便攜式製氧機需要輕巧可靠的電池供電，以在日常使用和旅行中維持所需的氧氣輸送量。 7S2P 鋰離子電池由七個串聯的電芯組和每個電芯組內的兩個並聯電芯組成。對於傳統的 NMC 電芯，這種配置通常提供約 25.2–25.9V 的標稱電壓和 29.4V 的最大充電電壓。
7S2P配置本身並不能決定續航時間或是否符合航空公司的運輸要求。電池組容量、電芯能量、設備功耗、氧氣流模式、轉換效率、溫度和電池老化等因素都必須考慮。
快速回答： 7S2P電池可以支援便攜式製氧機長時間運行，但其瓦時容量必須在最終設計定稿前計算。對於日常客運航空旅行，將每個可拆卸鋰離子電池的容量控制在100Wh或以下通常可以簡化攜帶。容量在101Wh至160Wh之間的電池需要獲得航空公司批准，而超過160Wh的電池通常禁止在客機上使用。
電池設計考量 | 工程需求 |
|---|---|
電池組電壓 | 必須與聚光器、馬達、壓縮機和功率轉換架構相符 |
瓦時額定值 | 將標稱電池組電壓乘以安時容量計算。 |
所需運轉時 | 基於設備功耗、氧氣流量設定、溫度和老化裕度 |
裸金屬保護 | 包括電池監控、均衡、過流、短路和溫度保護 |
電池標籤 | 清楚標示電壓、容量、瓦時、化學成分、型號和安全訊息 |
備用電池設計 | 必須支援在運輸過程中安全保護、運輸和更換終端設備 |
醫療品質管制 | 需要文件化的設計、供應商資格、可追溯性、驗證和變更控制 |
例如，一顆額定電壓為 25.2V、容量為 4.0Ah 的 7S2P NMC 電池大約可儲存 100.8Wh 的電量：
25.2V × 4.0Ah = 100.8Wh
雖然這個容量僅略高於100Wh，但已進入101-160Wh的容量範圍，可能需要獲得航空公司的批准。如果製造商的目標客戶是希望更方便地攜帶登機，則可能需要降低電池組容量、使用多個符合規定的可拆卸電池，或重新設計電氣架構。
運行時間必須根據測量的設備功率計算，而不是從其他制氧機複製：
預計運轉時間 = 可用電池電量 ÷ 設備平均功率
實際運轉時間通常會在氧氣流量設定較高、連續供氧、低溫環境以及電池老化時縮短。因此，已發布的運行時間表應基於對特定制氧機、電池組、運行模式和環境條件的測試。
美國聯邦航空管理局 (FAA) 的驗收標準適用於完整的便攜式製氧機，而不僅僅是其電池。該設備必須符合美國食品藥物管理局 (FDA) 的相關規定，並在美國合法銷售；不得乾擾飛機系統；不得產生壓縮氣體；並且必須符合適用的危險品限制規定。符合條件的設備還必須帶有製造商要求的合格標籤，除非該設備已包含在先前的驗收設備條款中。
對於在機上使用攜帶式飲水機的乘客，航空公司可能會要求攜帶足夠數量的充滿電電池，以確保設備至少能持續運作150%的預期最大飛行時間。備用電池必須按照適用的航空公司和危險物品運輸要求攜帶和妥善保管。
最終的電池設計應協調好電芯選擇、可用容量等因素。 電池管理系統充電器、外殼、標籤、運輸測試和醫療器材品質控制。了解更多信息 Large Power“ 便攜式氧氣濃縮器的電池解決方案.
關鍵要點
7S2P 鋰電池組設計為便攜式製氧機提供了較長的運行時間和安全性，使其成為旅行和日常使用的理想選擇。
符合 FAA、IEC 和 FDA 標準可確保您的攜帶式氧氣濃縮器在運作過程中保持安全可靠。
選擇合適的電池需要在運行時間、重量和成本之間取得平衡，以確保您無論身在何處都能獲得持續的氧氣治療。
第一部分：攜帶式氧氣濃縮器及電池需求
1.1 設備概述
在醫療機構和旅行途中，您需要依靠便攜式製氧機進行氧氣治療。這些設備採用先進的鋰離子電池組，以確保可靠的性能。市面上有多種類型的便攜式製氧機，每種制氧機的電源需求各不相同。下表比較了主流便攜式製氧機及其功耗：
型號 | 功耗（瓦） |
|---|---|
驅動 DeVilbiss 10L | 639 |
德維爾比斯 5 公升 | 310（平均值），275（流量 1.2 公升/分鐘及以下） |
您可以看到，醫療應用需要高效率的能源管理。鋰離子電池具有高能量密度和穩定的輸出，使其成為便攜式氧氣濃縮器的理想選擇。
1.2 運轉時間和電源需求
您肯定希望便攜式製氧機能夠滿足長時間外出使用的需求。電池續航時間從兩小時到六小時不等，取決於流量設定和設備效率。美國聯邦航空管理局 (FAA) 規定，航空旅行中使用的鋰離子電池組容量不得超過 160 瓦時 (Wh)。下表列出了這些限制：
電池類型 | 瓦時限制 | 其他注意事項 |
|---|---|---|
鋰離子電池 | 最高可達 100 瓦時 | 允許配備無限量的備用電池，但容量不得超過 100 瓦時。 |
鋰離子電池 | 100瓦時至160瓦時 | 最多允許攜帶兩顆容量更大的備用電池。 |
規劃一天行程時，必須考慮電池續航力和充電頻率。正確的充電方法有助於最大限度地提高電池性能和安全性。
1.3 電池選擇標準
選擇合適的電池時，需要在續航時間、重量、便攜性和成本之間取得平衡。容量較大的電池可以延長使用時間，但可能會增加重量並增加設備體積。輕巧的設計便於攜帶，也是優先考慮的因素。便攜式製氧機電池的類型包括鋰離子電池、鋰聚合物電池和磷酸鐵鋰電池。您需要評估電池壽命、充電方式以及重量和便攜性，以滿足您的氧氣需求。選擇合適的電池可以確保您無論身在何處都能獲得持續的氧氣治療。
第一部分：7S2P鋰電池組設計
2.1 7S2P 配置詳解
您需要一款能夠提供可靠氧氣治療並符合嚴格安全標準的電池組。 7S2P 配置將七個電芯串聯，並由兩組並聯電芯組成。這種設計為便攜式製氧機提供了均衡的解決方案。其標稱電壓為 25.2V，符合醫療設備的要求。兩組並聯電芯使安時容量翻倍，從而在不增加電壓的情況下延長運轉時間。此外，其緊湊的設計使其能夠安裝在輕巧的製氧機內部。
小提示: 7S2P 配置有助於滿足美國聯邦航空管理局 (FAA) 對航空旅行電池容量的限制。您的電池容量保持在 160Wh 以內，因此您可以攜帶設備搭乘飛機。
您可以看到 7S2P 與其他鋰電池組設計相比的優勢：
型號 | 額定電壓 | 容量範圍 | 典型應用場景 |
|---|---|---|---|
7S2P | 24.5V - 25.9V | 2000毫安時 – 6700毫安時 | 醫療、機器人、安全系統 |
6S2P | 21.6V - 22.2V | 2000毫安時 – 6000毫安時 | 消費性電子、工業 |
8S2P | 28.8V - 29.6V | 2000毫安時 – 7000毫安時 | 基礎設施、工業 |
您選擇 7S2P 作為便攜式製氧機的電源，因為它兼顧了電壓、容量和安全性。它避免了過重和過小的體積，從而保持了便攜性和舒適性。
2.2 電壓和容量優化
您希望攜帶式製氧機能持續數小時不間斷地輸送氧氣。優化 7S2P 電池組的電壓和容量，可延長運作時間並提升設備效能。額定電壓為 25.2V (7 × 3.6V)，充飽電後可達 25.9V (7 × 3.7V)。您選用高品質電芯，以最大限度地提高容量，容量範圍從 4000mAh 到 6700mAh。
標稱電壓通常為 25.2V。
充滿電的電池組電壓可達 25.9V。
總容量範圍為 4000mAh 至 6700mAh，取決於電芯品質和配置。
這種設計透過並聯電池組使安時容量翻倍，讓您受益匪淺。這種配置可提供持續的能量輸出，非常適合需要持續氧氣治療的醫療設備。您可以在符合美國聯邦航空管理局 (FAA) 規定的前提下，最大限度地延長運行時間。您無需頻繁充電，從而享受更長的電池壽命和更便捷的使用體驗。
2.3 安全與電池管理
您依靠便攜式製氧機進行安全的氧氣治療。電池設計中的安全性至關重要。您需要符合醫療等級標準的電池管理系統 (BMS)。您需要全面的保護機制，包括過壓、欠壓、過流、短路和溫度監控。您需要故障安全關機和緊急備用電源模式來防止意外故障。
獨特之處 | 產品說明 |
|---|---|
安全認證 | 符合醫療級安全和認證標準（例如，IEC 60601） |
故障安全模式 | 支援故障安全關機和緊急電源儲備模式 |
全面的保護機制 | 包括過壓、欠壓、過流、短路和溫度監控 |
遠程監控 | 可對車隊管理設備的電池健康狀況進行遠端監控 |
環境保護 | 對於工業應用，應選擇帶有保形塗層和 IP67 防護等級外殼的 BMS，以抵禦灰塵、濕氣和振動。 |
忽視安全問題，您將面臨熱失控、火災或爆炸等風險。避免不良的電芯設計、低劣的製造品質、電池老化、未經檢查的運作條件以及外部因素的影響至關重要。選擇高品質的電芯和可靠的電池管理系統可以有效降低這些風險。
請注意： 遵循正確的充電方法並避免極端溫度，可以延長電池壽命。電池可實現 500 至 1000 次以上的充放電循環，從而確保您的便攜式製氧機擁有可靠的電池續航力和更長的電池壽命。
2.4 與便攜式氧氣濃縮器的集成
您將7S2P電池組無縫整合到便攜式製氧機中。您確保其設計與設備的緊湊外殼完美契合。您保持輕巧的結構，讓您能夠舒適地攜帶氧氣治療設備。您選用適用於醫療應用的高品質鋰離子電芯。您優化電池組，以實現穩定的氧氣輸送和可靠的功能。
7S2P 設計廣泛應用於醫療、機器人、安防系統、基礎設施、消費性電子和工業領域。其電池組支援更長的運行時間、可靠的充電功能和強大的安全性能。憑藉卓越的品質和性能，您可以信賴這款便攜式製氧機，滿足關鍵的氧氣治療需求。
警報： 在醫療環境中部署設備前，您必須核實電池認證和安全文件。您需要確保設備符合美國聯邦航空管理局 (FAA)、國際電工委員會 (IEC) 和美國食品藥物管理局 (FDA) 關於安全氧氣治療的標準。
第三部分：便攜式氧氣濃縮器電池認證
3.1 符合 IEC 60601-1 標準
您必須確保您的便攜式製氧機電池符合 IEC 60601-1 標準。此認證對於醫療設備至關重要，包括用於慢性阻塞性肺病 (COPD) 氧氣治療的設備。 IEC 60601-1 評估電池在充電、放電和故障情況下的安全性。透過確認設備在正常和故障情況下均保持安全，您可以保護患者。您還需要評估電池與整個系統的互動方式，這對於醫療、機器人和安防系統應用至關重要。
需求 | 產品說明 |
|---|---|
電池評估 | 評估電池在充電、放電和故障情況下的效能。 |
設備整體安全性 | 確保設備在正常和故障情況下電池都能安全運作。 |
與系統的交互 | 評估電池與其他醫療電子設備之間的相互作用。 |
您在便攜式製氧機電池設計中整合了先進的安全功能。您使用熱斷路器來防止過熱。您安裝排氣裝置以降低爆炸風險。您依靠智慧電池管理系統演算法來監控電池健康狀況並預測其使用壽命。您實施了強大的熱管理系統來防止熱失控。符合 IEC 60601-1 標準可確保您的電池組符合醫療用途的安全、可靠性和電磁相容性標準。
安全功能/挑戰 | 產品說明 |
|---|---|
熱熔斷器 | 當溫度超過安全限值時，請斷開電池連接，以防止過熱。 |
通風機制 | 允許電池故障時氣體逸出，從而降低爆炸風險。 |
智慧BMS演算法 | 監測電池健康狀況和效能，預測電池壽命並防止效能下降。 |
熱管理系統 | 防止熱失控，確保醫療器材安全運作。 |
符合IEC 60601-1標準 | 確保電池組符合醫療用途的安全、可靠性和電磁相容性標準。 |
小提示: 選擇符合IEC 60601-1標準的鋰電池組，可提高安全保障，並降低依賴氧氣治療的患者在旅行途中的風險。
3.2 UN38.3 安全測試
您必須按照 UN38.3 標準測試您的便攜式製氧機電池。該標準驗證鋰電池組在運輸過程中（尤其是航空運輸）的安全性。您需要模擬振動、衝擊、極端溫度和海拔變化等條件，並確認電池能夠承受這些壓力而不發生洩漏、爆炸或起火。此舉旨在保護使用者並確保符合國際運輸法規。
您遵守美國聯邦航空管理局 (FAA) 關於攜帶攜帶式氧氣濃縮器乘機的規定。除非有特殊情況，否則您應將鋰電池的總鋰含量控制在 8 克以內。您應在客艙內攜帶備用電池，並做好短路保護措施。如果您的裝置至少具備兩項保護功能，則可以將已安裝的電池留在裝置中。
需求 | 產品說明 |
|---|---|
電池尺寸 | 鋰電池的鋰總含量必須為 8 克或以下，除非有例外。 |
攜帶方式 | 備用鋰電池必須作為隨身行李帶入客艙，並採取措施防止短路。 |
已安裝電池 | 如果便攜式氧氣濃縮器具有至少兩項保護功能，則電池可以保留在設備內。 |
請注意： 獲得美國聯邦航空管理局 (FAA) 的航空旅行認證，意味著您的便攜式製氧機電池符合嚴格的安全標準。您的設備被全球航空公司接受，讓您在旅途中倍感安心可靠。
您必須記錄便攜式製氧機電池的所有測試規程。您應參考 IEC 62133-2 和 IEC 60601-1 等標準。您應保存詳細記錄，以備審核和監管審查。
標準版 | 產品說明 |
|---|---|
IEC 62133-2 | 專注於便攜式、密封式、可充電鋰電池組和電芯的安全性。 |
IEC 60601-1 | 滿足醫療電氣設備的安全性和基本性能要求。 |
3.3 FDA 和 CE 要求
您的便攜式製氧機電池必須符合FDA和CE認證要求。 FDA認證需要嚴格的文件記錄、測試流程和年度合規性審核。您需要證明您的產品在醫療應用上的安全性和可靠性。 CE認證要求製造商自行聲明符合歐盟安全標準。您必須滿足歐盟市場的安全要求，但無需進行年度審核。
認證類型 | 食品及藥物管理局要求 | CE 要求 |
|---|---|---|
監管流程 | 涉及嚴格的文件記錄、測試規程和年度合規性審計。 | 製造商自行聲明符合歐盟安全標準 |
合規標準 | 必須通過年度審核才能維持認證資格 | 無需年度審核，但必須符合歐盟市場的安全要求。 |
您為便攜式氧氣濃縮器電池準備了全面的文檔，包括測試結果、安全評估和性能數據。您確保您的設備符合醫療、工業和消費性電子應用的所有監管標準。
電池安全提示：
氧氣治療設備務必使用經過認證的鋰電池組。
請遵循正確的充電步驟，以最大限度地延長電池壽命並確保安全。
您為慢性阻塞性肺病 (COPD) 患者提供可靠的旅行氧氣治療服務。您對便攜式製氧機電池的認證秉持高標準，確保其在各種情況下都能安全且有效率地運作。
警報： 在醫療環境中部署便攜式製氧機電池之前，您必須核實所有認證。這樣做既能保護使用者安全，又能滿足全球氧氣治療設備的監管要求。
您已認識到，7S2P鋰電池組設計可為便攜式製氧機提供可靠的氧氣治療。認證和合規性確保了設備的長期安全性和可靠性。製造商應專注於為醫療、機器人、安防系統、基礎設施、消費性電子和工業應用領域提供緊湊、輕巧且經過認證的解決方案。
證書 | 產品說明 |
|---|---|
UL/IEC 60601-1 | 醫療電氣設備安全標準 |
聯合國38.3 | 鋰電池空運所需 |
符合FCC | 確保電磁相容性 |
常見問題
7S2P鋰電池組能為便攜式醫療設備帶來哪些優勢？
7S2P 電池組由七個串聯的電芯組組成，每個電芯組包含兩個並聯的電芯。對於 NMC 電池而言，與 7S1P 電池組相比，7S2P 電池組可提供約 25.2–25.9V 的標稱電壓，同時提高容量並允許放電電流。
這種配置可以支援便攜式氧氣濃縮器更長的運行時間和更穩定的運行，但適用性取決於設備的電壓範圍、功耗、外殼空間、重量限制、充電系統和所需的瓦時額定值。
7S2P電池是否自動符合FAA的限制？
不。美國聯邦航空管理局的載重限制是按瓦時數而不是串並聯配置來確定的。
使用以下公式計算電池能量：
瓦時數 = 額定電壓 × 安培小時容量
例如：
7S2P NMC 包 | 近似能量 | 通用客運飛機類別 |
|---|---|---|
25.2V，3.6Ah | 90.7Wh | 100瓦時或以下 |
25.2V，4.0Ah | 100.8Wh | 101–160瓦時；可能需要航空公司批准。 |
25.2V，6.0Ah | 151.2Wh | 101–160瓦時；需獲得航空公司批准並遵守備用電池限制。 |
25.2V，8.0Ah | 201.6Wh | 超過了通用的160瓦時客機限制。 |
航空公司政策可能更加嚴格，因此製造商和乘客應向相關航空公司確認具體要求。
如何為便攜式製氧機訂製鋰電池組？
A 客製化電池解決方案 可以圍繞以下方面展開：
設備工作電壓和充電電壓
所需的運轉時間和氧氣流量模式
最大電池瓦時數
連續電流和峰值電流
電池尺寸和重量
可拆卸或內建電池架構
連接器和通訊介面
充電器和底座相容性
工作和儲存溫度
標籤和可追溯性
運輸和醫療器材要求
測試應使用實際的氧氣濃縮器，因為壓縮機運作情況、流量設定、警報、顯示功能和環境條件都會影響功耗。
為什麼BMS在7S2P醫療電池組中很重要？
A 電池管理系統 監控七個串聯電池組，並提供電池均衡、電壓保護、電流保護、短路保護和溫度監控。
對於便攜式製氧機，電池管理系統（BMS）還可以向主機設備報告電池的充電狀態、健康狀態、剩餘運行時間、循環次數和故障資訊。保護閾值必須與所選電池、充電器和製氧機的工作範圍相符。
製造商應評估哪些測試和合規性要求？
適用要求取決於電池設計、完整的醫療設備、目標市場和運輸方式。
需求 | 典型範圍 |
聯合國38.3 | 鋰電池運輸測試 |
IEC 62133-2 | 適用便攜式密封二次鋰電池的安全要求 |
IEC 60601-1 | 整套醫療電氣設備的基本安全性和必要性能 |
ISO 13485 | 醫療器材品質管理體系 |
FDA要求 | 該醫療器材在美國的法律、行銷和監管要求方面的具體要求 |
CE標誌 | 最終產品符合適用的歐盟法規 |
美國聯邦航空管理局驗收標準 | 在適用的飛機上使用和攜帶完整的攜帶式氧氣濃縮器 |
這些要求本身並不能保證產品的可靠性。製造商還必須進行針對特定應用的電氣、熱學、機械、充電器相容性、運行時間、警報和設備級驗證。
如需電池電壓、運行時間、瓦時限制、電池管理系統 (BMS) 功能、標籤和合規性規劃的支持，請聯繫 Large Power 進行工程諮詢。
