LiPo-batteristorlek för TWS-laddningsfodral: Hörlursladdningar, konverteringsförluster och standby

Ett 500 mAh laddningsfodral och två 50 mAh öronsnäckor verkar erbjuda fem parade laddningar. Den enkla uppdelningen utelämnar laddningssystemet mellan dessa batterier.

Konverteringsförluster, standby-förbrukning och fallets driftstopp påverkar alla resultatet. Olika cellspänningar kan göra jämförelsen mindre direkt.

Vid utvärdering LiPo batterilösningar för TWS hörlurar , börja med laddningsmålet och dess testförhållanden. Batteriet i höljet måste uppfylla det energibehovet inuti den tillgängliga kapslingen.

Den här guiden fokuserar på storleken på laddningsfodralets kapacitet snarare än storleken på hörlursmodeller eller jämförelser av lyssningstid.

Snabbt svar: Hur storleksanpassar du ett TWS-laddningsfodralbatteri?

Beräkna energin som behövs för att ladda båda öronsnäckorna. Redogör sedan för fallets användbara energi, laddningsvägseffektivitet och förbrukning mellan sessioner.

En preliminär uppskattning är:

Parade laddningsekvivalenter ≈ (Användbar energi − Energi mellan sessioner) × Effektiv laddningseffektivitet ÷ Energi återställd per par.

Använd konsekventa energigränser genom hela beräkningen. Applicera inte en omvandlares maximala effektivitet på hela batteri-till-batteri-banan.

Testa slutligen det färdiga fodralet och öronsnäckorna genom kompletta laddningshändelser. En uppskattning av fraktionerad energi garanterar inte samma antal avslutade parade laddningar.

Definiera vad som räknas som en laddning

Innan du väljer kapacitet, definiera påståendet som produkten måste stödja.

En parad laddning bör innebära att båda öronsnäckorna laddas från ett specificerat starttillstånd till deras godkända färdigställande. Det ska inte innebära att man laddar en öronsnäcka, upptäcker insättning eller kortvarigt öka den visade procentandelen.

Anteckna dessa villkor:

• Startladdningstillstånd för fodralet och varje öronsnäcka.

• Öronsnäckan med låg batterinivå som används före varje laddning.

• Kriteriet för full laddning eller full laddning för båda hörsnäckorna.

• Om båda hörlurarna laddas samtidigt.

• Temperatur, firmware och tillåtna bakgrundsfunktioner.

• Tid mellan laddningshändelser och den avsedda lagringsperioden.

Håll partiella påfyllningar åtskilda från fullständiga parade evenemang. Fem korta returer till fallet visar inte fem fulla parade laddningar.

Skilj även ytterligare laddningar från total lyssningstid. Ett anspråk på total uppspelning kan inkludera öronsnäckornas initialladdning innan fodralet levererar energi.

Jämför energi istället för att dela mAh ensam

Kapaciteten i mAh beskriver elektrisk laddning, inte energi i sig.

För preliminära jämförelser:

Nominell energi (Wh) ≈ Nominell spänning (V) × Kapacitet (Ah).

För identiska vänster och höger hörsnäckor:

Nominell parenergi ≈ 2 × Nominell spänning för hörlurar × Kapacitet per hörsnäcka.

För olika hörsnäckor eller startförhållanden, beräkna varje krav separat och lägg till dem.

De Beräkningsmetoden för batterienergi och körtid förklarar skillnaden mellan laddningskapacitet och användbar energi. Här gäller den skillnaden energi som överförs mellan batterier snarare än att direkt driva en enhet.

Nominell Wh är fortfarande en uppskattning. Den beskriver inte den exakta spänningskurvan, laddningsförluster eller tillgänglig energi vid produktens brytpunkt.

Använd godkänd celldata under tidig design. Ersätt antaganden med mätningar när batteriet och elektroniken blir tillgängliga.

Ställ in energigränserna innan du tillämpar effektivitet

Ett system från fall till hörlurar kan inkludera spänningsomvandling, laddningskontakter, laddningshantering för öronsnäckor och aktiv elektronik. Det exakta arrangemanget beror på produkten.

Inte alla fall använder samma fasta utspänning eller omvandlartopologi. Välj arkitekturen kring själva fodralet och laddningskraven för öronsnäckor.

Håll följande termer åtskilda:

För denna planeringsmetod inkluderar effektiv sessionseffektivitet konvertering, kontakt- och laddningsförluster plus aktiv sessionsoverhead. Konsumtionen mellan sessionerna redovisas separat.

Om en uppmätt session redan innehåller dess kontrollelektronik, subtrahera inte dessa belastningar igen. På samma sätt ska du inte tillämpa både en full-path-effektivitet och separata komponenteffektiviteter för samma bana.

En omvandlares effektivitetskurva kan informera om komponentval. Dess bästa driftspunkt fastställer inte prestanda från hela sessionen batteri-till-batteri.

Arbeta genom en hypotetisk beräkning av hylsa-batteri

Följande antaganden illustrerar metoden. De är inte ZERNE-specifikationer, uppmätta verkningsgrader eller rekommenderade universella tillåtelser.

Anta:

• Fodralbatteri: 500 mAh vid 3,7 V nominellt.

• Varje öronsnäckabatteri: 50 mAh vid 3,85 V nominellt.

• Användbar kåpa-energifraktion: 85 %, inklusive cutoff och bibehållen reserv.

• Förbrukning mellan sessioner: 0,10 Wh över det definierade användningsschemat.

• Effektiv sessionseffektivitet: 75 %, med gränsen definierad ovan.

• Båda öronsnäckorna kräver en full nominell energipåfyllning för varje ihopparat evenemang.

Beräkna den tillgängliga fallets energi

Nominell kasusenergi = 3,7 × 0,500 = 1,85 Wh.

Användbar höljesenergi = 1,85 × 0,85 = 1,5725 Wh.

Lådenergi allokerad till aktiva laddningar = 1,5725 − 0,10 = 1,4725 Wh.

Beräkna kravet på parade öronproppar

Nominell energi återställd per par ≈ 2 × 3,85 × 0,050 = 0,385 Wh.

Uppskattad användbar energi som når öronsnäckornas batterier = 1,4725 × 0,75 = 1,104375 Wh.

Parade laddningsekvivalenter ≈ 1,104375 ÷ 0,385 = 2,87.

Den grova budgeten ger därför cirka 2,9 par-uppladdningsekvivalenter, inte fem kompletta parade uppladdningar.

Avrunda inte det resultatet till ett anspråk på tre omladdningar. Faktiskt slutförande beror på individuella sessioner, ändrad effektivitet och det slutliga cutoff-beteendet.

Även två avslutade parade laddningar förblir ett valideringsmål, inte en garanti från enbart detta exempel.

Arbeta bakåt från ett laddningsmål

För ett mål på tre parade laddningar under samma antaganden:

Erforderlig nominell kasusenergi ≈ (3 × 0,385 ÷ 0,75 + 0,10) ÷ 0,85.

Erforderlig nominell energi ≈ 1,9294 Wh.

Erforderlig nominell kapacitet ≈ 1,9294 ÷ 3,7 = 0,5215 Ah, eller cirka 522 mAh.

Detta är en matematisk tröskel inom den hypotetiska modellen. Det är inte en produktionsbatterirekommendation eller tillräcklig designmarginal.

Granska kapacitetstolerans, åldrande, temperatur och uppmätt vägprestanda innan du väljer den slutliga cellen. Välj inte ett marginellt nominellt värde enbart för att det rensar kalkylarkets resultat.

Mät laddningsförluster under en komplett session

Laddningseffektiviteten kan ändras när höljet och hörlurarnas spänningar ändras. Strömmen ändras också under laddningsprocessen.

Mät en fullständig laddning snarare än en bekväm driftpunkt. Inkludera både hörsnäckor och de aktiva kontrollfunktionerna som krävs av produkten.

För direkt produktvalidering, registrera energin som extraheras från höljesbatteriet under varje definierad parad laddning. Detta inkluderar förlusterna och aktiva omkostnader inom den uppmätta händelsen.

Den uppmätta energin på fallsidan per händelse ger ett alternativ till att uppskatta varje effektivitet separat. Multiplicera det inte med en annan förlustfaktor efteråt.

Jämför resultat nära början och slutet av väskans användbara urladdningsfönster. Den slutliga laddningen kan bete sig annorlunda än den första.

Om en öronsnäcka börjar nästan full, spela in den separat. Ojämna starttillstånd ändrar den kombinerade belastningen och representerar inte en full parad laddning.

Inkludera standby med och utan hörlurar installerade

Cellsjälvurladdning och produktstandbyförbrukning är inte samma sak.

Höljet kan driva en styrenhet, avkänningskretsar, indikatorer eller andra funktioner medan ingen aktiv laddning sker. Vissa designs kontrollerar också med jämna mellanrum hörsnäckorna eller fyller på dem efter förvaring.

Mät de avsedda tillstånden separat:

• Fodralet stängt utan öronsnäckor installerade.

• Båda hörsnäckorna installerade efter att laddningen är klar.

• En öronsnäcka installerad och den andra används.

• Locket är öppet med normalt indikatorbeteende.

• Alla aktiverade display-, spårnings- eller kommunikationsfunktioner.

Inkludera upprepade locköppningar och faktisk tid mellan lyssningssessionerna där det är relevant. Ett kort bänktest kanske inte avslöjar den energi som spenderas under en veckas periodisk användning.

Tilldela underhållspåfyllningar konsekvent. Räkna dem antingen som inspelade laddningshändelser eller i budgeten mellan sessionerna, inte båda.

En låg självurladdningscell kan inte korrigera för hög ström som dras av den omgivande elektroniken. Mät den sammansatta produkten innan du skyller oförklarlig laddningsförlust på batterikapaciteten.

Kontrollera avstängning, laddningsström och värme tillsammans

Fodralet kan sluta förse öronsnäckorna innan dess cell når databladets urladdningsslutpunkt.

Omvandlarens ingångsgränser, firmware-trösklar, spänningssänkning och skyddsinställningar kan avgöra tillgänglig energi. Definiera det normala driftstoppet utan att behandla nödskydd som rutinändpunkt.

Kontrollera även batteriströmmen medan båda hörsnäckorna börjar laddas. En kapacitetsuppskattning fastställer inte strömkapacitet eller spänningsstabilitet vid ett lågt laddningstillstånd.

Fodralladdning och laddning av öronsnäckor är separata kontrollfunktioner. Deras spännings- och strömgränser måste matcha deras respektive celler.

Tillämpa relevant integreringskrav för värdladdare när man definierar höljesladdning, temperaturåterkoppling och effektvägsbeteende. Enbart nominell spänning upprättar inte den korrekta laddningsregleringsinställningen.

Om både öronsnäckorna och fodralet laddas från en extern källa, validera det kombinerade läget separat. Den visar inte hur många parade laddningar det frånkopplade fodralet kan leverera.

Mät temperaturerna på fodralets batteri, kraftelektronik och öronsnäckor under de avsedda laddningslägena. Begränsningar måste komma från de valda komponenterna och produktkraven.

Validera laddningsvärden innan frysning av batterikapacitet

Använd produktionsavsiktsceller, elektronik, kontakter, kapsling och firmware. Följande matris är ett OEM-planeringshjälp, inte en universell teststandard.

Använd en konsekvent urladdningsbelastning för att förbereda hörsnäckorna före varje fullladdningshändelse. Undvik avsiktligt överurladdning av celler för att skapa en artificiell nollstartpunkt.

Räkna framgångsrikt slutförande för båda öronsnäckorna, inte bara upptäckt av laddningsstart. Håll partiell slutlig påfyllning åtskild från slutförda händelser.

Stöd systemets register med relevant checklista för batteritestning . Kapacitet, skydd och temperaturresultat bör identifiera de exakta prov- och testförhållandena.

Förvandla energibudgeten till en OEM-batterikort

Skicka batterileverantören mer än ett begärt mAh-värde.

Ange det parade laddningsmålet, energikraven för öronsnäckor, användningsschema och uppmätt efterfrågan på fodralsidan. Identifiera vilka utsläppsrätter som mäts och vilka förblir preliminära antaganden.

Inkludera även:

• Nominell spänning, godkända laddningsgränser och driftsavbrottskrav.

• Kontinuerlig och topp batteriström.

• Maximala färdiga förpackningsmått och kapslingsritning.

• Skydds-, NTC- och värdavkänningskrav.

• Kontakt, polaritet, kabellängd och ledningsutgångsriktning.

• Kapacitetstolerans, livslängdsmål och driftsmiljö.

• Prototypkvantitet, valideringsplan och produktionsstadium.

Det mekaniska höljet måste innehålla förpackningens skydd, isolering, ledningar och erforderligt utrymme. Återställ inte kapaciteten genom att tvinga in en större påse i det återstående fodralet.

ZERNE stöder LiPo-anpassning kring dimensioner, kapacitet, skydd, temperaturavkänning, kontakter och kablar. Välj ett standardbatteri eller ett anpassat batteri mot den kompletta lådans specifikation och validera sedan det sammansatta systemet.

FAQ

Hur många gånger kan ett TWS-laddningsfodral-batteri ladda båda hörlurarna?

Det finns ingen universell räkning. Det beror på användbar fodralenergi, både krav på hörlurar, laddningsförluster, standby- och testförhållanden. Validera fullständiga parade händelser med fodralet frånkopplat från extern ström.

Varför överskattar Dividing TWS Charging Case-batteri mAh med Earbud mAh laddas upp?

Det förhållandet utelämnar förluster, otillgänglig energi och produktförbrukning. Den kan också jämföra batterier med olika nominella spänningar. Använd en energibudget som inkluderar både hörsnäckor och konsekventa mätgränser.

Ger ett större TWS-laddningsfodral-batteri alltid mer slutförda laddningar?

Mer användbar energi kan hjälpa, men enbart nominell kapacitet kan inte fastställa resultatet. Cutoff-beteende, vägeffektivitet, strömkapacitet, passform och standby spelar fortfarande roll. Jämför validerade system under samma förutsättningar.

Räknas partiella påfyllningar som fulla hörlurar?

Nej. Att återlämna delvis laddade hörsnäckor till fodralet är en annan händelse. Definiera initiala och slutliga tillstånd innan du rapporterar omladdningsräkningar. Håll partiell energipåfyllning åtskild från genomförda fullständiga parade händelser.

Varför förlorar ett laddat fodral energi när det lagras?

Möjliga bidragsgivare inkluderar cellsjälvurladdning, fodralelektronik, indikatorer och underhållsladdning av installerade hörsnäckor. Mät de avsedda lagringstillstånden innan du tilldelar förlusten till själva batteriet.

Kan fodralet och båda hörlurarna laddas samtidigt?

Endast när laddningsarkitekturen stöder det läget. Validera ingångsgränser, separera batteriströmmar, komplettering och temperaturer. Detta externa strömläge bevisar inte fallets fristående laddningsantal.

Slutsats

TWS-laddningsfodralets batteristorlek är ett energibudgetproblem, inte ett direkt kapacitetsförhållande. Fodralet måste stödja båda hörsnäckorna genom rejäla laddningsförluster samtidigt som det behåller energi för sin egen drift.

Definiera en komplett parad laddning, håll energigränserna konsekventa och mät lagringsförbrukningen. Verifiera sedan genomförda händelser över de godkända batteriförhållandena innan du fryser kapaciteten eller publicerar ett prestandapåstående.

Begär en TWS Laddningsfodral Batterirecension

Planerar du ett nytt laddningsfodral? Dela ditt parade laddningsmål, hörlursspecifikationer, energimätningar och tillgängliga packdimensioner med ZERNE. Begär anpassat LiPo-batteristöd för att granska kapacitet, nuvarande kapacitet, skydd, kontakter och provtagningskrav för ditt OEM-projekt.