Tragbare Sauerstoffkonzentratoren benötigen leichte und zuverlässige Akkus, um die verordnete Sauerstoffzufuhr im Alltag und auf Reisen aufrechtzuerhalten. Ein 7S2P-Lithium-Ionen-Akku verbindet sieben Zellgruppen in Reihe und jeweils zwei Zellen parallel innerhalb jeder Gruppe. Bei herkömmlichen NMC-Zellen liefert diese Konfiguration typischerweise eine Nennspannung von ca. 25.2–25.9 V und eine maximale Ladespannung von 29.4 V.
Die 7S2P-Konfiguration allein bestimmt weder die Laufzeit noch die Fluggesellschaftszulassung. Akkukapazität, Zellenergie, Stromverbrauch des Geräts, Sauerstoffflussmodus, Umwandlungseffizienz, Temperatur und Batteriealterung müssen berücksichtigt werden.
Schnelle Antwort: Ein 7S2P-Akku ermöglicht lange Laufzeiten in tragbaren Sauerstoffkonzentratoren, seine Wattstunden-Kapazität muss jedoch vor der endgültigen Konstruktion berechnet werden. Im regulären Passagierflugverkehr vereinfacht es die Mitnahme, wenn jeder herausnehmbare Lithium-Ionen-Akku eine Kapazität von maximal 100 Wh aufweist. Akkus mit einer Kapazität von 101 Wh bis 160 Wh benötigen die Genehmigung der Fluggesellschaft, und Akkus mit mehr als 160 Wh sind in der Regel in Passagierflugzeugen verboten.
Überlegungen zum Batteriedesign | Technische Anforderung |
|---|---|
Packspannung | Muss zur Architektur von Konzentrator, Motor, Kompressor und Leistungsumwandlung passen. |
Wattstundenleistung | Berechnet durch Multiplikation der Nennspannung des Akkus mit der Amperestundenkapazität |
Erforderliche Laufzeit | Basierend auf Geräte-Leistungsaufnahme, Sauerstofffluss-Einstellung, Temperatur und Alterungstoleranz |
BMS-Schutz | Beinhaltet Zellüberwachung, Zellausgleich, Überstrom-, Kurzschluss- und Temperaturschutz |
Batteriekennzeichnung | Gibt eindeutig Spannung, Kapazität, Wattstunden, chemische Zusammensetzung, Modell und Sicherheitsinformationen an. |
Konstruktion der Ersatzbatterie | Muss den sicheren Schutz, Transport und Ersatz am Terminal während der Reise gewährleisten. |
Medizinische Qualitätskontrolle | Erforderlich sind dokumentierte Konstruktion, Lieferantenqualifizierung, Rückverfolgbarkeit, Verifizierung und Änderungskontrolle. |
Beispielsweise speichert eine 7S2P NMC-Batterie mit einer Nennspannung von 25.2 V und einer Kapazität von 4.0 Ah etwa 100.8 Wh:
25.2 V × 4.0 Ah = 100.8 Wh
Obwohl die Kapazität nur geringfügig über 100 Wh liegt, fällt das Gerät in die Kategorie 101–160 Wh und benötigt möglicherweise eine Zulassung durch Fluggesellschaften. Hersteller, die eine einfachere Beförderung im Passagierverkehr anstreben, müssen gegebenenfalls die Akkukapazität reduzieren, mehrere kompatible, herausnehmbare Akkus verwenden oder die elektrische Architektur überarbeiten.
Die Laufzeit muss anhand der gemessenen Geräteleistung berechnet werden und darf nicht von einem anderen Sauerstoffkonzentrator übernommen werden:
Geschätzte Laufzeit = nutzbare Batterieenergie ÷ durchschnittliche Geräteleistung
Die tatsächliche Laufzeit verringert sich üblicherweise bei höheren Sauerstoffflussraten, im Dauerbetrieb, bei niedrigen Temperaturen und mit zunehmendem Alter des Akkus. Veröffentlichte Laufzeittabellen sollten daher auf Tests des jeweiligen Konzentrators, Akkus, Betriebsmodus und der jeweiligen Umgebungsbedingungen basieren.
Die Zulassungskriterien der FAA gelten für den gesamten tragbaren Sauerstoffkonzentrator, nicht nur für den Akku. Das Gerät muss in den USA gemäß den geltenden FDA-Bestimmungen legal vermarktet werden dürfen, darf keine Flugzeugsysteme beeinträchtigen, kein komprimiertes Gas erzeugen und muss den geltenden Gefahrgutvorschriften entsprechen. Ein zugelassenes Gerät muss außerdem das erforderliche Konformitätsetikett des Herstellers tragen, sofern es nicht bereits unter eine frühere Zulassungsbestimmung fällt.
Für Passagiere, die an Bord ein tragbares elektronisches Kommunikationsgerät (POC) nutzen, kann die Fluggesellschaft ausreichend voll aufgeladene Akkus verlangen, um das Gerät für mindestens 150 % der voraussichtlichen maximalen Flugdauer mit Strom zu versorgen. Ersatzakkus müssen gemäß den geltenden Vorschriften der Fluggesellschaft und den Gefahrgutbestimmungen mitgeführt und geschützt werden.
Die endgültige Batteriekonstruktion sollte die Zellenauswahl und die nutzbare Kapazität aufeinander abstimmen. Batterie-Management-SystemLadegerät, Gehäuse, Etikettierung, Transportprüfung und Qualitätskontrollen für Medizinprodukte. Erfahren Sie mehr über Large Power Batterielösungen für tragbare Sauerstoffkonzentratoren.
Wichtige Erkenntnisse
Das Lithium-Akkupack-Design des 7S2P bietet lange Laufzeiten und Sicherheit für tragbare Sauerstoffkonzentratoren und ist daher ideal für Reisen und den täglichen Gebrauch.
Die Einhaltung der FAA-, IEC- und FDA-Standards gewährleistet, dass Ihr tragbarer Sauerstoffkonzentrator während des Betriebs sicher und zuverlässig bleibt.
Bei der Wahl der richtigen Batterie gilt es, Laufzeit, Gewicht und Kosten in Einklang zu bringen, um sicherzustellen, dass Sie überall eine gleichbleibende Sauerstofftherapie erhalten.
Teil 1: Tragbare Sauerstoffkonzentratoren und Batteriebedarf
1.1 Geräteübersicht
Sie sind auf tragbare Sauerstoffkonzentratoren angewiesen, um in medizinischen Einrichtungen und auf Reisen Sauerstofftherapie zu erhalten. Diese Geräte nutzen moderne Lithium-Ionen-Akkus für eine zuverlässige Leistung. Es gibt verschiedene Arten von tragbaren Sauerstoffkonzentratoren mit jeweils spezifischen Leistungsanforderungen. Die folgende Tabelle vergleicht die gängigsten tragbaren Sauerstoffkonzentratoren und ihren Stromverbrauch:
Modell | Stromverbrauch (Watt) |
|---|---|
Drive DeVilbiss 10L | 639 |
DeVilbiss 5 Liter | 310 (Durchschnitt), 275 bei 1.2 l/min und darunter |
Sie sehen also, dass medizinische Anwendungen ein effizientes Energiemanagement erfordern. Lithium-Ionen-Akkus bieten eine hohe Energiedichte und eine stabile Leistung und sind daher ideal für tragbare Sauerstoffkonzentratoren.
1.2 Laufzeit- und Leistungsanforderungen
Sie möchten, dass Ihr tragbarer Sauerstoffkonzentrator auch bei längeren Ausflügen durchhält. Die Akkulaufzeit variiert je nach Durchflusseinstellungen und Geräteeffizienz zwischen zwei und sechs Stunden. Die FAA-Bestimmungen begrenzen die Kapazität von Lithium-Ionen-Akkus auf 160 Wh für Flugreisen. Die folgende Tabelle erläutert diese Grenzwerte:
Batterietyp | Wattstundengrenze | Zusätzliche Bemerkungen |
|---|---|---|
Lithium-Ionen- | Bis zu 100 Wh | Unbegrenzte Anzahl an Ersatzbatterien unter 100 Wh zulässig. |
Lithium-Ionen- | 100 Wh bis 160 Wh | Bis zu zwei größere Ersatzbatterien sind zulässig. |
Bei der Tagesplanung sollten Sie die Akkulaufzeit und die Ladehäufigkeit berücksichtigen. Richtige Ladetechniken tragen dazu bei, die Akkuleistung und -sicherheit zu maximieren.
1.3 Kriterien für die Batterieauswahl
Bei der Wahl des richtigen Akkus müssen Laufzeit, Gewicht, Tragbarkeit und Kosten abgewogen werden. Ein Akku mit höherer Kapazität ermöglicht längere Betriebszeiten, kann aber schwerer sein und das Gerät vergrößern. Ein leichtes Design ist für den einfachen Transport wichtig. Zu den Akkutypen für tragbare Sauerstoffkonzentratoren gehören Lithium-Ionen-, Lithium-Polymer- und LiFePO4-Akkus. Akkulaufzeit, Ladeverfahren, Gewicht und Tragbarkeit müssen Ihren individuellen Sauerstoffbedarf berücksichtigen. Mit dem richtigen Akku ist eine zuverlässige Sauerstofftherapie überall gewährleistet.
Teil 2: Design des 7S2P-Lithium-Akkupacks
2.1 Erläuterung der 7S2P-Konfiguration
Sie benötigen einen Akku, der eine zuverlässige Sauerstofftherapie ermöglicht und strenge Sicherheitsstandards erfüllt. Die 7S2P-Konfiguration kombiniert sieben in Reihe geschaltete Zellen mit zwei parallelen Strängen. Diese Bauweise bietet eine optimale Lösung für tragbare Sauerstoffkonzentratoren. Sie erreichen eine Nennspannung von 25.2 V, die den Anforderungen für medizinische Geräte entspricht. Zwei parallele Stränge verdoppeln die Amperestundenkapazität und ermöglichen so längere Laufzeiten ohne Spannungserhöhung. Profitieren Sie von der kompakten Bauweise, die sich ideal für leichte Sauerstoffkonzentratoren eignet.
TIPP: Die 7S2P-Konfiguration hilft Ihnen, die FAA-Akkubeschränkungen für Flugreisen einzuhalten. Sie bleiben innerhalb der 160-Wh-Grenze und können Ihr Gerät somit im Flugzeug mitführen.
Sie sehen die Vorteile von 7S2P im Vergleich zu anderen Lithium-Akkupack-Designs:
Konfiguration | Nennspannung | Leistungsbereich | Typisches Anwendungsszenario |
|---|---|---|---|
7S2P | 24.5V - 25.9V | 2000 mAh – 6700 mAh | Medizin, Robotik, Sicherheitssysteme |
6S2P | 21.6V - 22.2V | 2000 mAh – 6000 mAh | Unterhaltungselektronik, Industrie |
8S2P | 28.8V - 29.6V | 2000 mAh – 7000 mAh | Infrastruktur, Industrie |
Sie wählen den 7S2P für tragbare Sauerstoffkonzentratoren, weil er Spannung, Kapazität und Sicherheit optimal vereint. Durch die Vermeidung von übermäßigem Gewicht und Größe bleiben Tragbarkeit und Komfort erhalten.
2.2 Spannungs- und Kapazitätsoptimierung
Sie möchten, dass Ihr tragbarer Sauerstoffkonzentrator stundenlang ununterbrochen Sauerstoff liefert. Die Optimierung von Spannung und Kapazität des 7S2P-Akkus verlängert die Laufzeit und verbessert die Gerätefunktionalität. Sie erreichen eine Nennspannung von 25.2 V (7 × 3.6 V), und vollständig geladene Akkus erreichen 25.9 V (7 × 3.7 V). Sie wählen hochwertige Zellen, um die Kapazität zu maximieren, die von 4000 mAh bis 6700 mAh reicht.
Die Nennspannung beträgt typischerweise 25.2 V.
Vollständig geladene Akkus erreichen 25.9 V.
Die Gesamtkapazität liegt je nach Zellqualität und Konfiguration zwischen 4000 mAh und 6700 mAh.
Sie profitieren von einem Design, das die Amperestundenkapazität durch Parallelschaltung verdoppelt. Diese Anordnung gewährleistet eine kontinuierliche Energieversorgung, ideal für medizinische Geräte, die eine kontinuierliche Sauerstofftherapie benötigen. Sie maximieren die Laufzeit und halten gleichzeitig die FAA-Vorgaben ein. Da Sie häufiges Aufladen vermeiden, profitieren Sie von einer langen Akkulaufzeit und hohem Bedienkomfort.
2.3 Sicherheit und Batteriemanagement
Sie verlassen sich auf Ihren tragbaren Sauerstoffkonzentrator für eine sichere Sauerstofftherapie. Sicherheit ist bei der Batterieentwicklung von entscheidender Bedeutung. Sie benötigen ein Batteriemanagementsystem (BMS), das den Standards für medizinische Anwendungen entspricht. Sie benötigen umfassende Schutzmechanismen, einschließlich Überspannungs-, Unterspannungs-, Überstrom-, Kurzschluss- und Temperaturüberwachung. Sie verlassen sich auf ausfallsichere Abschalt- und Notstrommodi, um sich vor unerwarteten Ausfällen zu schützen.
Funktion | Beschreibung |
|---|---|
Sicherheitszertifizierungen | Entspricht den Sicherheitsstandards und Zertifizierungsnormen für medizinische Anwendungen (z. B. IEC 60601) |
Ausfallsichere Modi | Unterstützt ausfallsichere Abschalt- und Notstromsparmodi |
Umfassende Schutzmechanismen | Beinhaltet Überwachung von Überspannung, Unterspannung, Überstrom, Kurzschluss und Temperatur. |
Remote-Überwachung | Ermöglicht die Fernüberwachung des Batteriezustands in Flotten-verwalteten Geräten |
Umweltschutz | Für den industriellen Einsatz sollten Sie ein Gebäudeleitsystem mit Schutzlackierung und IP67-zertifiziertem Gehäuse wählen, um Staub, Feuchtigkeit und Vibrationen standzuhalten. |
Vernachlässigen Sie die Sicherheitsvorkehrungen, setzen Sie sich Risiken wie thermischem Durchgehen, Bränden oder Explosionen aus. Vermeiden Sie fehlerhaftes Zelldesign, mangelhafte Fertigungsqualität, Batteriealterung, unkontrollierte Betriebsbedingungen und externe Einflüsse. Diese Risiken minimieren Sie durch die Auswahl hochwertiger Zellen und robuster Batteriemanagementsysteme.
Hinweis: Durch die Einhaltung korrekter Ladepraktiken und das Vermeiden extremer Temperaturen verlängern Sie die Akkulaufzeit. Sie erreichen 500 bis über 1000 Lade-/Entladezyklen und profitieren so von einer zuverlässigen und langen Akkulaufzeit Ihres tragbaren Sauerstoffkonzentrators.
2.4 Integration mit tragbarem Sauerstoffkonzentrator
Sie integrieren den 7S2P-Akku nahtlos in Ihren tragbaren Sauerstoffkonzentrator. Sie stellen sicher, dass das Design in das kompakte Gehäuse des Geräts passt. Sie achten auf eine leichte Bauweise, damit Sie Ihr Sauerstofftherapiegerät komfortabel tragen können. Sie wählen hochwertige Lithium-Ionen-Zellen für medizinische Anwendungen. Sie optimieren den Akku für eine konstante Sauerstoffabgabe und stabile Funktion.
Das 7S2P-Design findet Anwendung in der Medizintechnik, Robotik, Sicherheitstechnik, Infrastruktur, Unterhaltungselektronik und Industrie. Profitieren Sie von einem Akku, der lange Laufzeiten, zuverlässiges Laden und robuste Sicherheitsfunktionen ermöglicht. Dank hoher Qualität und Leistung können Sie sich bei kritischen Sauerstofftherapien auf Ihren tragbaren Sauerstoffkonzentrator verlassen.
Alarm: Sie müssen die Batteriezertifizierungen und Sicherheitsdokumentationen überprüfen, bevor Sie Ihr Gerät im medizinischen Bereich einsetzen. Sie gewährleisten die Einhaltung der FAA-, IEC- und FDA-Standards für eine sichere Sauerstofftherapie.
Teil 3: Zertifizierung für tragbare Sauerstoffkonzentratoren
3.1 Konformität mit IEC 60601-1
Sie müssen sicherstellen, dass der Akku Ihres tragbaren Sauerstoffkonzentrators die Norm IEC 60601-1 erfüllt. Diese Zertifizierung ist unerlässlich für Medizinprodukte, insbesondere für solche, die in der Sauerstofftherapie bei chronisch-obstruktiver Lungenerkrankung (COPD) und deren Behandlung eingesetzt werden. IEC 60601-1 bewertet die Akkusicherheit beim Laden, Entladen und im Fehlerfall. Sie schützen Patienten, indem Sie die Sicherheit des Geräts im Normalbetrieb und im Fehlerfall gewährleisten. Sie beurteilen die Wechselwirkung des Akkus mit dem Gesamtsystem, was für Anwendungen in der Medizintechnik, Robotik und Sicherheitstechnik von entscheidender Bedeutung ist.
Anforderung | Beschreibung |
|---|---|
Batteriebewertung | Beurteilen Sie das Verhalten der Batterie beim Laden, Entladen und im Fehlerfall. |
Gesamtsicherheit des Geräts | Stellen Sie sicher, dass das Gerät im Normal- und Fehlerfall mit der Batterie sicher bleibt. |
Interaktion mit dem System | Beurteilen Sie, wie die Batterie mit den übrigen medizinischen elektrischen Geräten interagiert. |
Sie integrieren fortschrittliche Sicherheitsfunktionen in das Design Ihrer tragbaren Sauerstoffkonzentratoren-Akkus. Sie verwenden thermische Abschalter, um Überhitzung zu verhindern. Sie installieren Entlüftungsmechanismen, um Explosionsrisiken zu minimieren. Sie verlassen sich auf intelligente Batteriemanagement-Algorithmen, um den Akkuzustand zu überwachen und die Lebensdauer vorherzusagen. Sie implementieren robuste Wärmemanagementsysteme, um ein thermisches Durchgehen zu verhindern. Die Einhaltung der Norm IEC 60601-1 gewährleistet, dass Ihre Akkupacks die Sicherheits-, Zuverlässigkeits- und EMV-Standards für medizinische Anwendungen erfüllen.
Beschreibung | |
|---|---|
Überhitzungsschutz | Um eine Überhitzung zu vermeiden, sollte die Batterie abgeklemmt werden, sobald die Temperaturen die zulässigen Grenzwerte überschreiten. |
Entlüftungsmechanismen | |
Intelligente BMS-Algorithmen | Überwachen Sie den Zustand und die Leistung der Batterie, um deren Lebensdauer vorherzusagen und eine Verschlechterung zu verhindern. |
Wärmemanagement-Systeme | Unerlässlich zur Verhinderung eines thermischen Durchgehens und zur Gewährleistung eines sicheren Betriebs in medizinischen Geräten. |
Konformität mit IEC 60601-1 | Gewährleistet, dass die Akkupacks die Sicherheits-, Zuverlässigkeits- und elektromagnetischen Verträglichkeitsstandards für den medizinischen Einsatz erfüllen. |
TIPP: Sie erhöhen die Sicherheit, indem Sie Lithium-Akkus wählen, die der Norm IEC 60601-1 entsprechen. Sie reduzieren die Risiken für Patienten, die während der Reise auf Sauerstofftherapie angewiesen sind.
3.2 UN38.3 Sicherheitsprüfung
Sie müssen den Akku Ihres tragbaren Sauerstoffkonzentrators gemäß UN38.3-Protokollen testen. Dieser Standard gewährleistet die Sicherheit von Lithium-Ionen-Akkus beim Transport, insbesondere im Flugverkehr. Dabei werden Bedingungen wie Vibrationen, Stöße, extreme Temperaturen und Höhenänderungen simuliert. Sie bestätigen, dass der Akku diesen Belastungen standhält, ohne auszulaufen, zu explodieren oder Feuer zu fangen. So schützen Sie die Anwender und stellen die Einhaltung internationaler Transportvorschriften sicher.
Sie befolgen die FAA-Vorschriften für Flugreisen mit tragbaren Sauerstoffkonzentratoren. Lithiumbatterien dürfen maximal 8 Gramm Lithium enthalten, sofern keine Ausnahmen gelten. Sie führen Ersatzbatterien in der Kabine mit, die vor Kurzschlüssen geschützt sind. Sie dürfen bereits installierte Batterien im Gerät belassen, sofern dieses über mindestens zwei Schutzfunktionen verfügt.
Anforderung | Beschreibung |
|---|---|
Batteriegröße | Lithiumbatterien müssen einen Gesamtlithiumgehalt von höchstens 8 Gramm aufweisen, sofern keine Ausnahmen gelten. |
Tragemethode | Ersatz-Lithiumbatterien müssen im Handgepäck in der Kabine mitgeführt und vor Kurzschlüssen geschützt werden. |
Eingebaute Batterien | Die Batterien in tragbaren Sauerstoffkonzentratoren dürfen installiert bleiben, wenn das Gerät über mindestens zwei Schutzfunktionen verfügt. |
Hinweis: Die FAA-Zulassung für Flugreisen garantiert Ihnen, dass der Akku Ihres tragbaren Sauerstoffkonzentrators strenge Sicherheitsstandards erfüllt. Sie können sich auf Reisen darauf verlassen, dass Ihr Gerät von Fluggesellschaften weltweit akzeptiert wird.
Sie müssen alle Testprotokolle für den Akku Ihres tragbaren Sauerstoffkonzentrators dokumentieren. Dabei orientieren Sie sich an Normen wie IEC 62133-2 und IEC 60601-1. Sie führen detaillierte Aufzeichnungen für Audits und behördliche Prüfungen.
Standard | Beschreibung |
|---|---|
IEC 62133-2 | Der Fokus liegt auf der Sicherheit von tragbaren, versiegelten, wiederaufladbaren Lithium-Akkus und -Zellen. |
IEC 60601-1 | Behandelt Sicherheits- und Leistungsanforderungen für medizinische elektrische Geräte. |
3.3 FDA- und CE-Anforderungen
Sie müssen die FDA- und CE-Zertifizierungsanforderungen für Ihren tragbaren Sauerstoffkonzentrator-Akku erfüllen. Die FDA-Zertifizierung umfasst eine strenge Dokumentation, Testprotokolle und jährliche Konformitätsprüfungen. Sie weisen damit die Sicherheit und Zuverlässigkeit für medizinische Anwendungen nach. Die CE-Zertifizierung erfordert eine Selbsterklärung des Herstellers, die EU-Sicherheitsstandards zu erfüllen. Sie müssen die Sicherheitsanforderungen für den EU-Markt erfüllen, jährliche Prüfungen sind jedoch nicht erforderlich.
Zertifizierungstyp | FDA-Anforderungen | CE-Anforderungen |
|---|---|---|
Regulierungsprozess | Umfasst eine sorgfältige Dokumentation, Testprotokolle und jährliche Compliance-Prüfungen. | Selbsterklärung des Herstellers zur Einhaltung der EU-Sicherheitsstandards |
Compliance-Standards | Zur Aufrechterhaltung der Zertifizierung müssen jährliche Audits bestanden werden. | Jährliche Audits sind nicht erforderlich, jedoch müssen die Sicherheitsanforderungen für den EU-Markt erfüllt werden. |
Sie erstellen eine umfassende Dokumentation für Ihren tragbaren Sauerstoffkonzentrator-Akku. Diese beinhaltet Testergebnisse, Sicherheitsbewertungen und Leistungsdaten. Sie stellen sicher, dass Ihr Gerät alle regulatorischen Standards für medizinische, industrielle und Unterhaltungselektronikanwendungen erfüllt.
Sicherheitshinweise für Batterien:
Verwenden Sie für Sauerstofftherapiegeräte ausschließlich zertifizierte Lithium-Akkus.
Um die Lebensdauer und Sicherheit des Akkus zu maximieren, befolgen Sie bitte die korrekten Ladeverfahren.
Sie unterstützen Patienten mit COPD und chronisch-obstruktiver Lungenerkrankung durch eine zuverlässige Sauerstofftherapie auf Reisen. Sie gewährleisten hohe Standards bei der Zertifizierung von Akkus tragbarer Sauerstoffkonzentratoren und somit Sicherheit und Leistungsfähigkeit in jeder Situation.
Alarm: Sie müssen alle Zertifizierungen überprüfen, bevor Sie den Akku Ihres tragbaren Sauerstoffkonzentrators im medizinischen Bereich einsetzen. So schützen Sie die Anwender und erfüllen die weltweiten regulatorischen Anforderungen für Sauerstofftherapiegeräte.
Sie wissen, dass das 7S2P-Lithium-Akkupack eine zuverlässige Sauerstofftherapie für tragbare Sauerstoffkonzentratoren ermöglicht. Zertifizierung und Konformität gewährleisten langfristige Sicherheit und Zuverlässigkeit der Geräte. Hersteller sollten sich auf kompakte, leichte und zertifizierte Lösungen für medizinische Anwendungen, Robotik, Sicherheitssysteme, Infrastruktur, Unterhaltungselektronik und industrielle Anwendungen konzentrieren.
Zertifizierungsanforderungen | Beschreibung |
|---|---|
UL/IEC 60601-1 | Sicherheitsstandard für medizinische elektrische Geräte |
UN 38.3 | Erforderlich für den Lufttransport von Lithiumbatterien |
FCC-Konformität | Gewährleistet elektromagnetische Verträglichkeit |
FAQ
Welche Vorteile bietet ein 7S2P-Lithium-Akkupack für tragbare medizinische Geräte?
Eine 7S2P-Konfiguration kombiniert sieben in Reihe geschaltete Zellgruppen mit jeweils zwei parallel geschalteten Zellen. Für eine NMC-Batterie liefert sie eine Nennspannung von ca. 25.2–25.9 V und bietet im Vergleich zu einem 7S1P-Akku eine höhere Kapazität und einen höheren zulässigen Entladestrom.
Diese Konfiguration kann längere Laufzeiten und einen stabilen Betrieb in einem tragbaren Sauerstoffkonzentrator ermöglichen, die Eignung hängt jedoch vom Spannungsbereich des Geräts, dem Stromverbrauch, dem Gehäuseraum, der Gewichtsbeschränkung, dem Ladesystem und der erforderlichen Wattstundenzahl ab.
Entspricht eine 7S2P-Batterie automatisch den FAA-Grenzwerten?
Nein. Die FAA-Grenzwerte für die Mitnahme von Elektrogeräten werden anhand der Wattstunden und nicht anhand der Reihen-Parallel-Konfiguration bestimmt.
Berechnen Sie die Batterieenergie mit folgendem Werkzeug:
Wattstunden = Nennspannung × Amperestundenkapazität
Beispielsweise:
7S2P NMC-Packung | Ungefähre Energie | Allgemeine Passagierflugzeugkategorie |
|---|---|---|
25.2 V, 3.6 Ah | 90.7Wh | Bei oder unter 100 Wh |
25.2 V, 4.0 Ah | 100.8Wh | 101–160 Wh; Genehmigung der Fluggesellschaft erforderlich |
25.2 V, 6.0 Ah | 151.2Wh | 101–160 Wh; es gelten die Zulassungs- und Reservebatteriebeschränkungen der Fluggesellschaften. |
25.2 V, 8.0 Ah | 201.6Wh | Überschreitet den allgemeinen Grenzwert von 160 Wh für Passagierflugzeuge. |
Die Richtlinien der Fluggesellschaften können strenger sein, daher sollten Hersteller und Passagiere die Anforderungen mit der jeweiligen Fluggesellschaft abklären.
Wie kann ein Lithium-Akkupack für einen tragbaren Sauerstoffkonzentrator angepasst werden?
A kundenspezifische Batterielösung kann entwickelt werden um:
Betriebs- und Ladespannung des Geräts
Erforderliche Laufzeit und Sauerstoffflussmodi
Maximale Batteriewattstunden
Dauer- und Spitzenstrom
Abmessungen und Gewicht der Batterie
Architektur mit austauschbarem oder internem Akku
Anschluss- und Kommunikationsschnittstelle
Kompatibilität von Ladegerät und Dockingstation
Betriebs- und Lagertemperatur
Kennzeichnung und Rückverfolgbarkeit
Transport- und Medizinprodukteanforderungen
Für die Tests sollte der tatsächliche Sauerstoffkonzentrator verwendet werden, da das Verhalten des Kompressors, die Durchflusseinstellungen, Alarme, Anzeigefunktionen und die Umgebungsbedingungen den Stromverbrauch beeinflussen.
Warum ist ein Batteriemanagementsystem (BMS) in einem 7S2P-Medizinakku wichtig?
A Batterie-Management-System überwacht die sieben in Reihe geschalteten Zellgruppen und bietet Zellausgleich, Spannungsschutz, Stromschutz, Kurzschlussschutz und Temperaturüberwachung.
Bei einem tragbaren Sauerstoffkonzentrator kann das Batteriemanagementsystem (BMS) dem Host-Gerät außerdem Ladezustand, Gesundheitszustand, verbleibende Laufzeit, Zyklenzahl und Fehlerinformationen melden. Die Schutzschwellenwerte müssen auf die ausgewählten Zellen, das Ladegerät und den Betriebsbereich des Konzentrators abgestimmt sein.
Welche Prüf- und Konformitätsanforderungen sollten Hersteller bewerten?
Die jeweils geltenden Anforderungen hängen von der Batteriekonstruktion, dem gesamten Medizinprodukt, dem Zielmarkt und der Transportmethode ab.
Anforderung | Typischer Umfang |
UN 38.3 | Transportprüfung von Lithiumbatterien |
IEC 62133-2 | Sicherheitsanforderungen für geeignete tragbare versiegelte Lithium-Sekundärzellen und -Batterien |
IEC 60601-1 | Grundlegende Sicherheit und wesentliche Leistungsfähigkeit der gesamten medizinischen Elektroausrüstung |
ISO 13485 | Qualitätsmanagementsystem für Medizinprodukte |
FDA-Anforderungen | Rechtliche und regulatorische Anforderungen in den USA für das vollständige Medizinprodukt |
CE-Kennzeichnung | Übereinstimmung des Endprodukts mit den geltenden Rechtsvorschriften der Europäischen Union |
FAA-Akzeptanzkriterien | Verwendung und Mitführen des kompletten tragbaren Sauerstoffkonzentrators an Bord geeigneter Flugzeuge |
Diese Anforderungen allein gewährleisten keine Produktzuverlässigkeit. Hersteller müssen zusätzlich anwendungsspezifische Prüfungen in den Bereichen Elektrik, Wärme, Mechanik, Ladegerätkompatibilität, Laufzeit, Alarmierung und Geräteebene durchführen.
Bei Fragen zu Batteriespannung, Laufzeit, Wattstundenbegrenzungen, BMS-Funktionen, Kennzeichnung und Konformitätsplanung wenden Sie sich bitte an uns. Large Power für eine Ingenieurberatung.
