Դյուրակիր IVD վերլուծիչը կարող է ժամերով սպասել թեստերի միջև, այնուհետև զգալիորեն ավելի շատ էներգիա սպառել նմուշների մշակման, ջերմաստիճանի կարգավորման, օպտիկական չափման կամ տվյալների փոխանցման համար: Դրա մարտկոցը պետք է ապահովի այս ամբողջ հաջորդականությունը, այլ ոչ թե միայն միջին բեռը: Եթե արտաքին սնուցումը անջատվի, անհրաժեշտ արձագանքը կարող է լինել ընթացիկ վերլուծության ավարտը, տվյալների պահպանումը կամ որոշակի քանակությամբ թեստերի շարունակությունը:
Ճարտարագիտություն պատվերով լիթիումային մարտկոցների փաթեթներ Այս գործիքների համար սկսվում է երեք առանձին բյուջեներից՝ պահեստային էներգիայի սպառում, գագաթնակետային բեռի հնարավորություն և օգտագործելի պահուստային էներգիա: Բջիջը, BMS-ը և հոսթի էներգիայի ճարտարապետությունը պետք է միասին բավարարեն բոլոր երեքը:
Արագ պատասխան. Չափեք մարտկոցի կողմից սպառումը յուրաքանչյուր աշխատանքային ռեժիմում, գրանցեք վատագույն դեպքում իմպուլսային հոսանքը և տևողությունը, և սահմանեք, թե ինչ պետք է շարունակվի արտաքին էլեկտրաէներգիայի անջատումից հետո: Ընտրեք վերլուծիչի հետ համատեղելի լարման տիրույթ, այնուհետև չափեք էներգիան՝ փոխակերպման կորուստների, ծերացման, ջերմաստիճանի և պահուստի համար: Հաստատեք ամբողջական վերլուծիչը իրատեսական փորձարկման պրոֆիլներով, այլ ոչ թե ենթադրեք, որ որոշակի տոպոլոգիան երաշխավորում է աշխատանքի ժամանակ:
Հիմնական տուփեր
Առանձին առաքում, անջատված պահեստավորում, քնի և փորձարկման պատրաստ սպասման ռեժիմ։
Հաշվարկեք էլեկտրոնային արտահոսքը ամպեր-ժամերով, իսկ քիմիական ինքնալիցքաթափումը գնահատեք առանձին։
Ընտրեք հաջորդական և զուգահեռ միացումների հաշվարկներ՝ ելնելով լարման տիրույթից, էներգիայից և հոսանքի պահանջներից։
Զուգահեռ բջջային խումբը անկախ պահեստային էներգիայի աղբյուր չէ։
Հաստատեք թեստի ավարտը, տվյալների ամբողջականությունը և ահազանգերը մարտկոցի նշված ծառայության ավարտի վիճակում։
Մաս 1. Ռեժիմի վրա հիմնված էներգիայի բյուջեի կառուցում
1.1 Սահմանեք վերլուծիչի իրական աշխատանքային վիճակները
Սպասման ռեժիմը կարող է նշանակել քնած կարգավորիչ կամ ջերմաստիճանով կարգավորվող սարք, որը պատրաստ է անմիջապես մեկնարկելու: Այս վիճակները շատ տարբեր պահանջներ ունեն: Սահմանեք յուրաքանչյուր ռեժիմի համար անհրաժեշտ արթնացման ժամանակը, պահպանված տվյալները, ժամացույցի գործառույթը և հաղորդակցման վարքագիծը: Մարտկոցի պահեստավորման պահանջները պետք է բխեն արտադրանքի նախատեսված բաշխման և սպասարկման ցիկլից, այլ ոչ թե ենթադրյալ 12-24 ամսվա պահպանման ժամկետից, որը փոխառված է մեկ այլ բաղադրիչից:
ռեժիմ | Հնարավոր բեռներ | Դիզայնի հարց |
|---|---|---|
Առաքում կամ երկարատև պահեստավորում | Մնացորդային պաշտպանություն և արտահոսք | Ի՞նչ լիցք է մնում նշված պահեստավորման ժամանակահատվածից հետո։ |
Քնել | Արթնացման սխեմաներ, ժամացույց, չափիչ և պարբերական ստուգումներ | Որքա՞ն արագ և հուսալիորեն պետք է վերլուծիչը արթնանա։ |
Պատրաստ է սպասման ռեժիմում | Կառավարիչ, էկրան, միացում և հնարավոր ջերմային կառավարում | Ո՞ր գործառույթները պետք է ակտիվ մնան։ |
քննություն | Ջեռուցիչներ, շարժիչներ, օպտիկա, մշակման և պոմպեր, որտեղ դրանք առկա են | Ո՞ր բեռներն են համընկնում և որոշում գագաթնակետը։ |
Պահուստային գործողություն | Սահմանված վերլուծության և տվյալների պահպանման գործառույթներ | Ի՞նչ պետք է շարունակվի արտաքին էլեկտրաէներգիայի անջատումից հետո։ |
1.2 Էլեկտրոնային ջրահեռացման ճիշտ հաշվարկ
Անմիջապես բլոկից սպառվող հաստատուն հոսանքի դեպքում Qlost (Ah) = I (A) × ժամանակ (h): Որպես օրինակ՝ 8,760 ժամվա ընթացքում 10 μA-ն սպառում է 0.0876 Ah, կամ 5 Ah բլոկի 1.75%-ը: 720 ժամվա ընթացքում 1 μA-ի դեպքում արտահոսքը կազմում է 0.00072 Ah, կամ այդ հզորության 0.0144%-ը: Այս թվերը չեն ներառում ինքնալիցքաթափումը և բոլոր մյուս բեռները:
Փոխարկիչների հետևում գտնվող բեռների համար ներառեք փոխակերպման արդյունավետությունը և հանգստի կորուստները: Չափեք մարտկոցի կողմի միջին հոսանքը պարբերական արթնացման ցիկլերի ընթացքում, այլ ոչ թե միայն հանգստի ժամանակահատվածը: Ներառեք պաշտպանիչ ինտեգրալ սխեման, չափիչը, հոսթի արտահոսքը, լիցքավորիչի հակադարձ արտահոսքը, բաժանարար ցանցերը, ցուցիչները և ցանկացած հավասարակշռման գործունեություն: Հաջորդական բլոկներում անհավասար մոնիթորինգի արտահոսքը կարող է անհավասարակշռություն ստեղծել, նույնիսկ երբ ընդհանուր հոսանքը փոքր է թվում:
1.3 Ինքնալիցքավորումը դիտարկեք որպես առանձին մեխանիզմ
Էլեկտրոնային արտահոսքը և քիմիական ինքնալիցքաթափումը տարբեր են։ Ինքնալիցքաթափումը կախված է կոնկրետ բջիջից, պահեստավորման ջերմաստիճանից, աշխատանքային միջավայրի օբստրուկտիվ վիճակից, տարիքից և վիճակից։ Մի՛ վերագրեք NMC-ին կամ LFP-ին ունիվերսալ ամսական տոկոս, կամ մի՛ էքստրապոլացրեք կարճ փորձարկումը պահեստավորման տարիների վրա՝ առանց հիմնավորող ապացույցների։ Օրացույցային ծերացումը նույնպես նվազեցնում է մատակարարման հզորությունը և նույնական չէ հետադարձելի լիցքի կորստի հետ։
Նախատեսված պայմաններում կազմակերպեք պահեստավորման թեստեր: Չափեք պահպանված լիցքը, վերալիցքավորումից հետո վերականգնվող հզորությունը, լարման տարածումը և արթնացման վարքագիծը: Նշեք սկզբնական պահեստավորման աշխատանքային միջավայրի օպտիմալությունը (SOC), վերալիցքավորման ժամանակահատվածները և առաքման կամ սպասարկման համար անհրաժեշտ նվազագույն վիճակը:
Մաս 2. Նվազեցրեք սպասման ռեժիմի արտահոսքը՝ առանց պատրաստ լինելու կորստի
2.1 Ստուգեք քնի և առաքման ռեժիմը համակարգի մակարդակում
Քնի և նավարկման ռեժիմների գործառույթները կախված են սարքից։ Ցածր հզորության մոնիտորի վիճակը պարտադիր չէ, որ անջատի բեռը, իսկ բեռի անջատման վիճակը չի վերացնում բջջի ինքնալիցքաթափումը կամ ներքին արտահոսքը։ Ստուգեք ամբողջական սխեման, պաշտպանության վարքագիծը, արթնացման աղբյուրը և ջերմաստիճանից կախված արտահոսքը։
Բեռնման անջատիչները կարող են մեկուսացնել էկրանը, ռադիոն և այլ ոչ էական տիրույթները: Պահպանեք միայն այն գործառույթները, որոնք արդարացված են շահագործման պահանջներով: Ստուգեք, որ կապի կամ չափման ցցերը չեն կարող պատահաբար հետադարձ սնուցում մատակարարել անջատված տիրույթին: Հաստատեք վերականգնումը սպառված փաթեթով և երկարատև պահպանումից հետո:
2.2 Չափեք ամբողջ հավաքույթը
Փորձարկում կատարեք ներկայացուցչական արտադրական հավաքվածքների վրա՝ նախատեսված ներկառուցված ծրագրակազմով և պարագաներով: ՏՀՏ աղտոտվածությունը, խոնավությունը և բաղադրիչների հանդուրժողականությունը կարող են ազդել արտահոսքի վրա: Մաքրման կամ ծածկույթի վերահսկիչները պետք է որակավորվեն կիրառման համար, այլ ոչ թե ենթադրվեն, որ երաշխավորում են ցածր հոսանք:
Օգտագործեք գործիքավորումներ, որոնք հարմար են թե՛ փոքր սպասման հոսանքների, թե՛ ավելի մեծ արթնացման իմպուլսների համար: Չափեք բավարար ժամանակով՝ պարբերական մոնիթորինգը և հաղորդակցությունը գրանցելու համար: TI-ի բժշկական դիզայնի ռեսուրսները ցածր դադարի հոսանքով էլեկտրոնիկան նույնականացնել որպես մարտկոցի կյանքի երկարացման մեկ ճանապարհ. վերլուծիչի իրական բյուջեն դեռևս չափումների կարիք ունի։
Մաս 3. Գագաթնակետային բեռների և լարման անկման նախագծում
3.1 Մարտկոցի ծայրերում հոսանքի բնութագրումը
Գրանցեք ամպլիտուդը, տևողությունը, կրկնության հաճախականությունը, մեկնարկի ներհոսքը և միաժամանակյա բեռները: Ջեռուցիչի կամ շարժիչի պահանջարկը չի կարող փոխարինվել կարճ չափման իմպուլսով: Ներառեք ամենացածր աջակցվող լարման բլոկը. հաստատուն հզորության բեռը, որպես կանոն, ավելի շատ հոսանք է սպառում լարման նվազմանը զուգընթաց:
C-արագություն = հոսանք (Ա) / հզորություն (Աժ), գնահատված ճիշտ մակարդակով: Օրինակ, 5 Ա հզորությամբ փաթեթային բեռը, որի երկու զուգահեռ խմբում իդեալականորեն կիսվում են 2.5 Աժ մարտկոցներ, տալիս է 2.5 Ա մեկ բջիջի համար, մոտավորապես 1C: Իրական բաշխումը կախված է դիմադրությունից և միջմիացման սիմետրիայից: Օգտագործեք մոդելին հատուկ անընդհատ և իմպուլսային սահմանաչափեր, ներառյալ իմպուլսի տևողությունը, հանգստի ժամանակահատվածները, SOC-ը և ջերմաստիճանը:
3.2 Պահանջներից ընտրեք լարումը և տոպոլոգիան
5S2P փաթեթը պարունակում է հինգ հաջորդականորեն միացված խմբեր՝ յուրաքանչյուր խմբում զուգահեռաբար միացված երկու բջիջներով, ընդհանուր առմամբ տասը բջիջ։ 3.6–3.7 Վ անվանական և 4.2 Վ առավելագույն լարման դեպքում, մարտկոցների անվանական լարումը 18.0–18.5 Վ է, իսկ առավելագույնը՝ 21.0 Վ։ Այս արժեքները չեն վերաբերում այլ քիմիական նյութերի։ Վերլուծիչը պետք է ընդունի լիցքաթափման-լիցքավորման լարման ամբողջ որակավորված միջակայքը։
Զուգահեռ բջիջները կարող են մեծացնել հզորությունը և նվազեցնել համարժեք խմբային դիմադրությունը, բայց դրանք չեն ստեղծում երկու անկախ պաշտպանված պահուստային փաթեթներ: Բջջի կարճ միացումը, BMS-ի համատեղ խափանումը կամ ընդհանուր միակցիչի խափանումը կարող են ազդել ամբողջ հավաքույթի վրա: Ցանկացած ավելորդության պահանջ պահանջում է առանձին վերլուծված սնուցման ուղիներ և խափանումների մեկուսացում:
Գնահատեք I × R-ից կախված թեքությունը, ներառյալ բջիջների խմբերը, լարերը, ապահովիչները, FET-ները և միակցիչները, ապա չափեք այն դինամիկ կերպով: Զուգահեռ հաշվարկը պետք է համապատասխանի ինչպես էներգիայի, այնպես էլ ջերմային/հոսանքի պահանջներին: BMS պետք է պաշտպանի յուրաքանչյուր շարքի խումբը՝ առանց անհարմար անջատումների որակյալ բեռնվածության անցումային փոփոխությունների ժամանակ։
3.3 Իմպուլսային բուֆերացում ավելացնել միայն արդարացված լինելու դեպքում
Կոնդենսատորը կամ գերկոնդենսատորը կարող է դիմակայել կարճատև անցումային հոսքին, սակայն անհրաժեշտ է նախագծված լիցքավորման ուղի, լարման համատեղելիություն և ներհոսքի կառավարում: Մոտավորապես հաստատուն կոնդենսատորի հոսանքի համար C ≥ I × Δt / ΔV: 5 Ա, 0.5 վրկ իմպուլսը 1 Վ թույլատրելի կոնդենսատորային անկմամբ իդեալականորեն պահանջում է առնվազն 2.5 F՝ ESR-ից առաջ, թույլատրելի շեղումներ, ծերացում և ջերմաստիճանի սահմաններ: ESR-ի սկզբնական անկումը լրացուցիչ է:
Մի միացրեք գերկոնդենսատորը անմիջապես մարտկոցին՝ առանց գնահատելու դրա լարման վարկանիշը, ալիքային հոսանքը, հավասարակշռման կարիքները և խափանումների վարքագիծը: Համեմատեք բուֆերացումը ավելի հարմար մարտկոց օգտագործելու կամ զուգահեռ միացումների քանակը մեծացնելու հետ:
Մաս 4. Սահմանված աշխատանքային հոսքի համար պահեստային էներգիայի չափսը
4.1 Նշեք պահանջվող արդյունքը
Սահմանեք, թե արդյոք պահուստավորումը պետք է ավարտի մեկ վերլուծությունը, ապահովի ժամանակային պատուհան, պահպանի արդյունքները, թե՞ պահպանի ջերմային վերահսկողությունը: Նշեք վերլուծության տեսակը, սկզբնական լիցքավորման վիճակը, անհրաժեշտ ահազանգերը և վարքագիծը, եթե մեկ այլ թեստ սկսելու համար բավարար պաշար չկա: Համընդհանուր երկժամյա պահուստավորման պահանջը կամ 80% DoD կանոնը հարմար չեն յուրաքանչյուր վերլուծիչի համար:
Բեռնվածքի դեպքում էներգիան Eload (Wh) = ժամանակի ընթացքում հզորության ինտեգրալն է։ Պարզեցված կայուն դեպքի համար, երկու ժամվա ընթացքում 15 Վտ-ը պահանջում է 30 Վտ-ժ բեռի դեպքում։ 90% փոխակերպման արդյունավետության դեպքում մարտկոցով մատակարարվող էներգիան կազմում է մոտ 33.3 Վտ-ժ՝ մինչև պահուստային և դեվարետային հզորությունը։ Ամպեր-ժամերը բազմապատկած ժամանակով վատտ-ժամեր չեն. լարումը պետք է հաշվի առնվի լիցքավորման հզորությունը էներգիայի փոխակերպելիս։
4.2 Կիրառել հստակ, վավերացված լուսանցքներ
Որպես նախնական մոդելի օրինակ, եթե ծառայության ավարտին մնում է անվանական էներգիայի միայն 80%-ը, և դրա 90%-ը հասանելի է որակավորված լարման/բեռնվածության պատուհանի սահմաններում, անվանական էներգիան կպահանջի առնվազն 30 / (0.90 × 0.80 × 0.90) ≈ 46.3 Վտժ: Ավելացրեք ցանկացած առանձին փորձարկման ավարտման պահուստ և հիմնավորված ջերմաստիճանի սահման: Այս գործոնները նախագծային ենթադրություններ են, այլ ոչ թե մարտկոցի համընդհանուր վարկանիշներ, և չպետք է կրկնակի հաշվարկեն չափված օգտագործելի էներգիայի մեջ արդեն գրանցված ազդեցությունները:
Իմպուլսային աշխատանքային հոսքերի համար մնացած թեստերի քանակը կամ պահպանողական ավարտի ցուցիչը կարող են ավելի օգտակար լինել, քան միայն SOC-ը։ TI-ի իմպուլսային բեռնվածքի չափման քննարկումը ընդգծում է մնացորդային լիցքի և օգտակար իմպուլսների միջև եղած տարբերությունը: Կարգավորեք և վավերացրեք չափիչը իրական բջիջի և վերլուծության պրոֆիլի համար:
Մաս 5. Վերլուծիչի և կիրառելի ստանդարտների վավերացում
5.1 Փորձարկեք ամբողջական հզորության ճարտարապետությունը
փորձարկում | Սահմանելու համար չափանիշներ անցնելը |
|---|---|
Երկարատև պահեստավորում և արթնացում | Պահպանված էներգիա, հուսալի արթնացում և անվտանգ լիցքավորում։ |
Ամենավատ դեպքի փորձարկման բեռները | Ռելսի կայունություն, ընդունելի ջերմաստիճաններ և պատահական վերագործարկման բացակայություն։ |
Արտաքին աղբյուրների կորուստ և վերականգնում | Պահանջվող վերլուծության վարքագիծ, տվյալների ամբողջականություն և վերահսկվող աղբյուրի փոխանցում։ |
Հնեցված և ջերմաստիճանային պայմաններում պահված փաթեթներ | Պահանջվող օգտագործելի էներգիան և իմպուլսային հզորությունը նշված սահմաններում։ |
Չափիչի, սենսորների և կապի խափանումներ | Համապատասխան ահազանգեր և վերահսկվող շահագործման սահմանափակումներ։ |
Ծրագրային ապահովման և բաղադրիչների փոփոխություններ | Կրկնեք ազդակիր սպասման, գագաթնակետային բեռնվածության և պահուստային փորձարկումները։ |
Գրանցման փաթեթի վերանայում, բջջային խմբաքանակ, ներկառուցված սարքավորում, աշխատանքային միջավայրի (SOC) պատրաստում, պայմանավորում, բեռի պրոֆիլ և սահմանային չափանիշներ: Օգտագործեք ամբողջական վերլուծիչի թեստավորում՝ վերլուծական կատարողականությունը հաստատելու համար այն դեպքերում, երբ հզորության խանգարումները կարող են ազդել չափման վրա. միայն ծրագրավորվող բեռը չի կարող հաստատել արդյունքի ճշգրտությունը:
5.2 Խուսափեք սխալ համապատասխանության ենթադրությունից
IVD սարքավորումները պահանջում են արտադրանքին հատուկ ստանդարտների գնահատում: IEC 61010-2-101 վերաբերում է IVD բժշկական սարքավորումներին և նախատեսված է IEC 61010-1 ստանդարտի հետ օգտագործելու համար: IEC 60601-1-ը ավտոմատ կերպով մի՛ ներկայացրեք որպես կարգավորող ստանդարտ միայն այն պատճառով, որ վերլուծիչն օգտագործվում է առողջապահության ոլորտում: Համոզվեք, որ համապատասխան հրատարակությունները և շուկայի պահանջները համապատասխանում են սարքի համապատասխանության թիմին:
Մարտկոցի անվտանգության և տեղափոխման պահանջները, ինչպիսիք են IEC 62133-2-ը, UL 2054-ը և UN 38.3-ը, որտեղ կիրառելի է, վերաբերում են տարբեր ոլորտների: ISO 13485-ը վերաբերում է որակի կառավարմանը, այլ ոչ թե երաշխավորված աշխատանքային ժամանակին: Կապեք մարտկոցի որակավորումը և փոփոխությունների վերահսկման ապացույցները սարքի վավերացման պլանի հետ:
համար IVD վերլուծիչի մարտկոցի ինտեգրում, տրամադրել ռեժիմի հոսանքները, իմպուլսային հետագծերը, մուտքային լարման սահմանները և անհրաժեշտ պահուստային աշխատանքային հոսքը։ Պատվիրեք մարտկոցի անհատական վերանայում փաթեթի դասավորությունը և ինտերֆեյսը շտկելուց առաջ։
ՀՏՀ
Հարմար է՞ 5S2P-ն բոլոր դյուրակիր IVD վերլուծիչների համար։
Ոչ։ Ընտրեք տոպոլոգիա մուտքային լարման, էներգիայի, պիկային հոսանքի, պատյանի և ջերմային պահանջների ամբողջական միջակայքից։ 5S2P-ն հնարավոր կոնֆիգուրացիաներից մեկն է, այլ ոչ թե ստանդարտ հարթակ։
Արդյո՞ք առաքման ռեժիմը երաշխավորում է տարիների պահեստավորում:
Ոչ։ Ստուգեք մնացորդային արտահոսքը, բջիջների ինքնալիցքաթափումը, օրացույցային ծերացումը, արթնացումը և մնացած օգտագործելի էներգիան նշված ժամանակահատվածում։
Արդյո՞ք NMC-ի ինքնալիցքաթափումը պետք է ենթադրել ամսական 20-40%:
Ոչ։ Սա ընդհանուր նախագծային ենթադրություն չէ։ Ձեռք բերեք մոդելին հատուկ ապացույցներ և փորձարկեք ամբողջական հավաքույթը նախատեսված պահպանման պայմաններում։
Արդյո՞ք զուգահեռ բջիջների ավելացումը ապահովում է պահուստային ավելորդություն:
Ոչ։ Այն մեծացնում է հզորությունը և հոսանքի համատեղ օգտագործման հնարավորությունը։ Անկախ պահուստավորումը պահանջում է վերլուծված աղբյուրների ուղիներ, պաշտպանություն և խափանումների մեկուսացում։
Պե՞տք է նախագծում օգտագործվի 80% DoD սահմանաչափ։
Ոչ։ Ընտրեք օգտագործելի աշխատանքային պատուհանը՝ հաշվի առնելով բջիջների սահմանները, ծառայության ժամկետը, բեռի լարման պահանջները և պահուստային քաղաքականությունը, այնուհետև վավերացրեք այն։
Ի՞նչ փոփոխություններ են պահանջում կատարման ժամանակի վերահաստատում:
Գնահատեք բջիջների, փաթեթների պաշտպանության, միակցիչների, փոխարկիչների, ներկառուցված ծրագրային ապահովման և փորձարկման գործողության փոփոխությունները: Կրկնեք փորձարկումները, որոնք ազդվել են փոփոխված ջրահեռացման, գագաթնակետային բեռների, անջատման վարքագծի կամ աղբյուրի անջատման վրա:
