의료 및 휴대용 장비용 배터리 설계는 장치 작동 요구 사항에서 시작됩니다. 전압, 런타임, 최대 부하, 사용 가능한 공간, 충전 방법, 커넥터, 환경 조건 및 인증 경로는 모두 최종 팩 구성에 영향을 미칩니다. HSS Energy는 초기 사양부터 샘플 검증 및 생산에 이르기까지 소형 리튬이온 및 LiFePO4 배터리 개발을 지원합니다.
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일반적인 전압 |
화학 |
셀 형식 |
맞춤화 |
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3.7V / 7.4V / 11.1V / 12V / 맞춤형 |
리튬 이온 / LiFePO4 |
18650 / 21700 / 파우치 |
BMS / 커넥터 / 케이블 / 하우징 / 라벨 / 포장 |
의료 및 휴대용 장비 배터리 솔루션 개요
휴대용 의료 및 전자 장비는 배터리 크기와 무게에 엄격한 제한이 있는 경우가 많지만 여전히 예측 가능한 런타임과 안정적인 전력 공급이 필요합니다. 첫 번째 설계 단계는 전압과 Ah만으로 배터리를 선택하는 것이 아니라 장치 요구 사항을 확인하는 것입니다.
· 사용 전압 및 허용 전압 범위
· 필요한 작동 시간 또는 백업 시간
· 평균, 연속 및 피크 전류
· 최대 배터리 크기 및 무게
· 충전 방법 및 충전 인터페이스
· 커넥터 및 케이블 요구사항
· 작동 및 보관 온도
· 대상 시장 및 필수 서류
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단계 |
선택 포인트 |
엔지니어링 점검 |
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1 |
장치 유형 |
의료/진단/모니터링/프린터/기기/스마트 휴대용 장비 |
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2 |
전기적 요구 사항 |
전압 + 평균 부하 + 피크 부하 + 필수 런타임 |
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3 |
기계적 한계 |
최대 L × W × H + 무게 + 장착 위치 |
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4 |
배터리 아키텍처 |
리튬이온 또는 LiFePO4 + 18650 / 21700 / 파우치 + S/P 구성 |
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5 |
BMS 및 인터페이스 |
보호 + 옵션 통신 + 케이블 + 커넥터 |
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6 |
확인 |
샘플 -> 기기 테스트 -> 최적화 -> 승인 사양 -> 생산 |
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플랫폼 |
일반적인 아키텍처 |
적합한 장비 방향 |
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3.7V |
1S 리튬 이온 |
휴대용 장치, 소형 전자 장치, 스마트 휴대용 장비 |
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7.4V |
2S 리튬 이온 |
휴대용 기기, 모니터링 장비, 미용 및 개인 관리 기기 |
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7.4V |
2S 리튬 이온 |
휴대용 프린터, 진단 장비, 모니터링 장치, 로봇 공학 및 모바일 장비 |
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12V / 12.8V |
리튬 이온 또는 4S LiFePO4 |
백업 모듈, 휴대용 장비, 소형 납산 교체품 |
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24V 및 맞춤형 |
프로젝트 기반 |
대형 모바일 장비, 로봇 공학, 전동 기기 및 특수 시스템 |
소형 리튬 이온 프로젝트의 경우 등급 A 셀 옵션에는 장치 사양, 셀 가용성 및 프로젝트 요구 사항에 따라 EVE, DMEGC, BAK, LG 및 Samsung이 포함될 수 있습니다. 셀 선택 시에는 용량 일관성, 내부 저항, 방전 용량, 작동 온도, 크기 및 공급 연속성도 고려됩니다.
의료 장비 배터리 프로젝트에서는 일반적으로 배터리가 전체 장치의 일부이기 때문에 전기적 및 기계적 호환성을 더욱 엄격하게 제어해야 합니다. 정확한 규정 준수 경로는 최종 제품 및 대상 시장에 따라 다르므로 장치 인증 계획과 함께 배터리 문서를 확인해야 합니다.
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디자인 포인트 |
중요한 이유 |
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안정적인 출력 |
사용 가능한 배터리 범위 전체에서 예측 가능한 장치 작동을 지원합니다. |
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실행 시간 |
예정된 검사, 모니터링 또는 모바일 사용 기간과 일치해야 합니다. |
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최대 부하 |
모터, 펌프, 디스플레이, 라디오 또는 프로세서는 단기간 전류 피크를 생성할 수 있습니다. |
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크기와 무게 |
휴대용 장비에는 고정된 배터리 수납공간이나 인체공학적 한계가 있는 경우가 많습니다. |
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온도 |
배터리 충전/방전 한계는 의도된 작동 환경과 일치해야 합니다. |
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추적 가능한 사양 |
승인된 배터리 구성은 장치 검증 후에도 계속 제어되어야 합니다. |
휴대용 장비는 소형 크기, 낮은 질량, 반복 충전 및 유연한 인터페이스에 더 중점을 둘 수 있습니다. 공칭 용량을 유일한 선택 요소로 사용하기보다는 실제 부하 프로필을 중심으로 적합한 팩을 설계해야 합니다.
· 휴대용 프린터 및 휴대용 기기: 런타임 및 일시적인 전류 수요
· 모니터링 및 통신 장치: 안정적인 DC 출력 및 대기 동작
· 스마트 모바일 장치: 컴팩트한 크기, 충전 인터페이스 및 인클로저 적합성
· 로봇공학 및 모바일 장비: 연속 전류, 최대 부하 및 선택적 통신
· 백업 모듈: 예측 가능한 런타임, 낮은 자체 방전 및 간단한 서비스 용이성
BMS 구성은 팩 전압, 셀 화학 및 장치 요구 사항에 따라 선택됩니다. 표준 보호 기능에는 과충전, 과방전, 과열, 단락 및 과전류 보호가 포함될 수 있으며 필요한 경우 셀 밸런싱 및 온도 모니터링도 가능합니다.
호스트 장비에 배터리 상태나 제어 데이터가 필요한 경우 통신을 추가할 수 있습니다. 프로젝트 옵션에는 Bluetooth, RS485 및 CAN이 포함될 수 있습니다. 최종 프로토콜, 데이터 정의 및 하드웨어 인터페이스는 샘플 승인 전에 고객과 확인됩니다.
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영역 |
일반적인 옵션 |
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커넥터 |
JST, Molex, XT30, XT60, DC5521 및 기타 프로젝트별 인터페이스 |
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케이블 |
와이어 게이지, 케이블 길이, 단자, 퓨즈 및 별도의 충전/방전 리드 |
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주택 |
수축 랩, 기존 플라스틱 인클로저, 맞춤형 플라스틱 툴링, 스테인리스 스틸 또는 판금 인클로저 |
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상표 |
모델 라벨, 고객 브랜딩, 경고 및 시장별 식별 |
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포장 |
표준 수출 포장 또는 맞춤형 OEM 포장 |
생산을 위해 준비된 프로젝트별 케이블 및 커넥터가 포함된 맞춤형 배터리 팩
참조 휴대용 장비 프로젝트에서는 7.4V 10Ah 리튬 이온 배터리 팩을 사용했습니다. 이 팩은 2S 구성과 XT60 전원 커넥터를 사용합니다. 전기적 및 기계적 세부 사항은 장비 인터페이스 및 작동 요구 사항과 일치합니다.
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프로젝트 항목 |
확인된 구성 |
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공칭 전압 |
7.4V |
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용량 |
10아 |
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공칭 에너지 |
74Wh |
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연속 방전 전류 |
20A |
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건축학 |
2S |
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커넥터 |
XT60 커넥터 |
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맞춤화 초점 |
방전 기능, XT60 커넥터 및 케이블 통합 |
7.4V 10Ah 맞춤형 배터리 팩 일괄 생산
배터리 에너지는 장치 부하에서 추정할 수 있지만 결과는 시작점일 뿐입니다.
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입력 |
예 |
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평균 장치 로드 |
15W |
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필수 런타임 |
4시간 |
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초기 에너지 요구량 |
15W × 4시간 = 60Wh |
최종 배터리 용량은 방전 전류, 변환 효율, 허용 방전 깊이, 온도, 노화, 피크 부하 및 사용 가능한 설치 공간도 고려해야 합니다. 모든 프로젝트에 고정된 비율을 적용하는 대신 실제 장비에 따라 엔지니어링 마진을 확정합니다.
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단계 |
행동 |
산출 |
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01 |
요구사항 검토 |
전압, 부하, 런타임, 공간, 커넥터 및 목표 시장 |
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02 |
배터리 제안 |
셀, S/P 구성, BMS, 크기 및 인터페이스 |
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03 |
엔지니어링 샘플 |
프로토타입 제작 및 전기검사 |
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04 |
장치 테스트 |
런타임, 충전, 온도, 적합성 및 피크 부하 검증 |
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05 |
최적화 |
테스트를 통해 불일치가 식별되는 구성 조정 |
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06 |
샘플 승인 |
승인된 사양 동결 |
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07 |
파일럿 생산 |
소규모 배치 일관성 검증 |
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08 |
양산 |
생산 QC 및 최종 검사 |
일반적인 생산 관리에는 입고 셀 검사, 셀 분류 및 일치, BMS 확인, 조립, 충전/방전 확인, 보호 확인, 노화 및 최종 검사가 포함될 수 있습니다. 정확한 테스트 계획은 배터리 모델 및 프로젝트 요구 사항에 따라 결정됩니다.
다채널 전기 테스트를 받는 배터리 팩
인증 요구 사항은 최종 배터리 구성, 최종 제품 카테고리 및 대상 시장에 따라 확인되어야 합니다. 프로젝트에 따라 문서에는 UN38.3 및 MSDS가 포함될 수 있으며, 일부 휴대용 충전 배터리 프로젝트에는 IEC 62133-2/CB, CE/RoHS 또는 KC와 같은 시장별 인증이 필요할 수 있습니다.
인증 범위는 모델마다 다릅니다. 하나의 배터리 팩에 대한 보고서나 인증서는 다른 구성에 대한 자동 적용 범위로 취급되어서는 안 됩니다.
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선적 서류 비치 |
일반적인 목적 |
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UN38.3 |
해당 리튬 배터리 모델의 운송 테스트 |
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MSDS |
안전 및 운송 지원 문서 |
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IEC 62133-2 / CB |
적용 가능한 휴대용 밀봉 충전식 리튬 배터리 프로젝트 |
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CE / RoHS 규제 |
제품 구성 및 대상 시장 요구 사항에 따라 |
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KC |
한국 시장에 적용 가능한 배터리 모델 |
· 기기 이름 및 애플리케이션
· 사용 전압 및 허용 전압 범위
· 평균, 연속 및 피크 전류 또는 전력
· 필수 런타임
· 최대 배터리 크기 및 무게
· 충전 방법 및 충전기 정보
· 커넥터, 케이블 및 통신 요구 사항
· 작동 온도 및 설치 환경
· 대상 국가 및 인증 요건
· 예상 샘플 및 생산 수량
이 페이지에 표시된 사양, 예 및 구성 옵션은 예비 엔지니어링 평가를 위한 것입니다. 최종 전압, 용량, 크기, 무게, 방전 전류, 셀 모델, BMS, 커넥터, 인클로저, 통신 및 기타 사양은 장치 요구 사항, 구성 요소 가용성, 인증 범위 및 제품 개발에 따라 변경될 수 있습니다.
최종 사양은 승인된 샘플, 확인된 데이터시트, 기술 계약, PI 또는 계약의 적용을 받습니다. 웹사이트 정보가 승인된 프로젝트 문서와 다른 경우 승인된 프로젝트 문서가 우선합니다.
장치 전압, 부하, 필요한 런타임, 배터리 공간, 충전 방법, 커넥터 및 대상 시장을 보냅니다. HSS Energy는 샘플 및 장치 검증에 적합한 배터리 아키텍처를 평가할 수 있습니다.
