Kluczowe dania na wynos

• Główny przewód normalnie przenosi prąd ładowania i rozładowywania akumulatora.

• Przewód równoważący monitoruje napięcie poszczególnych grup ogniw połączonych szeregowo.

• Konwencjonalne wieloogniwowe złącze równoważące ma zwykle o jeden przewód więcej niż liczba grup szeregowych.

• Bateria LiPo 1S zwykle nie wymaga oddzielnego przewodu równoważącego.

• „Złącze JST” i „Złącze Molex” to opisy niepełne, ponieważ obie firmy oferują wiele rodzin złączy.

• Obciążalność prądowa złącza zależy od dokładnej serii, zacisku, rozmiaru przewodu, liczby obwodów, temperatury i warunków pracy.

• Skok, liczba obwodów, polaryzacja i układ pinów muszą zostać potwierdzone niezależnie.

• Złącze, które fizycznie pasuje, nie jest automatycznie kompatybilne elektrycznie.

• Grubość drutu i długość kabla wpływają na spadek napięcia, ogrzewanie i dostępną moc.

• Przed wyprodukowaniem akumulatora należy sprawdzić dopasowanie złącza na urządzeniu, płytce drukowanej, ładowarce lub urządzeniu testowym.

• Każda zmiana złącza lub wiązki przewodów powinna zostać sprawdzona na podstawie próbek przed masową produkcją.

Dlaczego wybór złącza akumulatora LiPo ma znaczenie

Złącze tworzy elektryczny i mechaniczny interfejs pomiędzy akumulatorem a urządzeniem. Jeśli ten interfejs jest źle dobrany, nawet prawidłowo zaprojektowana bateria może działać zawodnie.

Złącze wpływa na:

• Maksymalny prąd ciągły i szczytowy

• Spadek napięcia pomiędzy akumulatorem a urządzeniem

• Wytwarzanie ciepła na zaciskach i punktach zaciskania

• Dostępna przestrzeń wewnątrz obudowy

• Odporność na wibracje i przypadkowe rozłączenie

• Kierunek montażu i prowadzenie kabli

• Kompatybilność z ładowaniem i równoważeniem

• Możliwość serwisowania i wymiana baterii

• Ochrona przed odwrotną polaryzacją

• Wydajność produkcji i konserwacji

Przed wyborem złącza głównego należy obliczyć zapotrzebowanie prądowe akumulatora. Jeśli aplikacja obejmuje silniki, grzejniki, pompy, nadajniki bezprzewodowe lub inne komponenty o dużym obciążeniu, należy wziąć pod uwagę zarówno prąd stały, jak i krótkotrwały prąd szczytowy.

Zależność pomiędzy pojemnością akumulatora, szybkością rozładowania i prądem wyjaśniono bardziej szczegółowo w co oznacza ocena C baterii litowo-polimerowej . Złącze i przewody muszą odpowiadać rzeczywistemu poborowi prądu urządzenia, a nie po prostu odpowiadać pojemności akumulatora.

Główny trop vs równoważący ołów

Zestaw akumulatorów LiPo może mieć jeden lub kilka przewodów zewnętrznych. Każdy lead ma inny cel.

Niektóre konstrukcje akumulatorów łączą połączenia zasilania, wykrywania temperatury, komunikacji i identyfikacji w jednej wielostykowej obudowie. Dlatego funkcje należy sprawdzić na podstawie schematu połączeń, a nie na podstawie liczby przewodów.

Co to jest główny przewód akumulatora LiPo?

Główny przewód to podstawowa ścieżka elektryczna między zestawem akumulatorów a obciążeniem. W konwencjonalnej konstrukcji składa się z:

• Jeden dodatni przewód zasilający

• Jeden ujemny przewód zasilający

• Złącze dwufazowe lub dwa osobne zaciski

Główny przewód może być również używany do ładowania, w zależności od architektury akumulatora i ładowarki.

Co decyduje o głównym rozmiarze leada?

Odprowadzenie główne powinno być dobrane według:

• Maksymalny prąd ciągły

• Prąd szczytowy i czas trwania szczytu

• Dopuszczalny spadek napięcia

• Długość drutu

• Temperatura otoczenia

• Dostępny przepływ powietrza

• Rezystancja styku złącza

• Liczba styków przewodzących prąd

• Cykl pracy

• Margines bezpieczeństwa urządzenia

Opublikowany maksymalny prąd złącza nie powinien być automatycznie stosowany jako prąd projektowy. Wartości znamionowe producenta ustalane są w określonych warunkach testowych i mogą zależeć od zacisku, średnicy przewodu, liczby obciążonych obwodów i temperatury.

Długie lub niewymiarowe przewody zwiększają opór. Wynikowy spadek napięcia można oszacować za pomocą:

Spadek napięcia = prąd × rezystancja

Ciepło wytwarzane w połączeniu wzrasta w zależności od:

Strata mocy = prąd² × rezystancja

Z tego powodu połączenie działające podczas testu na stanowisku niskoprądowym może nagrzać się, gdy urządzenie osiągnie maksymalne obciążenie robocze.

Czy małe złącze JST można wykorzystać jako złącze główne?

Tak, w aplikacji o odpowiednio niskim natężeniu prądu.

Małe jednoogniwowe baterie LiPo stosowane w czujnikach, urządzeniach do noszenia, trackerach GPS, produktach Bluetooth i kompaktowych urządzeniach medycznych często wykorzystują dwuobwodowe złącza przewód-płytka jako główne połączenie. Typowymi przykładami są rodziny JST PH i kompaktowe Molex.

Nie należy jednak wybierać małego złącza tylko dlatego, że mieści się wewnątrz obudowy. Parametry elektryczne, zakres przewodów, wzrost temperatury zacisków, wymagania dotyczące retencji i cyklu łączenia muszą również odpowiadać zastosowaniu.

Produkty o wyższym natężeniu mogą wymagać:

• Większe złącze zasilania przewód-płytka

• Blokowane złącze przewód-przewód

• Wiele styków przypisanych do każdej ścieżki zasilania

• Dedykowane wysokoprądowe złącze dwubiegunowe

• Zaciski pierścieniowe, zaczepy lub inne niestandardowe zakończenie

• Złącze kombinowane zaprojektowane specjalnie dla urządzenia

Co to jest przewód równoważący akumulator LiPo?

Przewód równoważący zapewnia dostęp do połączeń elektrycznych pomiędzy połączonymi szeregowo grupami ogniw.

Podczas ładowania ładowarka równoważąca lub BMS może wykorzystać te połączenia do pomiaru napięcia w każdej grupie szeregowej. Pomaga to zapobiec osiągnięciu przez jedną grupę nadmiernego napięcia, podczas gdy inna pozostaje niedoładowana.

W przypadku konwencjonalnego zestawu zbalansowanego zewnętrznie:

Ogólna zależność jest następująca:

Obwody równoważące = liczba grup szeregowych + 1

Na przykład pakiet 3S ma trzy połączone szeregowo grupy napięciowe. Konwencjonalny przewód równoważący zwykle zawiera odniesienie ujemne pakietu i jedno połączenie dla każdego kolejnego węzła szeregowego, co daje w sumie cztery przewody.

Czy akumulator 2S2P potrzebuje trzech lub pięciu przewodów równoważących?

Konwencjonalny pakiet 2S2P ma zwykle trzy połączenia równoważące, ponieważ równoważenie opiera się na dwóch grupach szeregowych, a nie na całkowitej liczbie pojedynczych ogniw.

Ogniwa połączone równolegle tworzą jedną grupę napięciową. Układ równoważący monitoruje napięcie każdej grupy szeregowej.

Czy bateria LiPo 1S wymaga przewodu balansującego?

Zwykle nie.

Pakiet 1S zawiera tylko jedną grupę szeregową, więc nie ma wielu napięć szeregowych, które mogłyby się ze sobą zrównoważyć. Zwykle używa tylko dodatniego i ujemnego głównego przewodu.

Zamiast tego można użyć trzeciego przewodu akumulatora 1S do:

• Czujnik temperatury NTC

• Identyfikacja baterii

• Monitorowanie stanu

• Komunikacja

• Sterowanie ładowarką

Obecność trzech przewodów nie oznacza automatycznie, że akumulator ma przewód równoważący.

Czy przewód balansujący może zasilać urządzenie?

Zwykle nie powinien być używany jako substytut głównego przewodu zasilającego.

Przewody i zaciski równoważące są zazwyczaj zaprojektowane do wykrywania napięcia i ograniczonego prądu równoważącego. Pobieranie przez nie pełnego prądu roboczego urządzenia może spowodować nadmierny spadek napięcia, przegrzanie złącza lub uszkodzenie przewodu.

Wyjątkiem może być sytuacja, gdy w akumulatorze zastosowano celowo zaprojektowane złącze kombinowane. W takim przypadku każdy obwód i jego dopuszczalny prąd muszą być określone w specyfikacji akumulatora.

Co oznacza „złącze JST”?

JST to producent złączy, a nie nazwa jednego, uniwersalnego złącza.

Firma oferuje wiele rodzin złączy o różnych:

• Stanowiska kontaktowe

• Wymiary obudowy

• Liczy się obwód

• Zakresy drutu

• Konstrukcje blokujące

• Nagłówki planszy

• Wartości znamionowe prądu i napięcia

• Wskazówki montażowe

• Projekty terminali

Dlatego też opisywanie akumulatora jako posiadającego „2-pinowe złącze JST” jest niekompletne. W opisie należy podać serię złącza i dokładny numer części.

Typowe rodziny JST stosowane w systemach akumulatorowych

Wartości te są wartościami maksymalnymi odniesienia w warunkach określonych przez producenta. Nie są to uniwersalne, bezpieczne prądy robocze dla każdej konstrukcji akumulatora.

Na przykład zmiany ratingu mogą wynikać z:

• Użycie mniejszego drutu

• Ładowanie kilku sąsiednich obwodów

• Praca w podwyższonej temperaturze

• Użycie innego zacisku lub opcji poszycia

• Niekompletne zaciskanie

• Powtarzające się wibracje

• Zanieczyszczenie lub korozja

• Połączenie z komponentem niepasującym lub niskiej jakości

Czy podziałka JST-XH wynosi 2,5 mm czy 2,54 mm?

Oficjalna podziałka serii JST XH wynosi 2,5 mm.

Na giełdach jest często opisywany jako 2,54 mm, ale 2,5 mm i 2,54 mm nie należy traktować jako wymiarów wymiennych bez sprawdzenia rzeczywistych komponentów. W kilku pozycjach nawet niewielka różnica skoku może spowodować niewspółosiowość.

Czy wszystkie białe złącza baterii są typu JST?

NIE.

Biała obudowa nie określa producenta ani serii. Złącza podobne wizualnie mogą pochodzić od różnych marek lub wykorzystywać różne konstrukcje zacisków i wymiary.

Przed odtworzeniem istniejącego złącza akumulatora należy uzyskać co najmniej jedno z poniższych:

• Dokładny producent i seria

• Numery części obudowy i zacisków

• Numer części złącza współpracującego

• Zwymiarowany rysunek złącza

• Zatwierdzona próbka fizyczna

• Specyfikacja PCB urządzenia lub wiązki przewodów

Same zdjęcia często nie wystarczają do wiarygodnej identyfikacji.

Co oznacza „złącze Molex”?

Molex produkuje również wiele rodzin złączy zamiast pojedynczej „wtyczki akumulatora Molex”.

W zależności od produktu złącze Molex może być zaprojektowane do obsługi sygnałów kompaktowych, zasilania typu przewód-płytka, zasilania przewód-przewód, komunikacji lub łączonych połączeń zasilania i danych.

Przykłady, które można wziąć pod uwagę w przypadku systemów akumulatorowych, obejmują:

PicoBlade

PicoBlade to rodzina kompaktowych złączy o rozstawie 1,25 mm używanych do połączeń przewód-płytka i przewód-przewód o ograniczonej przestrzeni.

Może być odpowiedni dla:

• Wyjścia akumulatorów niskoprądowych

• Obwody pomiaru temperatury

• Linie identyfikacyjne

• Kompaktowe złącza monitorujące

• Małe szelki wewnętrzne

Jego wydajność prądowa zależy od rozmiaru przewodu i konfiguracji obwodu. Nie należy zakładać, że obsługuje akumulator o wyższym prądzie tylko dlatego, że złącze ma dwa obwody.

Nano-Fit

Nano-Fit to rodzina kompaktowych złączy zasilania z blokadą, polaryzacją i wieloma opcjami obwodów.

Można to rozważyć, gdy aplikacja wymaga:

• Większy prąd niż miniaturowe złącze sygnałowe

• Pozytywna retencja mechaniczna

• Kompaktowe dostarczanie mocy

• Wiele obwodów mocy lub pomocniczych

• Ochrona przed nieprawidłowym kryciem

Dokładną konfigurację obudowy, zacisków, przewodów i obwodów należy jednak wybrać z odpowiedniej specyfikacji produktu.

Micro-Fit i inne rodziny mocy

Molex Micro-Fit i inne rodziny złączy zasilania mogą być stosowane, gdy aplikacja wymaga większej ścieżki prądowej, mocniejszego utrzymania lub większej liczby opcji obwodów.

Większy rozmiar obudowy należy oceniać pod kątem:

• Dostępne miejsce na PCB

• Luz w komorze akumulatora

• Promień zgięcia kabla

• Dostęp do montażu

• Wymagana siła współpracująca

• Potrzeby serwisu i wymiany

Podobnie jak w przypadku JST, „dwupinowy Molex” nie jest specyfikacją złącza gotowego do produkcji.

JST vs Molex: który wybrać?

Żadna marka nie jest automatycznie lepsza dla każdej baterii LiPo.

Właściwy wybór zależy od kompletnego interfejsu elektrycznego i mechanicznego.

Jeśli urządzenie ma już kwalifikowany nagłówek PCB, dopasowanie tego interfejsu może być najbardziej praktyczną opcją. W przypadku nowego projektu wybór złącza powinien zostać zakończony wraz z baterią, płytką drukowaną, obudową, ładowarką i procesem montażu.

Jak wybrać odpowiednie złącze akumulatora LiPo

1. Potwierdź konfigurację baterii

Zacznij od:

• Chemia komórkowa

• Konfiguracja 1S, 2S, 3S lub inna seria

• Konfiguracja równoległa

• Nominalne i maksymalne napięcie ładowania

• Pojemność baterii

• Układ PCM lub BMS

• Metoda ładowania

Konfiguracja zestawu określa, czy potrzebne jest oddzielne połączenie wagi i ile obwodów czujnikowych jest wymaganych.

Czytelnicy niezaznajomieni z konstrukcją LiPo mogą najpierw dokonać przeglądu czym jest bateria litowo-polimerowa.

2. Oblicz rzeczywiste zapotrzebowanie na prąd

Zapewnij dostawcy baterii:

• Normalny prąd roboczy

• Maksymalny prąd ciągły

• Prąd szczytowy

• Szczytowy czas trwania

• Prąd ładowania

• Prąd czuwania

• Dopuszczalny spadek napięcia

Nie wybieraj złącza na podstawie samej pojemności akumulatora. Bateria 1000 mAh może zasilać czujnik niskoprądowy lub urządzenie napędzane silnikiem, a te dwa zastosowania mogą wymagać zupełnie innych złączy i przewodów.

3. Zidentyfikuj każdy wymagany obwód

Określ, czy akumulator potrzebuje:

• Główne pozytywne i negatywne

• Odczepy na napięcie szeregowe

• Czujnik temperatury NTC

• Identyfikacja baterii

• Komunikacja

• Wykrywanie ładowarki

• Włącz lub sygnał sterujący

• Oddzielne ścieżki ładowania i rozładowania

Schemat okablowania jest szczególnie ważny, gdy obecne są więcej niż dwa przewody.

4. Potwierdź komponent współpracujący

Zapisz dokładny element urządzenia, ładowarki lub płytki drukowanej.

Specyfikacja złącza powinna zawierać:

• Producent

• Szereg

• Numer części obudowy

• Numer części terminala

• Pasujący numer części nagłówka lub wtyczki

• Liczba obwodów

• Poziom

• Kierunek krycia

• Konstrukcja blokująca

• Kluczowanie lub polaryzacja

Zapewnienie jedynie złącza po stronie akumulatora może pozostawić dostawcę w niepewności co do faktycznego interfejsu współpracującego.

5. Zdefiniuj polaryzację i układ pinów

Nigdy nie należy zakładać polaryzacji na podstawie koloru przewodu lub poprzedniego akumulatora.

Określ pinout za pomocą:

• Numeracja terminali producenta

• Rysunek powierzchni współpracującej złącza

• Orientacja zatrzasku lub klucza

• Kolor drutu

• Funkcja elektryczna

• Odniesienia po stronie pakietu i urządzenia

Należy wyraźnie określić kierunek patrzenia. Układ pinów może wydawać się odwrócony, patrząc od strony wejścia przewodu, a nie od strony współpracującej.

Przed podłączeniem próbki do wartościowego sprzętu należy sprawdzić polaryzację i napięcie za pomocą odpowiedniego miernika.

6. Wybierz grubość i długość drutu

Dobór przewodu powinien uwzględniać:

• Prąd ciągły i szczytowy

• Długość kabla

• Limit spadku napięcia

• Elastyczność

• Promień zgięcia

• Dostępna przestrzeń routingu

• Ocena temperatury

• Grubość izolacji

• Zakres zaciskania końcówek

Żądana długość powinna określać jej odniesienie pomiarowe, takie jak:

• Od krawędzi kieszeni na baterię do obudowy złącza

• Od krawędzi PCM do obudowy

• Odsłonięta długość drutu

• Całkowita długość uprzęży

• Długość łącznie ze złączem lub bez

Należy również określić tolerancję.

7. Oceń retencję mechaniczną

Złącze pasowane na wcisk może wystarczyć wewnątrz nieruchomego, uszczelnionego produktu. Może nie nadawać się do użytku z wymienną baterią, dronem, robotem, narzędziem ręcznym lub urządzeniem do noszenia, narażonym na powtarzający się ruch.

Możliwe opcje przechowywania obejmują:

• Blokada cierna

• Pozytywny zatrzask

• Zamek wtórny

• Klips lub wspornik

• Rękaw odciążający

• Uprząż samoprzylepna lub zakotwiczona

• Zacisk kablowy po stronie urządzenia

Przewód nie powinien przenosić powtarzającej się siły ciągnącej bezpośrednio na zaczepy akumulatora, złącza lutowane PCM lub końcówki zaciskane.

8. Buduj i testuj próbki

Złącze należy oceniać jako część kompletnego systemu akumulatorowego.

Walidacja próbki może obejmować:

• Dopasowanie złącza i kierunek łączenia

• Polaryzacja i układ pinów

• Rezystancja stykowa

• Spadek napięcia przy maksymalnym obciążeniu

• Wzrost temperatury

• Wydajność prądu szczytowego

• Kompatybilność ładowania

• Odczyty napięcia równowagi

• Siła ciągnięcia i utrzymywania

• Prowadzenie kabli

• Wydajność wibracji

• Powtarzające się krycie

• Montaż obudowy

• Odciążenie

• Zachowanie podczas uruchamiania i zamykania urządzenia

ZERNE’a System kontroli jakości akumulatorów litowo-polimerowych określa kontrole produkcji i inspekcji, które mogą pomóc w weryfikacji próbek akumulatorów i wysyłki.

Niestandardowe opcje złącza akumulatora LiPo

Żądanie niestandardowego złącza może obejmować więcej niż tylko zmianę plastikowej obudowy.

Obudowa złącza i terminal

Bateria może być skonfigurowana z:

• Określona seria JST

• Określona seria Molex

• Kolejna uznana rodzina złączy

• Złącze dostarczone przez klienta

• Wiązka przewodów specyficzna dla urządzenia

• Indywidualne terminale

• Zakładki lutownicze

• Druty gołe lub wstępnie ocynowane

Jeśli to możliwe, należy używać dokładnych numerów części.

Przekrój drutu i izolacja

Rozmiar przewodu można wybrać w zależności od zakresu prądu i zacisków. Izolacja może się również różnić:

• Średnica zewnętrzna

• Ocena temperatury

• Elastyczność

• Odporność na ścieranie

• Ocena płomienia

• Tworzywo

• Kolor

Przewód musi pasować zarówno do końcówki złącza, jak i do dostępnej przestrzeni prowadzenia.

Długość kabla i kierunek wyjścia

Niestandardowa długość kabla pomaga dopasować akumulator do obudowy bez nadmiernych luzów i napięć.

Projekt może również definiować:

• Pozycja wyjścia drutu

• Prowadzenie w lewo, w prawo, u góry lub u dołu

• Kierunek składania

• Układ wiązek kablowych

• Skręcone przewody

• Uprząż płaska lub okrągła

• Punkt mocowania

• Pozycja termokurczliwa

Te szczegóły są szczególnie ważne w cienkich urządzeniach, gdzie kabel nie może przechodzić przez powierzchnię akumulatora ani kolidować z obudową.

Kolor pinów i przewodów

Dostawca może odtworzyć układ pinów zdefiniowany przez klienta, ale wymaganie powinno zostać udokumentowane, a nie przekazywane jedynie za pomocą fotografii.

W przypadku złączy wielopinowych zdefiniuj każdy obwód indywidualnie:

To tylko przykład. Rzeczywista kolejność musi być zgodna z projektem urządzenia i rysunkiem złączy.

Uprząż balansująca

W przypadku opakowań obejmujących wiele serii opcje niestandardowe mogą obejmować:

• Seria złącz balansowych

• Liczba obwodów

• Długość drutu

• Sekwencja kolorów drutu

• Kolejność pinów

• Połączone lub oddzielne złącze balansu

• Lokalizacja złącza

• Integracja z BMS-em

• Kompatybilność z ładowarką

Przed użyciem wiązkę balansową należy porównać z rzeczywistą ładowarką lub BMS.

Przewody NTC, identyfikacyjne i komunikacyjne

Kompaktowe produkty elektroniczne mogą wymagać dodatkowych obwodów dla:

• Monitorowanie temperatury NTC

• Rezystancja identyfikacji baterii

• Komunikacja ze wskaźnikiem paliwa

• SMBus lub inna komunikacja cyfrowa

• Włącz sygnały

• Uwierzytelnianie

• Kontrola ładowania

Obwodów tych nie należy opisywać po prostu jako „dodatkowych przewodów”. Ich funkcje elektryczne, wartości komponentów, napięcie odniesienia i przyporządkowanie pinów powinny być uwzględnione w specyfikacji akumulatora.

Złącze współpracujące i wstępnie zmontowana wiązka przewodów

Dostawca baterii może zapewnić:

• Tylko złącze po stronie akumulatora

• Pasujące elementy złącza

• Kompletna wiązka przewodów po stronie urządzenia

• Adapter ładowarki

• Przedłużacz

• Przewód testowy

• Niestandardowa uprząż przejściowa

Dołączenie odpowiedniego złącza może zmniejszyć niepewność dotyczącą źródła pochodzenia, ale producent urządzenia powinien mimo wszystko sprawdzić, czy dostarczona część pasuje do płytki drukowanej i procesu montażu.

Etykietowanie i identyfikacja

Niestandardowe uprzęże mogą wykorzystywać:

• Etykiety na druty

• Etykiety złączy

• Oznaczenia polaryzacji

• Kodowanie kolorami

• Numery części

• Identyfikacja partii

• Nakładki ochronne

Kodowanie kolorami poprawia efektywność montażu, ale powinno wspierać, a nie zastępować, udokumentowany układ pinów.

ZERNE obsługuje dostosowywanie złączy, długości kabli, PCM/BMS, NTC, napięcia, pojemności i struktury pakietu poprzez swoje niestandardowe rozwiązania akumulatorowe.

Informacje umożliwiające wycenę niestandardowego łącznika

Poniższe informacje pomogą producentowi akumulatora prawidłowo ocenić złącze.

Informacje o baterii

• Chemia baterii

• Konfiguracja komórek i pakietów

• Napięcie nominalne

• Maksymalne napięcie ładowania

• Pojemność

• Wymiary baterii

• Wymagania PCM lub BMS

Informacje elektryczne

• Normalny prąd roboczy

• Maksymalny prąd ciągły

• Prąd szczytowy i czas trwania

• Prąd ładowania

• Dopuszczalny spadek napięcia

• Wymagane obwody czujnikowe lub komunikacyjne

Informacje o złączu

• Producent

• Rodzina złączy

• Dokładny numer części obudowy

• Numer części terminala

• Element współpracujący

• Liczba obwodów

• Poziom

• Pinout

• Biegunowość

• Wymóg blokowania

Informacje o przewodzie

• Wskaźnik drutu

• Rodzaj izolacji

• Kolory drutu

• Długość kabla

• Tolerancja długości

• Kierunek wyjścia przewodu

• Wymóg odciążenia

Informacje o aplikacji

• Typ urządzenia

• Dostępna przestrzeń instalacyjna

• Rysunek PCB lub obudowy

• Temperatura robocza

• Warunki wibracyjne i ruchowe

• Oczekiwane cykle godowe

• Rynek docelowy

• Próbka i wielkość produkcji

Jeżeli dokładny numer części złącza nie jest znany, należy dostarczyć próbkę fizycznego połączenia, szczegółowe wymiary i wyraźne zdjęcia z kilku stron. Część powinna zostać jeszcze potwierdzona przed masową produkcją.

Typowe błędy w złączu akumulatora LiPo

Kontrola złącza przed produkcją i wysyłką

Jakość złącza należy sprawdzić zarówno podczas zatwierdzania próbki, jak i podczas produkcji.

Do ważnych punktów kontrolnych należą:

• Prawidłowe numery części obudowy i zacisków

• Prawidłowy przekrój przewodu i izolacja

• Dokładna długość kabla

• Prawidłowy kolor przewodu

• Prawidłowa polaryzacja i układ pinów

• Zakończ wkładanie terminala

• Brak wycofanych terminali

• Prawidłowa wysokość zaciśnięcia i uchwycenie przewodu

• Bez obciętych pasm

• Brak odsłoniętych przewodów

• W stosownych przypadkach zabezpieczyć połączenia lutowane

• Prawidłowa pozycja termokurczliwa

• Odpowiednie odciążenie

• Czysta obudowa bez deformacji

• Niezawodne łączenie i blokowanie

• Stabilne napięcie pod obciążeniem

Na czas transportu odsłonięte złącza akumulatora należy chronić przed kontaktem z metalem lub innymi materiałami przewodzącymi. Może być wymagana nasadka złącza, indywidualne nieprzewodzące opakowanie lub inna odpowiednia metoda izolacji.

Wniosek

Złącze akumulatora LiPo należy traktować jako część układu elektrycznego, a nie jako drobne akcesorium wybierane po wyczerpaniu akumulatora.

Główny przewód musi obsługiwać prąd ciągły, szczytowy, prąd ładowania i spadki napięcia akumulatora. Przewód równoważący służy innemu celowi, zapewniając ładowarce lub BMS dostęp do poszczególnych napięć szeregowo-grupowych. Dodatkowe przewody mogą przenosić sygnały temperaturowe, identyfikacyjne lub komunikacyjne.

JST i Molex to producenci złączy oferujący wiele różnych rodzin produktów. Dlatego wiarygodna specyfikacja powinna zawierać dokładną serię, obudowę, zacisk, podziałkę, liczbę obwodów, część współpracującą, przekrój przewodu, długość, polaryzację i układ pinów.

Przed masową produkcją należy przetestować baterię i złącze wewnątrz prawdziwego urządzenia przy maksymalnym oczekiwanym obciążeniu. Potwierdź dopasowanie, wzrost temperatury, spadek napięcia, poprowadzenie kabla, zamocowanie, ładowanie i polaryzację. Kontrole te pomagają zapewnić, że wybrane bateria litowo-polimerowa może niezawodnie zintegrować się z produktem końcowym.

Często zadawane pytania

Jakie jest główne złącze akumulatora LiPo?

Złącze główne przenosi energię pomiędzy akumulatorem a urządzeniem i zazwyczaj przenosi także prąd ładowania. Należy go wybrać zgodnie z prądem ciągłym, prądem szczytowym, rozmiarem przewodu, spadkiem napięcia i wymaganiami mechanicznymi.

Do czego służy złącze balansu LiPo?

Złącze równoważące zapewnia ładowarce lub systemowi BMS dostęp do napięcia każdej grupy ogniw połączonych szeregowo. Służy głównie do monitorowania ogniw i równoważenia, a nie do zasilania urządzenia.

Ile przewodów powinien mieć przewód równoważący?

Konwencjonalny przewód równoważący ma zwykle o jeden przewód więcej niż liczba serii pakietu. Na przykład pakiet 3S ma zwykle cztery przewody równoważące.

Czy akumulator LiPo 1S wymaga złącza balansującego?

Zwykle nie, ponieważ akumulator 1S ma tylko jedną grupę napięciową. Trzeci przewód akumulatora 1S to najprawdopodobniej przewód NTC, przewód identyfikacyjny lub komunikacyjny.

Czy złącza JST-PH i JST-XH są wymienne?

Nie. JST-PH ma podziałkę 2,0 mm, natomiast JST-XH ma podziałkę 2,5 mm, a ich obudowy i gniazda są różne. Dokładna seria i numer części muszą się zgadzać.

Czy to samo złącze LiPo może mieć odwróconą polaryzację?

Tak. Podobne lub fizycznie kompatybilne obudowy złączy mogą być podłączone z różną polaryzacją. Przed podłączeniem nowej baterii należy zawsze sprawdzić układ pinów i napięcie.

Czy złącze akumulatora LiPo można dostosować?

Tak. Seria złączy, układ styków, przekrój przewodu, długość kabla, kolor przewodu, kierunek wyjścia, przewód równoważący, NTC, przewody komunikacyjne, pasująca wiązka przewodów i element odciążający – wszystko to można dostosować do urządzenia OEM.