Rozwiązania akumulatorowe do sprzętu medycznego i przenośnego

Projektowanie baterii do sprzętu medycznego i przenośnego rozpoczyna się od wymagań eksploatacyjnych urządzenia. Napięcie, czas pracy, obciążenie szczytowe, dostępna przestrzeń, metoda ładowania, złącze, warunki środowiskowe i trasa certyfikacji mają wpływ na ostateczną konfigurację pakietu. HSS Energy wspiera rozwój kompaktowych akumulatorów litowo-jonowych i LiFePO4 od wstępnej specyfikacji, poprzez walidację próbek i produkcję.

Przegląd rozwiązań akumulatorowych do sprzętu medycznego i przenośnego

1. Zdefiniuj urządzenie przed wyborem baterii

Przenośny sprzęt medyczny i elektroniczny często ma ścisłe ograniczenia dotyczące rozmiaru i wagi baterii, a jednocześnie wymaga przewidywalnego czasu pracy i stabilnego dostarczania mocy. Pierwszym krokiem projektowym jest potwierdzenie wymagań urządzenia, a nie wybór akumulatora wyłącznie na podstawie napięcia i Ah.

· Napięcie robocze i dopuszczalny zakres napięcia

· Wymagany czas pracy lub czas podtrzymania

· Prąd średni, ciągły i szczytowy

· Maksymalne wymiary i waga akumulatora

· Metoda ładowania i interfejs ładowania

· Wymagania dotyczące złączy i kabli

· Temperatura pracy i przechowywania

· Rynek docelowy i wymagana dokumentacja

2. Drzewo decyzyjne szybkiego wyboru

3. Wspólne platformy akumulatorowe

W przypadku kompaktowych projektów litowo-jonowych opcje ogniw klasy A mogą obejmować EVE, DMEGC, BAK, LG i Samsung, w zależności od specyfikacji urządzenia, dostępności ogniw i wymagań projektu. Wybór ogniw uwzględnia również spójność pojemności, rezystancję wewnętrzną, zdolność rozładowania, temperaturę roboczą, rozmiar i ciągłość zasilania.

4. Priorytety projektowania sprzętu medycznego

Projekty baterii do sprzętu medycznego zazwyczaj wymagają ściślejszej kontroli kompatybilności elektrycznej i mechanicznej, ponieważ bateria jest częścią kompletnego urządzenia. Dokładna droga uzyskania zgodności zależy od produktu końcowego i rynku docelowego, dlatego dokumentacja baterii powinna zostać potwierdzona wraz z planem certyfikacji urządzenia.

5. Priorytety projektowania sprzętu przenośnego

Sprzęt przenośny może kłaść większy nacisk na kompaktowe wymiary, niską masę, wielokrotne ładowanie i elastyczne interfejsy. Odpowiedni pakiet powinien być zaprojektowany w oparciu o rzeczywisty profil obciążenia, a nie przy użyciu pojemności nominalnej jako jedynego czynnika wyboru.

· Drukarki przenośne i instrumenty podręczne: czas pracy plus przejściowe zapotrzebowanie na prąd

· Urządzenia monitorujące i komunikacyjne: stabilne wyjście DC i praca w trybie gotowości

· Inteligentne urządzenia mobilne: kompaktowe wymiary, interfejs ładowania i dopasowanie do obudowy

· Robotyka i sprzęt mobilny: prąd ciągły, obciążenie szczytowe i opcjonalna komunikacja

· Moduły zapasowe: przewidywalny czas pracy, niskie samorozładowanie i prosta obsługa serwisowa

6. BMS i ochrona

Konfiguracja BMS jest wybierana zgodnie z napięciem pakietu, składem chemicznym ogniw i wymaganiami urządzenia. Standardowe funkcje zabezpieczające mogą obejmować ochronę przed przeładowaniem, nadmiernym rozładowaniem, nadmierną temperaturą, zwarciem i przetężeniem, wraz z równoważeniem ogniw i monitorowaniem temperatury, jeśli jest to wymagane.

Komunikację można dodać, gdy urządzenie główne potrzebuje stanu baterii lub danych sterujących. Opcje projektu mogą obejmować Bluetooth, RS485 i CAN. Ostateczny protokół, definicja danych i interfejs sprzętowy są potwierdzane z klientem przed zatwierdzeniem próbki.

7. Dostosowanie złącza, kabla i obudowy

Niestandardowe zestawy akumulatorów z kablami i złączami dostosowanymi do projektu, przygotowanymi do produkcji

8. Prawdziwe niestandardowe odniesienie do baterii

W referencyjnym projekcie dotyczącym sprzętu przenośnego wykorzystano akumulator litowo-jonowy 7,4 V 10 Ah. Pakiet wykorzystuje konfigurację 2S i złącze zasilania XT60. Jego szczegóły elektryczne i mechaniczne są dopasowane do interfejsu sprzętu i wymagań operacyjnych.

Niestandardowe akumulatory 7,4 V 10 Ah w produkcji seryjnej

9. Od czasu pracy urządzenia do pojemności baterii

Energię baterii można oszacować na podstawie obciążenia urządzenia, ale wynik jest tylko punktem wyjścia.

Ostateczna pojemność akumulatora musi również uwzględniać prąd rozładowania, wydajność konwersji, dopuszczalną głębokość rozładowania, temperaturę, starzenie, obciążenie szczytowe i dostępną przestrzeń instalacyjną. Marża inżynierska jest potwierdzana na podstawie rzeczywistego wyposażenia, zamiast stosowania jednego stałego procentu do każdego projektu.

10. Walidacja prototypu i urządzenia

11. Produkcja i weryfikacja elektryczna

Typowe kontrole produkcji mogą obejmować kontrolę przychodzących ogniw, sortowanie i dopasowywanie ogniw, weryfikację BMS, montaż, kontrolę ładowania/rozładowania, weryfikację zabezpieczeń, starzenie się i kontrolę końcową. Dokładny plan testów zależy od modelu akumulatora i wymagań projektu.

Zestawy akumulatorów poddawane wielokanałowym testom elektrycznym

12. Wsparcie w zakresie certyfikacji i dokumentacji

Wymagania certyfikacyjne muszą zostać potwierdzone zgodnie z ostateczną konfiguracją baterii, kategorią produktu końcowego i rynkiem docelowym. W zależności od projektu dokumentacja może obejmować UN38.3 i MSDS, natomiast wybrane projekty akumulatorów przenośnych mogą wymagać certyfikatów IEC 62133-2/CB, CE/RoHS lub certyfikatów specyficznych dla rynku, takich jak KC.

Zakres certyfikacji zależy od modelu. Raportu lub certyfikatu dla jednego pakietu akumulatorów nie można traktować jako automatycznego ubezpieczenia innej konfiguracji.

13. Informacje wymagane w przypadku projektu sprzętu medycznego lub przenośnego

· Nazwa urządzenia i aplikacja

· Napięcie robocze i dopuszczalny zakres napięcia

· Średni, ciągły i szczytowy prąd lub moc

· Wymagany czas działania

· Maksymalne wymiary i waga akumulatora

· Informacje o metodzie ładowania i ładowarce

· Wymagania dotyczące złączy, kabli i komunikacji

· Temperatura pracy i środowisko instalacji

· Kraj docelowy i wymagania certyfikacyjne

· Oczekiwana próbka i wielkość produkcji

14. Uwaga dotycząca parametrów i specyfikacji

Specyfikacje, przykłady i opcje konfiguracji pokazane na tej stronie służą wstępnej ocenie technicznej. Napięcie końcowe, pojemność, wymiary, waga, prąd rozładowania, model ogniwa, BMS, złącze, obudowa, komunikacja i inne specyfikacje mogą ulec zmianie w zależności od wymagań urządzenia, dostępności komponentów, zakresu certyfikacji i rozwoju produktu.

Ostateczne specyfikacje zależą od zatwierdzonej próbki, potwierdzonego arkusza danych, umowy technicznej, PI lub umowy. Jeżeli informacje zawarte na stronie internetowej różnią się od zatwierdzonego dokumentu projektu, pierwszeństwo będzie miał zatwierdzony dokument projektu.

Opowiedz nam o swoim sprzęcie

Wyślij napięcie urządzenia, obciążenie, wymagany czas pracy, miejsce na akumulator, metodę ładowania, złącze i rynek docelowy. HSS Energy może ocenić odpowiednią architekturę baterii na potrzeby walidacji próbek i urządzeń.