Batterijoplossingen voor medische en draagbare apparatuur

Het batterijontwerp voor medische en draagbare apparatuur begint met de operationele vereisten van het apparaat. Spanning, looptijd, piekbelasting, beschikbare ruimte, oplaadmethode, connector, omgevingsomstandigheden en certificeringstraject hebben allemaal invloed op de uiteindelijke pakketconfiguratie. HSS Energy ondersteunt de ontwikkeling van compacte lithium-ion- en LiFePO4-batterijen vanaf de initiële specificatie tot en met monstervalidatie en productie.

Overzicht van batterijoplossingen voor medische en draagbare apparatuur

1. Definieer het apparaat voordat u de batterij selecteert

Draagbare medische en elektronische apparatuur heeft vaak strikte limieten wat betreft de grootte en het gewicht van de batterij, terwijl toch een voorspelbare looptijd en een stabiele stroomtoevoer vereist zijn. De eerste ontwerpstap is het bevestigen van de apparaatvereisten in plaats van het selecteren van een batterij alleen op basis van spanning en Ah.

· Bedrijfsspanning en toegestaan ​​spanningsbereik

· Vereiste bedrijfstijd of back-uptijd

· Gemiddelde, continue en piekstroom

· Maximale afmetingen en gewicht van de batterij

· Oplaadmethode en oplaadinterface

· Connector- en kabelvereisten

· Bedrijfs- en opslagtemperatuur

· Doelmarkt en vereiste documentatie

2. Beslisboom voor snelle selectie

3. Gemeenschappelijke batterijplatforms

Voor compacte lithium-ionprojecten kunnen klasse A-celopties bestaan ​​uit EVE, DMEGC, BAK, LG en Samsung, afhankelijk van de apparaatspecificatie, celbeschikbaarheid en projectvereisten. Bij de celselectie wordt ook rekening gehouden met de consistentie van de capaciteit, de interne weerstand, het ontladingsvermogen, de bedrijfstemperatuur, de grootte en de continuïteit van de toevoer.

4. Prioriteiten bij het ontwerpen van medische apparatuur

Batterijprojecten voor medische apparatuur vereisen doorgaans een strengere controle op de elektrische en mechanische compatibiliteit, omdat de batterij deel uitmaakt van een compleet apparaat. De exacte nalevingsroute is afhankelijk van het eindproduct en de doelmarkt, dus de batterijdocumentatie moet samen met het apparaatcertificeringsplan worden bevestigd.

5. Prioriteiten bij het ontwerpen van draagbare apparatuur

Draagbare apparatuur kan meer nadruk leggen op compacte afmetingen, lage massa, herhaaldelijk opladen en flexibele interfaces. Een geschikt pakket moet worden ontworpen rond het werkelijke belastingsprofiel, in plaats van de nominale capaciteit als enige selectiefactor te gebruiken.

· Draagbare printers en draagbare instrumenten: runtime plus tijdelijke stroomvraag

· Bewakings- en communicatieapparatuur: stabiele DC-uitgang en stand-bymodus

· Slimme mobiele apparaten: compacte afmetingen, oplaadinterface en passende behuizing

· Robotica en mobiele apparatuur: continue stroom, piekbelasting en optionele communicatie

· Back-upmodules: voorspelbare looptijd, lage zelfontlading en eenvoudig onderhoud

6. GBS en bescherming

De BMS-configuratie wordt geselecteerd op basis van de pack-spanning, celchemie en apparaatvereisten. Standaard beveiligingsfuncties omvatten bescherming tegen overbelasting, overontlading, oververhitting, kortsluiting en overstroom, samen met celbalancering en temperatuurbewaking waar nodig.

Communicatie kan worden toegevoegd wanneer de hostapparatuur de batterijstatus of besturingsgegevens nodig heeft. Projectopties kunnen Bluetooth, RS485 en CAN omvatten. Het definitieve protocol, de gegevensdefinitie en de hardware-interface worden vóór goedkeuring van het monster met de klant bevestigd.

7. Aanpassing van connectoren, kabels en behuizingen

Op maat gemaakte accupakketten met projectspecifieke kabels en connectoren, gereedgemaakt voor productie

8. Echte aangepaste batterijreferentie

Een referentieproject voor draagbare apparatuur maakte gebruik van een lithium-ionbatterij van 7,4 V 10 Ah. Het pakket maakt gebruik van een 2S-configuratie en een XT60-voedingsconnector. De elektrische en mechanische details zijn afgestemd op de interface van de apparatuur en de operationele vereisten.

Op maat gemaakte accupakketten van 7,4 V 10 Ah in batchproductie

9. Van apparaatruntime tot batterijcapaciteit

De batterij-energie kan worden geschat op basis van de apparaatbelasting, maar het resultaat is slechts een startpunt.

Bij de uiteindelijke batterijcapaciteit moet ook rekening worden gehouden met de ontlaadstroom, conversie-efficiëntie, toegestane ontladingsdiepte, temperatuur, veroudering, piekbelasting en beschikbare installatieruimte. De engineeringmarge wordt bevestigd op basis van de daadwerkelijke uitrusting in plaats van dat er voor elk project één vast percentage wordt toegepast.

10. Prototype- en apparaatvalidatie

11. Productie- en elektrische verificatie

Typische productiecontroles kunnen bestaan ​​uit inspectie van inkomende cellen, sorteren en matchen van cellen, BMS-verificatie, assemblage, controles van laden/ontladen, beschermingsverificatie, veroudering en eindinspectie. Het exacte testplan wordt bepaald door het batterijmodel en de projectvereisten.

Batterijpakketten ondergaan elektrische tests via meerdere kanalen

12. Certificering en documentatieondersteuning

Certificeringsvereisten moeten worden bevestigd op basis van de uiteindelijke batterijconfiguratie, de categorie van het eindproduct en de bestemmingsmarkt. Afhankelijk van het project kan de documentatie UN38.3 en MSDS omvatten, terwijl voor bepaalde draagbare oplaadbare batterijprojecten mogelijk IEC 62133-2 / CB, CE/RoHS of marktspecifieke certificering zoals KC vereist is.

Het certificeringsbereik is modelspecifiek. Een rapport of certificaat voor één accupakket mag niet worden beschouwd als automatische dekking voor een andere configuratie.

13. Informatie die vereist is voor een project voor medische of draagbare apparatuur

· Apparaatnaam en applicatie

· Bedrijfsspanning en toegestaan ​​spanningsbereik

· Gemiddelde, continue en piekstroom of vermogen

· Vereiste runtime

· Maximale afmetingen en gewicht van de batterij

· Oplaadmethode en opladerinformatie

· Connector-, kabel- en communicatievereisten

· Bedrijfstemperatuur en installatieomgeving

· Doelland en certificeringsvereiste

· Verwachte monster- en productiehoeveelheid

14. Kennisgeving over parameters en specificaties

De specificaties, voorbeelden en configuratieopties op deze pagina zijn bedoeld voor een voorlopige technische evaluatie. Eindspanning, capaciteit, afmetingen, gewicht, ontlaadstroom, celmodel, GBS, connector, behuizing, communicatie en andere specificaties kunnen veranderen afhankelijk van apparaatvereisten, beschikbaarheid van componenten, certificeringsbereik en productontwikkeling.

De definitieve specificaties zijn afhankelijk van het goedgekeurde monster, het bevestigde gegevensblad, de technische overeenkomst, PI of contract. Indien website-informatie afwijkt van een goedgekeurd projectdocument, prevaleert het goedgekeurde projectdocument.

Vertel ons over uw apparatuur

Stuur de apparaatspanning, belasting, vereiste looptijd, batterijruimte, oplaadmethode, connector en doelmarkt. HSS Energy kan een geschikte batterijarchitectuur evalueren voor monster- en apparaatvalidatie.