Pin LiPo có thể sạc không dây được không? Những gì nhà thiết kế OEM cần chỉ định

Đế sạc có thể tháo đầu nối nguồn lộ ra khỏi sản phẩm nhỏ gọn. Tuy nhiên, việc đặt pin LiPo bên trong sản phẩm đó không làm cho nó có thể sạc được không dây.

Sạc không dây bổ sung thêm bộ thu, bộ phận từ tính và các yêu cầu điều khiển cho thiết bị. Những bổ sung này cạnh tranh với pin về không gian và tạo ra một nhiệm vụ thiết kế nhiệt khác.

Đối với sản phẩm mỏng, pin lithium polymer mỏng có thể giúp phù hợp với kích thước vỏ pin sẵn có. Cụm sạc hoàn chỉnh vẫn cần không gian riêng và xác nhận.

Hướng dẫn này giải thích những gì các nhà thiết kế OEM nên chỉ định giữa hệ thống nguồn không dây và pin.

Trả lời nhanh: Pin LiPo có thể sạc không dây được không?

Đúng. Pin LiPo có thể được sạc thông qua hệ thống sạc không dây được thiết kế phù hợp. Bản thân tế bào không nhận và điều chỉnh nguồn điện không dây.

Trong thiết kế cảm ứng điển hình, máy phát truyền năng lượng đến cuộn dây máy thu. Thiết bị điện tử thu chuyển đổi năng lượng đó thành nguồn điện có thể sử dụng được. Sau đó, quản lý sạc pin sẽ kiểm soát việc sạc theo thông số pin đã chọn.

Một số IC kết hợp bộ thu và bộ sạc pin. Một số khác cung cấp đầu ra nguồn cho bộ sạc riêng. Cả cuộn dây trần và đầu ra nguồn chỉ dành cho máy thu đều không được coi là bộ sạc pin.

Truyền năng lượng không dây riêng biệt khỏi sạc pin

Thuật ngữ 'pin sạc không dây' có thể ẩn chứa một số chức năng khác nhau. Xác định chúng riêng lẻ trước khi chọn pin hoặc phê duyệt mô-đun máy thu.

Một thành phần vật lý có thể thực hiện một số chức năng. Việc tích hợp không loại bỏ nhu cầu xác định ai kiểm soát từng giới hạn.

Ví dụ: dòng BQ51050B của TI kết hợp khả năng thu sóng không dây và sạc Li-ion/Li-polymer. Thay vào đó, thiết kế tham chiếu TIDA-00318 của TI ghép nối bộ thu không dây với bộ sạc một cell riêng biệt. Chúng minh họa các kiến ​​trúc khác nhau, không phải các khuyến nghị về thành phần phổ quát.

Mạch bảo vệ cơ bản cũng không thể thay thế cho quy định sạc thông thường. Việc cắt bảo vệ của nó không nên trở thành phương pháp thông thường để kết thúc mỗi lần sạc.

Chỉ định Dock dự định và sắp xếp sạc

Bắt đầu với cách người dùng đặt sản phẩm xuống chứ không chỉ là công suất sạc mong muốn.

Xác định xem sản phẩm có phải hoạt động với giá đỡ chuyên dụng, miếng sạc được chọn hay mục tiêu có khả năng tương tác rộng hơn hay không. 'Không dây' không có nghĩa là mọi miếng đệm sẽ sạc cho mọi đầu thu. Các công nghệ và cách triển khai khác nhau phục vụ các sản phẩm khác nhau.

Ghi lại máy phát dự định, nguồn cung cấp đầu vào của nó và bản sửa đổi thiết kế máy thu. Sau đó ghi lại phong bì vị trí của người dùng:

• Vị trí và hướng nghỉ ngơi dự định.

• Chuyển động ngang và xoay chấp nhận được.

• Tường bao vây và bất kỳ vỏ bọc nào được phê duyệt giữa các cuộn dây.

• Cách dock giữ lại hoặc dẫn hướng thiết bị.

• Dấu hiệu cho thấy vị trí chính xác, sạc và sạc không thành công.

Giá đỡ vừa khít có thể giúp định vị dễ dàng. Nó cũng có thể yêu cầu thiết kế cơ khí có chủ ý hơn. Một tấm đệm phẳng có thể mang lại sự tự do về vị trí khác nhau nhưng khu vực sạc có thể sử dụng phải được thiết lập thông qua thử nghiệm.

Tránh khả năng tương thích quảng cáo từ một cuộc trình diễn băng ghế dự bị thành công. Xác thực sản phẩm đã hoàn thành với bộ máy phát dự định.

Khớp đầu ra của máy thu với bộ sạc pin

Cài đặt đầu ra máy thu và sạc pin là các thông số kỹ thuật khác nhau.

Đối với bộ thu có bộ sạc riêng, nhóm điện tử phải xác nhận các yêu cầu đầu vào của bộ sạc trong các điều kiện bộ thu dự kiến. Kiểm tra quá trình khởi động, hoạt động bình thường, nguồn điện khả dụng giảm và việc tiếp nhận bị gián đoạn.

Đối với bộ sạc thu tích hợp, hãy xác minh biến thể thiết bị chính xác và hoạt động sạc của nó. Tên bộ phận tương tự không thiết lập cài đặt điện áp pin giống hệt nhau.

Nhà cung cấp pin phải cung cấp giới hạn sạc được phê duyệt của ô đã chọn. Riêng nhãn 'LiPo' không xác định được chúng. Điện áp danh nghĩa của pin không phải là điện áp điều chỉnh sạc.

Chi tiết Yêu cầu tích hợp bộ sạc máy chủ phải bao gồm điện áp, dòng điện, phản hồi nhiệt độ và phối hợp bảo vệ. Việc thêm tính năng thu sóng không dây sẽ thay đổi nguồn đầu vào; nó không loại bỏ các yêu cầu về pin.

Hướng dẫn này tập trung vào các sản phẩm đơn bào nhỏ gọn. Gói nhiều ô cần có kiến ​​trúc sạc phù hợp với cấu hình của nó, thay vì phần mở rộng giả định của mạch thu đơn ô.

Không chuyển đổi trực tiếp công suất của đế thành dòng điện của pin

Định mức công suất của máy phát không quyết định dòng điện đi vào tế bào. Xác nhận vị trí đo từng con số công suất.

Các điểm đo hữu ích bao gồm đầu vào máy phát, đầu ra DC của máy thu, nguồn cung cấp hệ thống và cực pin. Ghi lại chúng một cách riêng biệt thay vì áp dụng một giả định hiệu suất duy nhất cho thiết bị hoàn chỉnh.

Năng lượng sạc pin khả dụng cũng phụ thuộc vào tải của máy chủ và kiến ​​trúc sạc. Màn hình, radio hoặc cảm biến hoạt động trên đế có thể tiêu thụ một phần nguồn điện đi vào. Kiểm soát nhiệt có thể làm giảm sạc hơn nữa.

Đối với một thiết kế được đề xuất, hãy hỏi:

• Dòng điện nào được yêu cầu trong giai đoạn sạc chính?

• Bộ thu có thể hỗ trợ bộ sạc và thiết bị hoạt động cùng nhau không?

• Điều gì xảy ra khi nguồn điện không dây khả dụng bị mất?

• Pin có bổ sung cho tải hệ thống trong bất kỳ điều kiện dự định nào không?

• Thời gian sạc và mức hoàn thành sạc được đo như thế nào?

Hãy coi thời gian nạp tiền được yêu cầu làm mục tiêu hệ thống để xác thực. Không tính kết quả đảm bảo bằng cách chia dung lượng pin cho dòng điện đầu ra được quảng cáo của đế cắm.

Dành không gian cho cụm sạc hoàn chỉnh

Một ô mỏng chỉ là một phần của ngăn xếp cơ học.

Bao gồm cuộn dây máy thu, tấm chắn được chỉ định, lớp dính, thành phần PCB, lớp cách điện và định tuyến cáp. Đồng thời tính đến dung sai đóng gói thành phẩm của pin và dung sai kích thước được phê duyệt trong suốt thời gian hoạt động của pin.

Khoảng cách cuộn dây và các vật liệu gần đó có thể ảnh hưởng đến việc truyền tải điện năng. Do đó, nguyên mẫu sử dụng cuộn dây hở sẽ không tạo ra được hiệu suất đằng sau vỏ sản xuất.

Xem lại kết cấu đã lắp đặt thay vì thêm khoảng trống tùy ý xung quanh kích thước ô danh nghĩa. các Các yêu cầu về thiết kế ngăn chứa pin LiPo giúp xác định khả năng duy trì, bảo vệ áp suất và độ hở của pin trong cụm đó.

Không bóp túi để lấy lại khoảng trống bị mất cho cuộn dây hoặc PCB. Giải quyết xung đột về kích thước thông qua vỏ bọc, lựa chọn pin hoặc bố trí sạc.

Coi tấm chắn như một bộ phận từ tính cụ thể chứ không phải một tấm cách điện thông thường. Vật liệu, vị trí và cấu trúc của nó thuộc về cụm không dây đã được phê duyệt.

Xem xét độ nóng của pin, không chỉ ở đầu thu

Truyền điện không dây gây ra tổn thất ngoài những tổn thất ở những nơi khác trong sản phẩm. Cấu trúc cuộn dây, bố trí, che chắn và kim loại gần đó có thể ảnh hưởng đến hệ thống sưởi.

Cơ chế bảo vệ nhiệt bên trong của IC không thiết lập nhiệt độ của pin. Tương tự như vậy, lớp vỏ ngoài mát mẻ không chứng tỏ được rằng pin kèm theo vẫn ở trong điều kiện sạc được phê duyệt.

Lập kế hoạch đo nhiệt độ tại các vị trí liên quan:

• Bề mặt pin và cảm biến pin được chỉ định.

• Cụm cuộn dây thu.

• Đầu thu và sạc điện tử.

• Các thành phần thiết bị sản xuất nhiệt gần đó.

• Bề mặt vỏ tiếp cận được khi liên quan đến sản phẩm.

Ghi lại nhiệt độ môi trường, trạng thái pin, chế độ thiết bị và căn chỉnh với từng kết quả. Sử dụng các giới hạn phù hợp với pin và thành phẩm đã chọn thay vì một ngưỡng nhiệt độ chung.

Giao diện NTC của pin cần có đầu đọc và phản hồi xác định. Xác nhận thông số kỹ thuật điện, vị trí và cách xử lý lỗi của nó với thiết kế bộ sạc. Một mình điện trở nhiệt không thể tạm dừng sạc.

Nếu giới hạn nhiệt liên tục ngăn cản mục tiêu sạc lại, hãy xem lại cách bố trí và chế độ vận hành hoàn chỉnh. Việc tăng dung lượng pin sẽ không giải quyết được vấn đề không đủ năng lượng sạc hoặc quản lý nhiệt kém.

Xác thực việc căn chỉnh, gián đoạn và trạng thái sạc

Việc nạp mẫu ở giữa ở nhiệt độ phòng là điểm khởi đầu hữu ích. Nó không phải là một thử nghiệm phát hành hoàn chỉnh.

Ma trận sau đây là công cụ hỗ trợ lập kế hoạch OEM thực tế. Các điều kiện chính xác và giới hạn vượt qua phải đến từ hệ thống sạc đã chọn và các yêu cầu về sản phẩm.

Kiểm tra chỉ báo sạc dựa trên hoạt động đo được của pin. Nhận nguồn, sạc pin và sạc đầy là các trạng thái riêng biệt. Phần sụn không nên trình bày chúng dưới dạng có thể hoán đổi cho nhau.

Trường hợp thiết bị hoạt động trong khi sạc, hãy kiểm tra chế độ đó một cách rõ ràng. Bao gồm mọi hạn chế về khối lượng công việc trong đặc tả sản phẩm thay vì để chúng như một giả định kỹ thuật không chính thức.

Giữ riêng biệt việc kiểm tra việc tuân thủ đối tượng lạ và sản phẩm

Các vật kim loại trong vùng truyền có thể hấp thụ năng lượng và nhiệt. Tính năng phát hiện vật thể lạ giải quyết rủi ro này trong hệ thống sạc không dây đã chọn. Nó không thay thế việc theo dõi nhiệt độ pin.

Sử dụng quy trình xác nhận đã được phê duyệt của nhà cung cấp giải pháp không dây và các biện pháp kiểm soát phù hợp trong phòng thí nghiệm. Không tắt các chức năng bảo vệ để sạc sản phẩm thành công. Không ứng biến các thử nghiệm bằng cách đặt kim loại lỏng lẻo lên bộ sạc đang mang điện.

Đối với một sản phẩm sử dụng Qi, chỉ riêng việc lựa chọn thành phần không thiết lập được chứng nhận thành phẩm. Wireless Power Consortium phân biệt các thành phần với các máy phát và máy thu chức năng hoàn chỉnh. Việc tích hợp mô-đun máy thu vẫn yêu cầu đánh giá ở cấp độ sản phẩm hiện hành.

Giữ khả năng tương tác không dây, an toàn pin và tài liệu vận chuyển dưới dạng các mục đánh giá riêng biệt. Bằng chứng cho một người không nên được đưa ra làm bằng chứng cho những người khác.

Tương tự, việc loại bỏ cổng sạc có thể hỗ trợ chiến lược đóng thùng nhưng không thiết lập được mức chống nước. Tuyên bố đó phụ thuộc vào việc xây dựng đã hoàn thành và thử nghiệm liên quan của nó.

Chuẩn bị thông số kỹ thuật về pin dùng chung và sạc không dây

Trước khi yêu cầu mẫu pin, hãy gửi cho nhà cung cấp pin đủ thông tin để đánh giá giao diện thực tế:

• Ứng dụng sản phẩm và chế độ vận hành gắn đế dự định.

• Cấu hình tế bào, yêu cầu điện áp và mục tiêu công suất.

• Các yêu cầu về điện áp và dòng điện được phê duyệt.

• Nhu cầu xả bình thường, cao điểm và dự phòng.

• Kích thước pin hoàn thiện tối đa và không gian lắp đặt sẵn có.

• Vị trí cuộn dây và bộ thu liên quan đến pin.

• Sơ đồ chân của đầu nối, chiều dài cáp và hướng thoát dây.

• Yêu cầu PCM hoặc BMS và giao diện cảm biến nhiệt độ.

• Môi trường sạc dự định và đo nhiệt độ nguyên mẫu, nếu có.

• Yêu cầu xác nhận mẫu, số lượng và giai đoạn dự án.

Cung cấp cho nhóm điện tử không dây bản vẽ pin và bản sửa đổi thông số kỹ thuật tương tự. Hai nhà cung cấp không nên làm việc dựa trên những giả định khác nhau về tế bào, cảm biến nhiệt độ hoặc không gian có sẵn.

Thống nhất về hồ sơ nghiệm thu pin trước khi lấy mẫu. MỘT Danh sách kiểm tra kiểm tra bộ pin giúp sắp xếp các kết quả về dung lượng, mức xả, mức bảo vệ và nhiệt độ cùng với các bản ghi xác nhận hệ thống không dây riêng biệt.

ZERNE hỗ trợ tùy chỉnh pin theo kích thước, dung lượng, khả năng bảo vệ, yêu cầu NTC, đầu nối và cáp. Việc phát triển máy phát, máy thu và cuộn dây không dây phải có phạm vi được thỏa thuận riêng; đừng cho rằng các chức năng này được bao gồm trong một ô hoặc gói tùy chỉnh.

Đóng băng các bản sửa đổi cuộn dây, tấm chắn, vỏ, pin và phần sụn đã được xác nhận cùng nhau. Đánh giá lại các thử nghiệm liên quan sau những thay đổi có thể ảnh hưởng đến độ vừa vặn, truyền lực, cảm biến hoặc sưởi ấm.

Câu hỏi thường gặp

Sạc không dây cho pin LiPo có cần một tế bào đặc biệt không?

Tế bào không cần chức năng tiếp nhận không dây nội tại. Nó cần các thông số kỹ thuật sạc được phê duyệt mà hệ thống tuân theo. Định dạng pin, cảm biến nhiệt độ và bảo vệ cũng phải phù hợp với thiết bị đã hoàn thiện.

Tôi có thể kết nối trực tiếp bộ thu không dây với pin LiPo không?

Không nếu nó chỉ là một máy thu cung cấp điện. Kiểm soát sạc pin phải có mặt và được cấu hình chính xác. Một số máy thu tích hợp điều khiển đó; xác minh các yêu cầu chính xác về mạch và tế bào trước khi chọn kiến ​​trúc.

Mọi hệ thống sạc không dây pin LiPo có tương thích với đế sạc điện thoại không?

Không. Khả năng tương thích phụ thuộc vào máy phát, máy thu, công nghệ và sản phẩm được lắp ráp. Không nên cho rằng một đế cắm hoặc bộ thu thiết bị nhỏ độc quyền tương thích với một miếng đệm điện thoại tùy ý.

Sạc không dây cho pin LiPo có luôn mất nhiều thời gian hơn sạc có dây không?

Không có so sánh phổ quát được áp dụng. Thời gian sạc lại phụ thuộc vào nguồn điện được cung cấp, giới hạn sạc pin, tải thiết bị, nhiệt độ và thời gian kết thúc sạc. So sánh các cấu hình điện tích đo được hoàn chỉnh trong các điều kiện xác định.

Cuộn dây thu có thể được đặt bên cạnh hoặc phía sau pin không?

Vị trí cần được xem xét từ tính, nhiệt và cơ học. Xác thực cuộn dây đã chọn, tấm chắn và cách bố trí pin bên trong vỏ dành cho mục đích sản xuất. Thử nghiệm bảng mở thành công không chấp nhận mọi bố cục xếp chồng lên nhau.

Người mua OEM nên chỉ định điều gì cho sản phẩm LiPo được sạc không dây?

Chỉ định đế dự định, giới hạn pin, mục tiêu sạc lại, tải thiết bị, dung lượng pin đã hoàn thành, cách sắp xếp cuộn dây, phản hồi nhiệt độ và điều kiện xác nhận. Phân công trách nhiệm thiết kế pin và thiết bị điện tử không dây riêng biệt.

Phần kết luận

Pin LiPo có thể được sạc không dây khi sản phẩm hoàn chỉnh cung cấp khả năng thu sóng không dây tương thích và kiểm soát sạc pin thích hợp. Quyết định kỹ thuật không chỉ dừng lại ở việc chọn một ô hoặc thêm một cuộn dây.

Các nhóm OEM nên xác định trách nhiệm của hệ thống con, bảo toàn phạm vi lắp đặt hoàn chỉnh và xác minh việc sạc pin trong các điều kiện nhiệt độ, tải trọng và căn chỉnh thực tế. Phê duyệt việc lắp ráp pin và không dây cùng nhau bằng cách sử dụng các bản sửa đổi thiết kế được kiểm soát.

Yêu cầu đánh giá thông số kỹ thuật của pin

Phát triển sản phẩm nhỏ gọn có sạc không dây? Chia sẻ vỏ pin, giới hạn sạc, cấu hình tải, đầu nối, yêu cầu NTC và cách bố trí cuộn dây được đề xuất với ZERNE. Yêu cầu hỗ trợ pin LiPo tùy chỉnh để xem xét các giao diện lựa chọn và đóng gói pin cùng với thiết kế sạc máy chủ của bạn.