Cheie la pachet:
- Tensiunea este esențială în designul personalizat al pachetului de baterii, influențând puterea de ieșire și compatibilitatea dispozitivului. Înțelegeți tensiunile nominale, încărcate și descărcate și luați în considerare chimia bateriei, cerințele de aplicare și reglementările de transport.
Proiectarea a pachet de baterii personalizat este ca și cum ai pune cap la cap un puzzle complex. Trebuie să vă gândiți la specificațiile de putere, curent, capacitate, cerințele de dimensiune, configurația celulei și numărul de celule. Dar există o piesă crucială care este adesea trecută cu vederea: tensiunea. Așa că haideți să ne scufundăm în lumea electrizantă a tensiunii bateriei și să înțelegem importanța acesteia.
Ce este tensiunea și de ce contează?
Tensiunea este ca presiunea apei din furtunul de grădină. Impinge electricitatea prin dispozitivele tale. Cu cât tensiunea este mai mare, cu atât mai multă putere pot folosi dispozitivele dvs.
Produse de joasă tensiune vs. de înaltă tensiune
Dispozitivele au nevoi de energie diferite. Un produs de joasă tensiune nu are nevoie de multă putere pentru a rula, așa că acumulatorul trebuie doar să elibereze o cantitate mică de curent. În sens invers, produsele de mare putere au nevoie de multă putere pentru a rula, așa că au nevoie de un pachet de baterii care poate împinge mult curent.
Descifrarea tensiunii bateriei
Pentru a înțelege tensiunea unui acumulator, trebuie să ne uităm la trei lucruri:
1. Tensiunea nominală
2. Tensiunea când este complet încărcată
3. Tensiunea când este complet descărcată
Să decodificăm acești termeni.
Tensiune nominală
Aceasta este tensiunea de ieșire pe care o celulă o emite atunci când este încărcată. Este ca viteza medie a unei mașini într-o călătorie lungă.
Tensiune complet încărcată
Aceasta este cea mai mare tensiune pe care o poate atinge o baterie când este complet încărcată. Este ca și cum viteza maximă pe care o poate atinge mașina ta pe un drum drept.
Tensiune complet descărcată
Acesta este cel mai scăzut nivel de tensiune pe care îl poate atinge o baterie înainte de a fi luat în considerare “gol”. Este ca cea mai mică viteză pe care o poate merge mașina ta înainte să se oprească din mișcare.
Tensiune prin chimia bateriei
Așa cum diferite mașini au viteze diferite, diferite baterii au tensiuni diferite. Iată tensiunile nominale pentru unele componente chimice comune ale bateriilor:
1. NiCad: 1,2 volți
2. NiMH: 1,4 volți
3. Litiu-ion: 3,6 volți
4. Plumb-acid: 2 volți
Amintiți-vă, acestea sunt doar “viteze medii” – ieșirea reală poate varia.
Bateriile NiMH au o tensiune nominală de 1,2 V, dar pot furniza până la 1,4 V când sunt complet încărcate. Bateriile NiCad și NiMH au o tensiune complet încărcată de 1,4V. Bateriile cu plumb-acid au o tensiune complet încărcată de 2,1 V, în timp ce bateriile cu litiu-ion au o tensiune complet încărcată de 4,2 V.
Bateriile NiCad și NiMH se pot descărca complet la 1,0 V, în timp ce bateriile cu plumb-acid se descarcă la 1,75 V. Bateriile cu litiu-ion nu trebuie să fie complet descărcate, deoarece acest lucru le poate deteriora. O funcție de întrerupere de siguranță asigură că bateriile cu litiu-ion nu coboară niciodată sub 2,8 V până la 3,0 V.
Determinarea tensiunii pentru o aplicație
Determinarea tensiunii pentru o aplicație este ca și cum ați echilibra un balansoar. Rezistența aplicației este ca greutatea de la un capăt al balansoarului, iar curentul este ca greutatea de la celălalt capăt. Ecuația este simplă:
Tensiune (V) = curent (I) x rezistență (R)
Utilizarea unui contor de curent și a unei surse de alimentare modificabile poate ajuta la determinarea consumului actual al sistemului. Acest aranjament poate fi folosit pentru a determina atât tensiunea maximă, cât și cea minimă necesară pentru sistemul dumneavoastră. Este esențial să înregistrați citirile curente. Scopul dvs. ar trebui să fie să găsiți o valoare care se încadrează între aceste două măsurători, care va reprezenta punctul de utilizare minimă a energiei.
Înțelegerea spectrului de tensiune în acest fel este crucială pentru produse și aplicații care ar putea depinde de sursele de alimentare fluctuante. În schimb, unele produse și aplicații vor prezenta un consum de energie constant.
Domenii de tensiune
Fiecare produs are un domeniu specific de tensiune pe care îl poate gestiona înainte de a începe să funcționeze defectuos. Este ca intervalul de viteză acceptabil al unei mașini. Dacă mergi prea încet, motorul s-ar putea bloca. Dacă mergi prea repede, s-ar putea supraîncălzi.
Capacitatea și tensiunea celulei
Un alt factor important este capacitatea celulei. Aceasta determină cât timp poate funcționa produsul înainte de a reîncărca bateria. Luați-o ca dimensiunea rezervorului de benzină al mașinii dvs. O capacitate mai mare a celulei înseamnă că produsul dumneavoastră poate funcționa pentru o perioadă mai lungă de timp cu o singură încărcare. O capacitate mai mică a celulei înseamnă că va trebui să vă reîncărcați produsul mai des.
Limitări de transport în funcție de tensiune
Livrarea dispozitivelor de înaltă tensiune, în special a celor cu baterii pe bază de litiu, necesită o îngrijire specială din cauza potențialei instabilitate a acestora. Este ca și cum ai transporta substanțe chimice volatile – trebuie să urmați reguli stricte de siguranță, cum ar fi ȘI 38.3.
Conform liniilor directoare stabilite de IATA, bateriile pe bază de litiu pot fi transportate fie independent, fie în interiorul echipamentelor. Dacă sunt transportate independent, starea lor de încărcare (SoC) nu trebuie să depășească 30%.
Mai mult, cantitatea de celule sau baterii care pot fi transportate simultan este determinată de cantitatea de litiu metalic conținută în baterie și dacă acestea sunt transportate în interiorul unui dispozitiv, independent sau împreună cu echipamentul. Unele pachete ar putea necesita marcaje specifice pentru a indica prezența unei baterii cu litiu în interiorul recipientului.
Tensiunea bateriei pentru modele de produse
Pentru a personaliza un pachet de baterii pentru produsul dvs., va trebui să luați în considerare o varietate de factori, inclusiv tensiunea, chimia, aranjarea celulelor și dimensiunea bateriei. Scopul este de a crea o baterie care să ofere cantitatea potrivită de putere, în același timp care se încadrează în constrângerile de proiectare ale produsului.
De exemplu, un pachet de 10 baterii NiMH poate furniza 14 volți de putere, menținând în același timp costurile scăzute. Cu toate acestea, pe măsură ce se adaugă mai multe celule, pachetul va deveni mai voluminos și mai greu. O soluție mai ușoară ar putea fi utilizarea bateriilor pe bază de litiu cu mai puține celule. Apropo, aceste baterii trebuie să treacă prin procese și restricții suplimentare de certificare a transportului, care pot crește costurile.
Concluzie
În parteneriat cu a producător calificat de baterii personalizate la începutul procesului de proiectare poate fi de mare ajutor la determinarea tensiunii necesare. La Holo Battery, vă putem ajuta să determinați designul carcasei pachetului de baterii pentru a vă asigura că există suficient spațiu pentru pachet. Cu aceste modele, puteți testa funcționalitatea produsului și puteți face modificările necesare.
Articole înrudite:
