LiPo Pil Kablosuz Olarak Şarj Edilebilir mi? OEM Tasarımcılarının Belirtmesi Gerekenler

Şarj istasyonu, kompakt bir üründen açıkta kalan bir güç konektörünü çıkarabilir. Ancak o ürünün içine LiPo pil yerleştirmek onu kablosuz olarak şarj edilebilir kılmaz.

Kablosuz şarj, cihaza bir alıcı, manyetik bileşenler ve kontrol gereksinimleri ekler. Bu eklemeler pille yer kapmak için rekabet ediyor ve başka bir termal tasarım görevi yaratıyor.

İnce ürünler için ince lityum polimer piller, mevcut pil ömrüne uyum sağlamaya yardımcı olabilir. Şarj düzeneğinin tamamının hâlâ kendi alanına ve doğrulanmasına ihtiyacı var.

Bu kılavuz, OEM tasarımcılarının kablosuz güç sistemi ile pil arasında neyi belirtmesi gerektiğini açıklamaktadır.

Hızlı Cevap: Bir LiPo Pil Kablosuz Olarak Şarj Edilebilir mi?

Evet. Bir LiPo pil, uygun şekilde tasarlanmış bir kablosuz şarj sistemi aracılığıyla şarj edilebilir. Hücrenin kendisi kablosuz gücü almaz ve düzenlemez.

Tipik bir endüktif tasarımda verici, enerjiyi alıcı bobine aktarır. Alıcı elektroniği bu enerjiyi kullanılabilir bir elektrik kaynağına dönüştürür. Pil şarj yönetimi daha sonra seçilen hücre spesifikasyonuna göre şarjı kontrol eder.

Bazı IC'ler alıcıyı ve pil şarj cihazını birleştirir. Diğerleri ayrı bir şarj cihazı için besleme çıkışı sağlar. Ne çıplak bir bobin ne de yalnızca alıcıya ait besleme çıkışı, akü şarj cihazı olarak değerlendirilmemelidir.

Pil Şarjından Ayrı Kablosuz Güç Aktarımı

'Kablosuz şarj pili' terimi birçok farklı işlevi gizleyebilir. Pili seçmeden veya alıcı modülünü onaylamadan önce bunları ayrı ayrı tanımlayın.

Bir fiziksel bileşen birden fazla işlevi yerine getirebilir. Entegrasyon, her bir sınırı kimin kontrol ettiğini belirleme ihtiyacını ortadan kaldırmaz.

Örneğin, TI'nin BQ51050B ailesi kablosuz alımı ve Li-ion/Li-polimer şarjı birleştirir. TI'nin TIDA-00318 referans tasarımı bunun yerine kablosuz bir alıcıyı ayrı bir tek hücreli şarj cihazıyla eşleştirir. Bunlar evrensel bileşen önerilerini değil, farklı mimarileri göstermektedir.

Temel koruma devresi de normal şarj düzenlemesinin yerine geçmez. Koruyucu kesme, her şarjı sonlandırmanın rutin yöntemi haline gelmemelidir.

Amaçlanan Bağlantı İstasyonunu ve Şarj Düzenlemesini Belirtin

Yalnızca istenen şarj gücüyle değil, kullanıcıların ürünü nasıl yerleştireceğiyle başlayın.

Ürünün özel bir şarj ünitesiyle mi, seçilen şarj pedleriyle mi, yoksa daha geniş bir birlikte çalışabilirlik hedefiyle mi çalışması gerektiğini tanımlayın. 'Kablosuz' her pad'in her alıcıyı şarj edeceği anlamına gelmez. Farklı teknolojiler ve uygulamalar farklı ürünlere hizmet eder.

Amaçlanan vericiyi, giriş beslemesini ve alıcı tasarımı revizyonunu kaydedin. Daha sonra kullanıcı yerleştirme zarfını belgeleyin:

• Amaçlanan dinlenme pozisyonu ve yönelimi.

• Kabul edilebilir yan hareket ve dönüş.

• Muhafaza duvarı ve bobinler arasındaki onaylanmış herhangi bir kapak.

• Bağlantı istasyonunun cihazı nasıl tuttuğu veya yönlendirdiği.

• Doğru yerleştirme, şarj etme ve şarj arızası göstergesi.

Yakın oturan bir beşik, konumlandırmayı öngörülebilir hale getirebilir. Ayrıca daha bilinçli bir mekanik tasarım gerektirebilir. Düz ped farklı yerleştirme özgürlüğü sunabilir ancak kullanılabilir şarj alanının test yoluyla belirlenmesi gerekir.

Başarılı bir tezgah gösterisinin reklam uyumluluğundan kaçının. Bitmiş ürünü amaçlanan verici seti ile doğrulayın.

Alıcı Çıkışını Pil Şarj Cihazıyla Eşleştirin

Alıcı çıkışı ve pil şarj ayarları farklı özelliklerdir.

Ayrı bir şarj cihazına sahip bir alıcı için elektronik ekibi, beklenen alıcı koşullarında şarj cihazının giriş gereksinimlerini doğrulamalıdır. Başlatmayı, normal çalışmayı, azaltılmış mevcut gücü ve kesintili alımı kontrol edin.

Entegre alıcı-şarj cihazı için cihazın tam modelini ve şarj davranışını doğrulayın. Benzer parça adları aynı akü voltajı ayarlarını sağlamaz.

Pil tedarikçisi seçilen hücrenin onaylı şarj limitlerini sağlamalıdır. 'LiPo' etiketi tek başına onları tanımlamaz. Nominal akü voltajı, şarj düzenleme voltajı değildir.

Ayrıntılı Ana şarj cihazı entegrasyon gereksinimleri voltajı, akımı, sıcaklık geri bildirimini ve koruma koordinasyonunu kapsamalıdır. Kablosuz alım eklemek giriş kaynağını değiştirir; pil tarafı gereksinimlerini ortadan kaldırmaz.

Bu kılavuz kompakt tek hücreli ürünlere odaklanmaktadır. Çok hücreli bir paket, tek hücreli bir alıcı devresinin varsayılan bir uzantısı yerine, konfigürasyonuna uygun bir şarj mimarisine ihtiyaç duyar.

Bağlantı İstasyonu Wattını Doğrudan Pil Akımına Dönüştürmeyin

Bir vericinin güç değeri hücreye giren akımı belirlemez. Her güç rakamının nerede ölçüldüğünü doğrulayın.

Faydalı ölçüm noktaları arasında verici girişi, alıcı DC çıkışı, sistem beslemesi ve akü terminalleri bulunur. Cihazın tamamına tek bir verimlilik varsayımı uygulamak yerine bunları ayrı ayrı kaydedin.

Mevcut pil şarj gücü aynı zamanda ana bilgisayar yüküne ve şarj mimarisine de bağlıdır. Bağlantı istasyonunda çalışan bir ekran, radyo veya sensör, gelen gücün bir kısmını tüketebilir. Termal kontrol şarjı daha da azaltabilir.

Önerilen bir tasarım için şunları sorun:

• Ana şarj aşamasında hangi akü akımı gereklidir?

• Alıcı, şarj cihazını ve aktif cihazı birlikte destekleyebilir mi?

• Kullanılabilir kablosuz güç düştüğünde ne olur?

• Pil, amaçlanan koşullar altında sistem yükünü destekliyor mu?

• Şarj süresi ve şarjın tamamlanması nasıl ölçülür?

İstenilen yeniden yükleme süresini doğrulamak için bir sistem hedefi olarak değerlendirin. Pil kapasitesini dock'un reklamı yapılan çıkış akımına bölerek garantili bir sonuç hesaplamayın.

Komple Şarj Düzeneği için Yer Ayırın

İnce bir hücre, mekanik yığının yalnızca bir parçasıdır.

Alıcı bobini, belirtilen korumasını, yapışkan katmanlarını, PCB bileşenlerini, izolasyonu ve kablo yönlendirmesini ekleyin. Ayrıca pilin bitmiş paket toleranslarını ve çalışma ömrü boyunca onaylanmış boyut toleransını da hesaba katın.

Bobin mesafesi ve yakındaki malzemeler güç aktarımını etkileyebilir. Bu nedenle açıkta bobin kullanan bir prototip, üretim muhafazasının arkasında performans sağlamaz.

Nominal hücre boyutlarının etrafına keyfi boşluklar eklemek yerine kurulu yapıyı gözden geçirin. LiPo pil bölmesi tasarım gereklilikleri, bu düzenek içindeki tutma, basınç koruma ve pil açıklığının tanımlanmasına yardımcı olur.

Bobin veya PCB'de kaybedilen alanı geri kazanmak için poşeti sıkmayın. Boyut çatışmasını muhafaza, pil seçimi veya şarj düzeni yoluyla çözün.

Korumayı genel bir yalıtım levhası olarak değil, belirli bir manyetik bileşen olarak ele alın. Malzemesi, konumu ve yapısı onaylı kablosuz tertibata aittir.

Sadece Alıcıdaki Değil, Pildeki Isıyı da İnceleyin

Kablosuz güç aktarımı, ürünün diğer yerlerindeki kayıplara ek olarak kayıplara da neden olur. Bobin yapısı, düzeni, ekranı ve yakınındaki metaller ısıtmayı etkileyebilir.

Bir IC'nin dahili termal koruması pil sıcaklığını belirlemez. Benzer şekilde, soğuk bir dış kapak, kapalı bir hücrenin onaylı şarj koşullarında kaldığını kanıtlamaz.

İlgili yerlerde sıcaklık ölçümlerini planlayın:

• Pil yüzeyi ve belirtilen pil sensörü.

• Alıcı bobin tertibatı.

• Alıcı ve şarj elektroniği.

• Yakındaki ısı üreten cihaz bileşenleri.

• Ürünle ilgili olan yerlerde erişilebilir muhafaza yüzeyleri.

Her sonuçla ortam sıcaklığını, pil durumunu, cihaz modunu ve hizalamayı kaydedin. Tek bir evrensel sıcaklık eşiği yerine seçilen aküye ve bitmiş ürüne uygun sınırları kullanın.

Pil NTC arayüzünün tanımlanmış bir okuyucuya ve yanıta ihtiyacı vardır. Şarj cihazı tasarımıyla elektrik özelliklerini, yerleşimini ve arıza yönetimini doğrulayın. Bir termistör tek başına şarjı duraklatamaz.

Termal sınırlama tekrar tekrar şarj hedefini engelliyorsa tüm düzeni ve çalışma modunu tekrar gözden geçirin. Pil kapasitesinin artırılması, yetersiz şarj gücünü veya zayıf ısı yönetimini tek başına çözmez.

Hizalamayı, Kesintileri ve Şarj Durumunu Doğrulayın

Oda sıcaklığında şarj edilen ortalanmış bir numune yararlı bir başlangıç ​​noktasıdır. Tam bir sürüm testi değildir.

Aşağıdaki matris pratik bir OEM planlama yardımcısıdır. Kesin koşullar ve geçiş limitleri seçilen şarj sistemi ve ürün gereksinimlerinden gelmelidir.

Ölçülen pil davranışına göre şarj göstergesini kontrol edin. Güç almak, pili şarj etmek ve tam şarja ulaşmak ayrı durumlardır. Ürün yazılımı bunları birbirinin yerine kullanılabilir olarak sunmamalıdır.

Cihazın şarj sırasında çalıştığı durumlarda bu modu açıkça test edin. Resmi olmayan bir mühendislik varsayımı olarak bırakmak yerine, iş yükü kısıtlamalarını ürün spesifikasyonuna dahil edin.

Yabancı Nesne ve Ürün Uygunluk Kontrollerini Ayrı Tutun

Aktarım alanındaki metal nesneler enerji ve ısıyı emebilir. Yabancı nesne tespiti, seçilen kablosuz şarj sistemindeki bu riski ortadan kaldırır. Pil sıcaklığı izlemenin yerini almaz.

Kablosuz çözüm sağlayıcısının onaylı doğrulama sürecini ve uygun laboratuvar kontrollerini kullanın. Üretim ürününün şarjını başarıyla gerçekleştirmek için koruyucu işlevleri devre dışı bırakmayın. Enerji verilmiş bir şarj tertibatının üzerine gevşek metal yerleştirerek doğaçlama testler yapmayın.

Qi kullanan bir ürün için bileşen seçimi tek başına bitmiş ürün sertifikasyonu sağlamaz. Kablosuz Güç Konsorsiyumu, bileşenleri eksiksiz işlevsel verici ve alıcılardan ayırır. Bir alıcı modülünün entegre edilmesi yine de uygulanabilir ürün düzeyinde değerlendirmeyi gerektirir.

Kablosuz birlikte çalışabilirliği, pil güvenliğini ve taşıma belgelerini ayrı inceleme öğeleri olarak saklayın. Birinin delili diğerinin delili olarak sunulmamalıdır.

Benzer şekilde, şarj bağlantı noktasının çıkarılması bir muhafaza stratejisini destekleyebilir ancak suya dayanıklılık derecesi belirlemez. Bu iddia, bitmiş yapıya ve ilgili testlere bağlıdır.

Paylaşılan Pil ve Kablosuz Şarj Özelliğini Hazırlayın

Pil örnekleri istemeden önce pil tedarikçisine gerçek arayüzü değerlendirmek için yeterli bilgi gönderin:

• Ürün uygulaması ve amaçlanan yerleşik işletim modu.

• Hücre konfigürasyonu, voltaj gereksinimleri ve kapasite hedefi.

• Onaylanmış şarj voltajı ve şarj akımı gereksinimleri.

• Normal, tepe ve yedek deşarj talebi.

• Maksimum bitmiş akü boyutları ve mevcut montaj alanı.

• Bataryaya göre bobin ve alıcı konumları.

• Konektör pin çıkışı, kablo uzunluğu ve kablo çıkış yönü.

• PCM veya BMS gereksinimleri ve sıcaklık algılama arayüzü.

• Varsa amaçlanan şarj ortamı ve ölçülen prototip sıcaklıkları.

• Numune doğrulama gereksinimleri, miktarı ve proje aşaması.

Kablosuz elektronik ekibine aynı pil çizimini ve teknik özellik revizyonunu verin. İki tedarikçi hücre, sıcaklık sensörü veya mevcut alan hakkında farklı varsayımlarla çalışmamalıdır.

Numune almadan önce pil kabul kayıtları üzerinde anlaşın. A pil takımı testi kontrol listesi, ayrı kablosuz sistem doğrulama kayıtlarının yanı sıra kapasite, deşarj, koruma ve sıcaklık sonuçlarının düzenlenmesine yardımcı olur.

ZERNE, boyutlar, kapasite, koruma, NTC gereksinimleri, konektörler ve kablolar etrafında pil özelleştirmesini destekler. Kablosuz verici, alıcı ve bobin geliştirmenin ayrıca kararlaştırılan bir kapsamı olmalıdır; bu işlevlerin özel bir hücreye veya pakete dahil olduğunu varsaymayın.

Doğrulanmış bobin, ekranlama, muhafaza, pil ve donanım yazılımı revizyonlarını birlikte dondurun. Uyum, güç aktarımı, algılama veya ısıtmayı etkileyebilecek değişikliklerden sonra ilgili testleri yeniden değerlendirin.

SSS

LiPo Pil Kablosuz Şarjının Özel Bir Hücreye İhtiyacı Var mı?

Hücrenin kendine özgü bir kablosuz alım fonksiyonuna ihtiyacı yoktur. Sistemin takip ettiği onaylı şarj spesifikasyonlarına ihtiyaç duyar. Pil formatı, sıcaklık algılama ve koruma da bitmiş cihaza uygun olmalıdır.

Kablosuz Alıcıyı Doğrudan LiPo Pile Bağlayabilir miyim?

Yalnızca bir güç kaynağı alıcısıysa hayır. Akü şarj kontrolü mevcut olmalı ve doğru şekilde yapılandırılmalıdır. Bazı alıcılar bu kontrolü entegre eder; Bir mimari seçmeden önce devre ve hücre gereksinimlerini tam olarak doğrulayın.

Her LiPo Pil Kablosuz Şarj Sistemi Telefon Şarj Pedi ile Uyumlu mudur?

Hayır. Uyumluluk vericiye, alıcıya, teknolojiye ve montajı yapılan ürüne bağlıdır. Tescilli bir dock veya küçük cihaz alıcısının, rastgele bir telefon altlığıyla uyumlu olduğu varsayılmamalıdır.

LiPo Pilin Kablosuz Şarjı Her Zaman Kablolu Şarjdan Daha Uzun Sürer mi?

Hiçbir evrensel karşılaştırma geçerli değildir. Yeniden şarj süresi, verilen güce, pil şarj limitlerine, cihaz yüküne, sıcaklığa ve şarjın sonlandırılmasına bağlıdır. Tanımlanan koşullar altında ölçülen yük profillerinin tamamını karşılaştırın.

Alıcı Bobini Pilin Yanına veya Arkasına Yerleştirilebilir mi?

Konumun manyetik, termal ve mekanik incelemeye ihtiyacı var. Üretim amaçlı mahfazanın içindeki seçilen bobini, korumayı ve pil düzenlemesini doğrulayın. Başarılı bir açık tahta testi her yığılmış düzeni onaylamaz.

OEM Alıcıları Kablosuz Olarak Şarj Edilen Bir LiPo Ürünü İçin Ne Belirtmelidir?

Amaçlanan bağlantı istasyonunu, pil sınırlarını, yeniden şarj hedefini, cihaz yükünü, bitmiş pil alanını, bobin düzenini, sıcaklık geri bildirimini ve doğrulama koşullarını belirtin. Pil tasarımı ve kablosuz elektronikler için sorumluluğu ayrı ayrı atayın.

Çözüm

Ürünün tamamı uyumlu kablosuz alım ve uygun pil şarj kontrolü sağladığında, bir LiPo pil kablosuz olarak şarj edilebilir. Mühendislik kararı, bir hücre seçmenin veya bir bobin eklemenin ötesine uzanır.

OEM ekipleri alt sistem sorumluluklarını tanımlamalı, tüm kurulum kapsamını korumalı ve gerçekçi hizalama, yük ve sıcaklık koşulları altında şarj işlemini doğrulamalıdır. Kontrollü tasarım revizyonları kullanarak pil ve kablosuz aksamı birlikte onaylayın.

Pil Spesifikasyon İncelemesi Talep Edin

Kablosuz şarjlı kompakt bir ürün mü geliştiriyorsunuz? Pil ömrünü, şarj sınırlarını, yük profilini, konektörü, NTC gereksinimlerini ve önerilen bobin düzenini ZERNE ile paylaşın. Pil seçimini incelemek ve ana bilgisayar şarj tasarımınızın yanı sıra arayüzleri paketlemek için özel LiPo pil desteği talep edin.