Размеры LiPo-аккумулятора для зарядных чехлов TWS: перезарядка наушников, потери преобразования и режим ожидания

Зарядный чехол емкостью 500 мАч и два наушника емкостью 50 мАч обеспечивают пять парных перезарядок. Это простое разделение не учитывает систему зарядки между этими батареями.

Потери преобразования, потребление в режиме ожидания и отключение корпуса — все это влияет на результат. Различные напряжения элементов могут сделать сравнение менее прямым.

При оценке Решения для аккумуляторов LiPo для наушников TWS начинаются с цели перезарядки и условий ее тестирования. Аккумулятор в корпусе должен соответствовать требованиям к энергии внутри доступного корпуса.

В этом руководстве основное внимание уделяется определению емкости зарядного чехла, а не размерам моделей наушников или сравнению времени прослушивания.

Быстрый ответ: как определить размер аккумулятора зарядного чехла TWS?

Оцените энергию, необходимую для подзарядки обоих наушников. Затем учтите полезную энергию корпуса, эффективность пути зарядки и потребление между сеансами.

Предварительная оценка такова:

Парные эквиваленты перезарядки ≈ (Полезная энергия корпуса − Энергия между сеансами) × Эффективная эффективность зарядки ÷ Энергия, восстанавливаемая на пару.

Используйте последовательные границы энергии на протяжении всего расчета. Не применяйте пиковую эффективность преобразователя ко всему пути от батареи к батарее.

Наконец, протестируйте готовый футляр и наушники, выполняя полную перезарядку. Дробная оценка энергии не гарантирует одинаковое количество завершенных парных перезарядок.

Определите, что считается одной перезарядкой

Прежде чем выбирать емкость, определите требования, которые должен поддерживать продукт.

Одна парная перезарядка должна означать зарядку обоих наушников от указанного начального состояния до утвержденного состояния завершения. Это не должно означать зарядку одного наушника, обнаружение вставки или кратковременное увеличение отображаемого процента.

Запишите эти условия:

• Начальный уровень заряда футляра и каждого наушника.

• Конечная точка низкого заряда батареи наушников используется перед каждой подзарядкой.

• Критерий полной зарядки или завершения зарядки для обоих наушников.

• Заряжаются ли оба наушника одновременно.

• Температура, прошивка и разрешенные фоновые функции.

• Время между событиями перезарядки и предполагаемым периодом хранения.

Частичные пополнения следует отделять от полных парных событий. Пять коротких возвратов в корпус не демонстрируют пять полных парных перезарядок.

Также выделите дополнительные подзарядки из общего времени прослушивания. Претензия на полное воспроизведение может включать первоначальную зарядку наушников до того, как футляр начнет подавать энергию.

Сравнивайте энергию вместо того, чтобы делить только мАч

Емкость в мАч описывает электрический заряд, а не энергию как таковую.

Для предварительного сравнения:

Номинальная энергия (Втч) ≈ Номинальное напряжение (В) × Емкость (Ач).

Для одинаковых левого и правого наушников:

Номинальная энергия пары ≈ 2 × номинальное напряжение наушников × емкость каждого наушника.

Для разных наушников или стартовых условий рассчитайте каждое требование отдельно и сложите их.

Метод расчета энергии аккумулятора и времени работы объясняет различие между емкостью заряда и полезной энергией. Здесь это различие относится к энергии, передаваемой между батареями, а не к непосредственному питанию устройства.

Номинальное значение Wh по-прежнему является приблизительным. Он не описывает точную кривую напряжения, потери при зарядке или доступную энергию при отключении продукта.

Используйте утвержденные данные ячеек на ранних стадиях проектирования. Замените предположения измерениями, когда батарея и электроника станут доступны.

Установите энергетические границы перед применением эффективности

Система «чехол-наушники» может включать в себя преобразование напряжения, контакты для зарядки, управление зарядом наушников и активную электронику. Точное расположение зависит от продукта.

Не во всех случаях используется одинаковое фиксированное выходное напряжение или топология преобразователя. Выберите архитектуру с учетом реальных требований к чехлу и зарядке наушников.

Разделите следующие термины:

Для этого метода планирования эффективная эффективность сеанса включает потери на преобразование, контакт и зарядку, а также накладные расходы активного сеанса. Межсессионное потребление учитывается отдельно.

Если в сеанс измерения уже включена управляющая электроника, не вычитайте эти нагрузки снова. Аналогично, не применяйте одновременно эффективность полного пути и эффективность отдельных компонентов для одного и того же пути.

Кривая эффективности преобразователя может служить основой для выбора компонентов. Его лучшая рабочая точка не обеспечивает производительность от батареи к батарее в течение всего сеанса.

Работа с гипотетическим расчетом случая-батареи

Следующие предположения иллюстрируют этот метод. Это не спецификации ZERNE, измеренная эффективность или рекомендуемые универсальные допуски.

Предполагать:

• Аккумулятор кейса: 500 мАч при номинальном напряжении 3,7 В.

• Аккумулятор каждого наушника: 50 мАч при номинальном напряжении 3,85 В.

• Полезная доля энергии корпуса: 85%, включая отсечку и остаточный резерв.

• Потребление между сеансами: 0,10 Втч сверх определенного графика использования.

• Эффективная эффективность сеанса: 75 % с использованием границы, определенной выше.

• Оба наушника требуют полного восстановления номинальной энергии для каждого парного события.

Рассчитайте доступную энергию корпуса

Номинальная энергия корпуса = 3,7 × 0,500 = 1,85 Втч.

Полезная энергия корпуса = 1,85×0,85 = 1,5725 Втч.

Энергия корпуса, отведенная на активные подзарядки = 1,5725 − 0,10 = 1,4725 Втч.

Рассчитайте требования к парным наушникам

Номинальная энергия, восстанавливаемая на пару ≈ 2×3,85×0,050 = 0,385 Втч.

Расчетная полезная энергия, доходящая до батарей наушников = 1,4725 × 0,75 = 1,104375 Втч.

Парные эквиваленты пополнения ≈ 1,104375 ÷ 0,385 = 2,87.

Таким образом, приблизительный бюджет дает около 2,9 эквивалентов парных перезарядок, а не пять полных парных перезарядок.

Не округляйте этот результат до требования о трех пополнениях. Фактическое завершение зависит от отдельных сеансов, изменения эффективности и окончательного поведения завершения.

Даже две завершенные парные перезарядки остаются целью проверки, а не гарантией, исходя только из этого примера.

Работайте в обратном направлении от цели пополнения запасов

Для цели трех парных пополнений при тех же предположениях:

Требуемая номинальная энергия корпуса ≈ (3×0,385 ÷ 0,75 + 0,10) ÷ 0,85.

Требуемая номинальная энергия корпуса ≈ 1,9294 Втч.

Требуемая номинальная емкость ≈ 1,9294 ÷ 3,7 = 0,5215 Ач или около 522 мАч.

Это математический порог в рамках гипотетической модели. Это не рекомендация по производству аккумуляторов или достаточный расчетный запас.

Прежде чем выбирать окончательную ячейку, проверьте допуски по емкости, старению, температуре и измеренным характеристикам пути. Не выбирайте предельное номинальное значение только потому, что оно очищает результат электронной таблицы.

Измерение потерь при зарядке за весь сеанс

Эффективность зарядки может меняться в зависимости от изменения напряжения на чехле и наушниках. Ток также меняется в процессе зарядки.

Измеряйте полную перезарядку, а не одну удобную рабочую точку. Включите наушники и функции активного управления, необходимые для продукта.

Для прямой проверки продукта записывайте энергию, извлекаемую из футлярного аккумулятора во время каждой определенной парной перезарядки. Сюда входят потери и активные накладные расходы в рамках этого измеряемого события.

Измеренная энергия на стороне случая на одно событие представляет собой альтернативу оценке каждой эффективности отдельно. Не умножайте его впоследствии на другой коэффициент потерь.

Сравните результаты в начале и конце полезного окна разряда корпуса. Последняя перезарядка может вести себя иначе, чем первая.

Если один наушник начинает почти заполняться, запишите это отдельно. Неравные стартовые состояния изменяют общую нагрузку и не представляют собой полную парную перезарядку.

Включить режим ожидания с установленными наушниками и без них

Саморазряд аккумулятора и потребление продукта в режиме ожидания — это не одно и то же.

Корпус может питать контроллер, сенсорные схемы, индикаторы или другие функции без активной зарядки. Некоторые конструкции также периодически проверяют наушники или пополняют их после хранения.

Измерьте предполагаемые состояния отдельно:

• Кейс закрыт, наушники не установлены.

• Оба наушника установлены после завершения зарядки.

• Один наушник установлен, второй используется.

• Крышка открыта, индикатор работает нормально.

• Любые включенные функции отображения, отслеживания или связи.

Включите повторные открытия крышки и фактическое время между сеансами прослушивания, где это необходимо. Короткий стендовый тест может не выявить энергию, потраченную за неделю периодического использования.

Регулярно назначайте пополнения для технического обслуживания. Считайте их либо как зарегистрированные события начисления платы, либо в бюджете между сеансами, но не то и другое.

Ячейка с низким саморазрядом не может компенсировать чрезмерный ток, потребляемый окружающей электроникой. Измерьте собранное изделие, прежде чем винить в необъяснимой потере заряда емкость аккумулятора.

Проверьте отсечку, зарядный ток и нагрев вместе

Чехол может прекратить подачу питания в наушники до того, как его ячейка достигнет конечной точки разряда, указанной в таблице данных.

Ограничения на входе преобразователя, пороговые значения встроенного программного обеспечения, провалы напряжения и настройки защиты могут определять доступную энергию. Определите нормальное рабочее отключение, не рассматривая аварийную защиту как рутинную конечную точку.

Также проверьте ток аккумулятора футляра, когда оба наушника начинают заряжаться. Оценка емкости не определяет допустимый ток или стабильность напряжения при низком уровне заряда.

Зарядка чехла и зарядка наушников — это отдельные функции управления. Их пределы напряжения и тока должны соответствовать соответствующим ячейкам.

Примените соответствующие Требования к интеграции главного зарядного устройства при определении зарядки корпуса, обратной связи по температуре и поведения канала питания. Номинальное напряжение само по себе не обеспечивает правильную настройку регулирования заряда.

Если и наушники, и футляр заряжаются от внешнего источника, проверьте этот комбинированный режим отдельно. Он не демонстрирует, сколько парных перезарядок может доставить отключенный кейс.

Измерьте температуру аккумулятора футляра, силовой электроники и наушников в предусмотренных режимах зарядки. Ограничения должны исходить из выбранных компонентов и требований к продукту.

Проверьте количество перезарядок перед заморозкой емкости аккумулятора

Используйте производственные элементы, электронику, контакты, корпус и встроенное ПО. Следующая таблица представляет собой помощь при планировании OEM, а не универсальный стандарт испытаний.

Используйте постоянную нагрузку на разрядку, чтобы подготовить наушники перед каждой полной зарядкой. Избегайте преднамеренной чрезмерной разрядки аккумуляторов, чтобы создать искусственную нулевую отправную точку.

Считайте успешное завершение для обоих наушников, а не только обнаружение начала зарядки. Частичное окончательное пополнение храните отдельно от подсчета завершенных событий.

Поддерживайте системные записи соответствующими Контрольный список тестирования аккумуляторной батареи . Результаты емкости, защиты и температуры должны точно определять образец и условия испытаний.

Превратите энергетический бюджет в краткое описание OEM-аккумулятора

Отправьте поставщику батареи значение, превышающее запрошенное значение мАч.

Укажите цель парной зарядки, требования к энергии наушников, график использования и измеренную потребность в корпусе. Определите, какие допуски измеряются, а какие остаются предварительными предположениями.

Также включите:

• Номинальное напряжение, утвержденные пределы зарядки и требования к рабочему отключению.

• Непрерывный и пиковый ток корпуса аккумулятора.

• Максимальные размеры готовой упаковки и чертеж корпуса.

• Требования к защите, NTC и распознаванию хоста.

• Разъем, полярность, длина кабеля и направление выхода провода.

• Допуск по мощности, целевой срок службы и рабочая среда.

• Количество прототипов, план проверки и этап производства.

Механическая оболочка должна включать защиту блока, изоляцию, провода и необходимый зазор. Не восстанавливайте емкость, вставляя в оставшееся пространство корпуса мешок большего размера.

ZERNE поддерживает настройку LiPo по размерам, емкости, защите, измерению температуры, разъемам и кабелям. Выберите стандартную или специальную батарею в соответствии с полной спецификацией корпуса, а затем проверьте собранную систему.

Часто задаваемые вопросы

Сколько раз зарядный футляр TWS может заряжать оба наушника?

Универсального подсчета не существует. Это зависит от полезной энергии чехла, требований к наушникам, потерь при зарядке, режима ожидания и условий тестирования. Подтвердите полные парные события, отключив корпус от внешнего источника питания.

Почему разделение мАч аккумулятора чехла-зарядного устройства TWS на мАч наушников приводит к завышенной оценке заряда?

В этом соотношении не учитываются потери, недоступная энергия корпуса и потребление продукта. Он также может сравнивать батареи с разными номинальными напряжениями. Используйте энергетический баланс, включающий как наушники, так и согласованные границы измерения.

Всегда ли больший аккумулятор в зарядном футляре TWS обеспечивает более полную зарядку?

Увеличение полезной энергии может помочь, но номинальная мощность сама по себе не может обеспечить результат. Поведение при отключении, эффективность пути, текущие возможности, пригодность и режим ожидания по-прежнему имеют значение. Сравните проверенные системы в одинаковых условиях.

Считаются ли частичные пополнения счета полной зарядкой наушников?

Нет. Возврат частично заряженных наушников в футляр — это другое дело. Определите начальное и конечное состояния, прежде чем сообщать о количестве пополнений. Частичное восполнение энергии держите отдельно от завершенных полных парных мероприятий.

Почему заряженный кейс теряет энергию при хранении?

Возможные причины включают саморазряд элементов, электронику корпуса, индикаторы и поддерживающую зарядку установленных наушников. Измерьте предполагаемые состояния хранения, прежде чем приписывать потерю самой батарее.

Могут ли футляр и оба наушника заряжаться одновременно?

Только если архитектура зарядки поддерживает этот режим. Проверьте входные пределы, отдельные токи батарей, завершение работы и температуру. Этот режим внешнего питания не подтверждает количество автономных перезарядок корпуса.

Заключение

Размер батареи в зарядном чехле TWS — это проблема энергетического бюджета, а не прямое соотношение емкости. Чехол должен поддерживать оба наушника при реальных потерях зарядки, сохраняя при этом энергию для собственной работы.

Определите полную парную перезарядку, поддерживайте согласованность границ энергии и измеряйте потребление энергии. Затем проверьте завершенные события в утвержденных состояниях батареи, прежде чем замораживать емкость или публиковать заявление о производительности.

Запросить обзор батареи зарядного чехла TWS

Планируете новый зарядный чехол? Поделитесь с ZERNE своей целью парной зарядки, характеристиками наушников, измерениями энергии и доступными размерами упаковки. Запросите поддержку индивидуальной LiPo-батареи, чтобы проверить емкость, ток, защиту, разъемы и требования к отбору проб для вашего OEM-проекта.