July 5, 2024
Với việc cải thiện mức sống và phổ biến trí thông minh, các thiết bị đeo thông minh đã xuất hiện.
Thiết bị đeo thông minh là các thiết bị cuối cùng có thể được đeo liên tục, như quần áo và đồ trang sức, và có hệ thống mạch tiên tiến, mạng không dây và khả năng xử lý độc lập.Hai tính năng quan trọng nhất là khả năng đeo lâu dài và thông minh.
Các ứng dụng tiềm năng của Internet of Things rất rộng lớn, nhưng chúng cũng có một số tính năng quan trọng chung.và có sẵn gần như mọi lúcNhững yêu cầu này có lẽ rõ ràng nhất trong thiết bị đeo, đã được hàng triệu người trên toàn thế giới sử dụng để theo dõi hoạt động, theo dõi các chỉ số thể chất và cải thiện sức khỏe.
Để thu thập dữ liệu cần thiết, người tiêu dùng phải đeo thiết bị đeo liên tục. do đó, chúng phải nhỏ và thoải mái và có thể làm việc liên tục trong thời gian dài.
Điều này đặt ra câu hỏi làm thế nào để cung cấp năng lượng cho các thiết bị này. Lý tưởng nhất, chúng sẽ lấy năng lượng trực tiếp từ môi trường của chúng, vì vậy chúng sẽ luôn có điện.Mặc dù chúng ta đã đạt được những tiến bộ lớn trong việc giảm tiêu thụ năng lượng và cải thiện năng lượngTrong tương lai gần, chúng ta sẽ cần phải dựa vào pin như là nguồn năng lượng chính của chúng ta.để giảm thiểu sự lãng phí năng lượng gây ra bởi hàng tỷ thiết bị, pin sạc sẽ là nguồn năng lượng ưa thích trong một thời gian tới.
An toàn sạc pin cho thiết bị đeo
Không chỉ có kích thước hạn chế, mà vì chúng đòi hỏi mặc lâu dài và sự thoải mái là quan trọng, chúng cũng phải rất nhẹ, vì vậy pin phải nhỏ nhất có thể.Các nghiên cứu lặp đi lặp lại của IDC và GMI đã chỉ ra rằng tuổi thọ pin là yếu tố quan tâm hàng đầu cho người tiêu dùng khi mua các sản phẩm tiện lợi chạy bằng pinDo đó, dung lượng pin cao là rất quan trọng cho sự thành công của sản phẩm.
May mắn thay, pin lithium có nhiều tính chất làm cho chúng lý tưởng cho các ứng dụng đeo.
Thứ nhất, chúng cung cấp mật độ năng lượng cao, cho phép các nhà thiết kế hệ thống chọn pin nhỏ hơn, nhẹ hơn cung cấp thời gian hoạt động lâu hơn.pin lithium ion thường hoạt động ở 3.7 V, so với 1.2 V cho pin NiMH hoặc NiCd. Điều này có nghĩa là pin lithium ion đòi hỏi ít pin hơn, điều này cũng giúp đạt được các hệ thống nhỏ hơn và nhẹ hơn.tốc độ tự xả của chúng thấp hơn nhiều so với pin dựa trên niken, khoảng 2% mỗi tháng, trong khi pin NiMH và NiCd có thể lên đến 5% mỗi ngày.nhưng cũng cho phép pin được sử dụng lại bất cứ lúc nào sau khi được lưu trữ trong một thời gian dài, làm cho hệ thống thuận tiện hơn cho khách hàng.
Dĩ nhiên, tất cả các công nghệ đều có những nhược điểm của chúng. Ví dụ, pin lithium-ion phức tạp hơn so với pin sạc bằng niken, vì vậy chúng đắt hơn.Nhưng như một sản phẩm sản xuất hàng loạt, kinh tế quy mô và cải tiến công nghệ liên tục đang nhanh chóng giảm chi phí sản xuất.
Các tiêu đề gần đây cũng cho thấy pin lithium-ion có nguy cơ an toàn tiềm năng lớn hơn.nếu điện áp sạc quá cao hoặc quá thấp có thể dẫn đến cháy hoặc nổTuy nhiên, hầu hết các pin lithium-ion đều có mạch bảo vệ bên trong cung cấp một số bảo vệ chống lại điện áp quá cao hoặc thấp.Nhưng quá trình sạc pin lithium-ion vẫn còn phức tạp hơn nhiều so với pin sạc lại dựa trên niken.
Pin lithium-ion: cho phép thiết bị đeo thoải mái và tiện lợi
1. pin nhỏ, tuổi thọ dài, mật độ năng lượng cao
2. điện áp hoạt động cao hơn có nghĩa là ít tế bào và hệ thống nhỏ hơn
3. tự xả chậm hơn: thời gian sạc ngắn hơn, luôn sẵn sàng
Các thách thức về tính phí
Để tránh các vấn đề an toàn này, pin lithium-ion đòi hỏi một quá trình sạc dòng điện không đổi (CC), điện áp không đổi (CV).pin được sạc lần đầu tiên với dòng điện cố định cho đến khi đạt được điện áp đặt. Loạt sạc sau đó chuyển sang chế độ điện áp không đổi, cung cấp dòng điện cần thiết để duy trì điện áp đặt.
Để đạt được kết quả sạc tốt nhất, sự lựa chọn mức điện dòng và điện áp phải được cân bằng cẩn thận.nhưng một điện áp quá cao có thể căng thẳng hoặc sạc quá tải pinTương tự như vậy, dòng điện sạc cao hơn có thể tăng tốc độ sạc, nhưng bằng cách chi phí cho dung lượng pin:một 30% giảm điện tích hiện tại có thể làm tăng lượng điện tích một pin có thể lưu trữ nhiều như 10%.
Do đó, dòng điện sạc thường được đặt ở mức một nửa công suất pin (đối với dòng điện tối đa mà pin có thể cung cấp trong một giờ) và điện áp được đặt ở mức 4,2 V mỗi tế bào.nó đã được chứng minh rằng sử dụng dòng điện và điện áp sạc thấp hơn một chút có thể làm chậm sự lão hóa pin, cho phép nó trải qua nhiều chu kỳ sạc hơn với dung lượng cao hơn.
