นี่คือบทที่ B ของบันทึก C02 เกี่ยวกับวิทยุยุทธวิธีและวิทยุทหาร โดยนำรูปแบบการทำงานจากบทที่ A มาเปลี่ยนเป็นการออกแบบชุดแบต: ต้องใช้กี่เซลล์ ความจุเท่าใด และวิทยุต้องมีระยะเผื่อเท่าใดในการปฏิบัติภารกิจ บทความนี้ทำตามลำดับที่วิศวกรใช้งานจริง - กำหนดภารกิจและข้อกำหนดรอบการทำงาน แปลงสามสภาวะการทำงานให้เป็นกระแสไฟฟ้าเฉลี่ย เลือกการจัดเซลล์ให้ตรงกับแรงดันที่ต้องการ ใช้ปัจจัยลดประสิทธิภาพจากความเย็นและเมื่อสิ้นอายุ ตรวจสอบขีดจำกัดพัลส์และอุณหภูมิ จากนั้นกำหนดรูปแบบการชาร์จในสนาม แสดงตัวอย่างคำนวณสองชุดแบบครบวงจร: วิทยุถือตามข้อกำหนด 5-5-90 และวิทยุลาดตระเวนตามข้อกำหนด 1:9 ตัวเลขทุกตัวถูกระบุชัดเจนว่าเป็นค่าอุทาหรณ์และสร้างจากกระแสไฟฟ้าในช่วงของเอกสารข้อมูลที่เผยแพร่ ไม่ใช่สเปกของผลิตภัณฑ์ใดผลิตภัณฑ์หนึ่ง ค่าที่ผูกมัดสำหรับโครงการจริงคือเอกสารข้อมูลของวิทยุเองและแบบร่างชุดแบตที่ตกลงกัน
ข้อเท็จจริงสำคัญ 1. การกำหนดขนาดเริ่มจากภารกิจ ไม่ใช่จากฉลาก mAh ข้อมูลนำเข้าคือกระแสของวิทยุในโหมดสแตนด์บาย รับและส่ง ข้อกำหนดรอบการทำงานที่ถ่วงน้ำหนักค่าเหล่านั้น ระยะเวลาทำงานที่ต้องการเป็นชั่วโมง และอุณหภูมิในการทำงาน ในสนามมีสองข้อกำหนด: 5-5-90 (ส่ง 5% รับ 5% สแตนด์บาย 90%) และ 1:9 (ส่งหนึ่งส่วน รับเก้าส่วน ไม่มีสแตนด์บายแยกต่างหาก) ตัวเลขระยะเวลาทำงานเปรียบเทียบได้เฉพาะเมื่อข้อกำหนดและอุณหภูมิตรงกัน
ข้อเท็จจริงสำคัญ 2. กระแสเฉลี่ยคือผลรวมถ่วงน้ำหนัก และความจุคือกระแสเฉลี่ยคูณชั่วโมง ในตัวอย่างวิทยุถือเชิงภาพด้านล่าง กระแส 0.08 A สแตนด์บาย, 0.3 A รับ และ 1.6 A ส่งตามแบบ 5-5-90 ให้ค่าเฉลี่ย 0.167 A ดังนั้นกะทำงานสิบชั่วโมงต้องใช้ประจุ 1.67 Ah สภาวะส่งใช้เวลาเพียง 5% แต่มีส่วนเกือบครึ่งหนึ่งของกระแสเฉลี่ย นี่คือเหตุผลที่ระยะเวลาทำงานของผู้พูดมากเบี่ยงเบนจากค่าที่เผยแพร่อย่างรวดเร็ว
ข้อเท็จจริงสำคัญ 3. จำนวนเซลล์กำหนดโดยแรงดัน เซลล์นิกเกิลแบบผนึกแต่ละเซลล์มี 1.2 V ดังนั้นหกเซลล์ให้ 7.2 V แปดเซลล์ 9.6 V สิบเซลล์ 12 V และสิบสองเซลล์ 14.4 V ชุดแบตวิทยุถือระดับมืออาชีพมักเป็น 7.2 V หรือ 9.6 V ส่วนระบบสนามและวิทยุสะพายหลังขนาดใหญ่กว่าใช้การจัดเซลล์ระดับสูงกว่า ช่วงแบตเตอรี่ที่วิทยุยอมรับ ไม่ใช่เพียงเครื่องชาร์จ ที่กำหนดว่าการจัดเซลล์แบบใดถูกต้องตามการออกแบบ
ข้อเท็จจริงสำคัญ 4. ความจุระบุหน้าฉลากต้องมากกว่าค่าภารกิจเพราะความจุที่ใช้งานได้ลดลง ความเย็นลดสมรรถนะการคายประจุและชุดแบตสูญเสียความจุตามอายุการใช้งาน ดังนั้นการออกแบบจึงใช้ปัจจัยลดประสิทธิภาพและเก็บระยะเผื่อ ในตัวอย่างคำนวณ ความต้องการภารกิจ 1.67 Ah ถูกหารด้วยปัจจัยเชิงภาพความเย็นและสิ้นอายุค่าละ 0.85 ให้ความจุระบุที่ต้องการประมาณ 2.31 Ah ก่อนเลือกเซลล์มาตรฐาน
ข้อเท็จจริงสำคัญ 5. ชุดแบตเป็นชุดประกอบเชิงกลและความปลอดภัย ไม่ใช่แค่เซลล์ ต้องส่งพัลส์ส่งโดยแรงดันไม่ทรุด ควบคุมอุณหภูมิขณะชาร์จและคายประจุ และมีอุปกรณ์ป้องกันเช่น PTC และฟิวส์รีเซ็ตได้ภายในรูปทรงที่กำหนดของวิทยุ การชาร์จในสนามถูกกำหนดพร้อมกัน รวมถึงชาร์จจากยานพาหนะผ่านบัส 28 V MIL-STD-1275 และชุดกำจัดแบตเตอรี่ที่นำแบตออกจากเส้นทางโหลดโดยสมบูรณ์
การตัดสินใจออกแบบแรกคือข้อกำหนดรอบการทำงานใดแทนผู้ใช้ ข้อกำหนด 5-5-90 มาจากการใช้งานวิทยุเคลื่อนที่ภาคพื้นดินและสร้างรอบช่วงสแตนด์บายยาวพร้อมการโทรสั้น ซึ่งเหมาะกับวิทยุถือที่พกตลอดกะ ข้อกำหนด 1:9 มาจากการใช้งาน HF และลาดตระเวน ที่วิทยุฟังอย่างต่อเนื่องและส่งเป็นระยะ โดยไม่มีสภาวะสแตนด์บายแยก อุณหภูมิถูกบันทึกพร้อมข้อกำหนดเพราะการวัดในที่เย็นหรือร้อนเปลี่ยนผลลัพธ์ และระยะเวลาทำงานที่ต้องการระบุเป็นชั่วโมงจากภารกิจแทนที่จะอนุมานจากหัวข้อของคู่แข่ง ชุดแบตที่กำหนดขนาดตามข้อกำหนดผิดจะมีขนาดใหญ่เกินจำเป็นหรือทำภารกิจจริงไม่พอ
เมื่อกระแสทั้งสามสภาวะและข้อกำหนดคงที่แล้ว กระแสเฉลี่ยคือผลรวมถ่วงน้ำหนักของสภาวะ และประจุภารกิจคือค่าเฉลี่ยนั้นคูณชั่วโมง ตัวอย่างวิทยุถือเชิงภาพใช้กระแส 0.08 A สแตนด์บาย, 0.3 A รับ และ 1.6 A ส่ง ทั้งหมดเป็นค่าอุทาหรณ์ในช่วงวิทยุพกพาที่เผยแพร่ ไม่ใช่การวัดผลิตภัณฑ์เดียว ตามแบบ 5-5-90 ค่าเฉลี่ยคือ 0.05 คูณ 1.6 สำหรับส่ง บวก 0.05 คูณ 0.3 สำหรับรับ บวก 0.90 คูณ 0.08 สำหรับสแตนด์บาย เท่ากับ 0.167 A สำหรับกะสิบชั่วโมง ประจุที่ต้องการคือ 0.167 คูณ 10 หรือ 1.67 Ah
น้ำหนักอธิบายว่าทำไมการเปลี่ยนรอบการทำงานจึงสำคัญมาก ช่วงส่งใช้เวลาเพียง 5% แต่มีส่วน 0.08 A ของค่าเฉลี่ย 0.167 A เกือบครึ่ง ผู้ใช้ที่ส่ง 10% แทน 5% จะดันค่าเฉลี่ยสูงขึ้นแม้ความยาวกะและวิทยุไม่เปลี่ยน นี่คือกลไกเบื้องหลังคำเตือนว่าระยะเวลาทำงานที่เผยแพร่เป็นผลที่ขึ้นกับข้อกำหนด และเป็นเหตุผลที่ต้องเก็บรวบรวมรูปแบบการพูดจริงก่อนกำหนดขนาดแทนที่จะสมมติจากเอกสารข้อมูล
เมื่อทราบความต้องการประจุแล้ว ให้เลือกจำนวนเซลล์อนุกรมจากแรงดัน เซลล์นิกเกิลแบบผนึกมี 1.2 V ระบุ ดังนั้นการคำนวณจึงตรงไปตรงมา: หกเซลล์อนุกรมให้ 7.2 V แปดเซลล์ 9.6 V สิบเซลล์ 12 V และสิบสองเซลล์ 14.4 V สายขนานเพิ่มความจุในที่ที่รูปทรงเอื้ออำนวย แต่แรงดันถูกกำหนดโดยจำนวนอนุกรมเสมอ วิทยุถือที่วงจรยอมรับช่วงประมาณ 6 ถึง 9.6 V มักออกแบบรอบชุดแบตหกเซลล์ 7.2 V ส่วนระบบสะพายหลังหรือสนามอาจต้องการการจัดเซลล์สูงกว่า จำนวนที่เลือกต้องอยู่ในช่วงอินพุตที่ยอมรับตลอดการคายประจุ รวมถึงแรงดันที่ต่ำลงเมื่อสิ้นสุดประจุ ไม่ใช่แค่ที่ค่าระบุ
| เซลล์อนุกรม | แรงดันระบุ | บทบาทชุดแบตทั่วไป |
|---|---|---|
| 6 | 7.2 V | วิทยุถือระดับมืออาชีพ |
| 8 | 9.6 V | ชุดแบตถือแรงดันสูง |
| 10 | 12 V | ระบบสนามและอุปกรณ์เสริม |
| 12 | 14.4 V | ชุดแบตสะพายหลังและระดับสูงกว่า |
ค่าภารกิจคือประจุที่ใช้งานได้ แต่ความจุระบุมากกว่าเพราะมีสองผลกระทบลดสิ่งที่ชุดแบตส่งมอบ ความเย็นทำให้ปฏิกิริยาเคมีไฟฟ้าช้าลงและลดความจุเชิงประสิทธิผล ส่วนตามอายุการใช้งานชุดแบตสูญเสียความจุจากวัฏจักรและการชราภาพ การออกแบบใช้ปัจจัยลดประสิทธิภาพเพื่อครอบคลุมทั้งสองและเก็บระยะเผื่อสำหรับความแปรปรวน ในตัวอย่างเชิงภาพ ใช้ปัจจัย 0.85 สำหรับความเย็นและ 0.85 สำหรับสิ้นอายุ ดังนั้นสัดส่วนที่ใช้ได้คือ 0.85 คูณ 0.85 หรือ 0.7225 ความจุระบุที่ต้องการคือความต้องการภารกิจ 1.67 Ah หารด้วย 0.7225 ซึ่งประมาณ 2.31 Ah จากนั้นเลือกเซลล์มาตรฐานที่ค่าเท่าหรือสูงกว่านั้นในรูปทรงที่ต้องการ
ความจุอย่างเดียวไม่เพียงพอ: ชุดแบตต้องส่งพัลส์ส่งโดยแรงดันยังคงอยู่เหนือจุดตัดของวิทยุ การออกแบบตรวจสอบเส้นโค้งคายประจุที่กระแสส่ง รวมถึงพัลส์กระแสสูงช่วงสั้นในสภาวะชาร์จที่แย่ที่สุด และยืนยันว่าอุณหภูมิชุดแบตอยู่ในขีดจำกัดภายใต้พัลส์ซ้ำ ๆ การป้องกันถูกติดตั้งในชุดประกอบ: PTC จำกัดกระแสเมื่อขัดข้องหรือร้อนเกิน ฟิวส์รีเซ็ตได้ครอบคลุมกระแสเกิน และรูปทรงพร้อมตัวล็อกชุดแบตยึดเซลล์และหน้าสัมผัสให้แน่นภายใต้แรงกระแทกและการสั่นสะเทือน ขนาดการป้องกันกำหนดตามพัลส์จริงของวิทยุไม่ใช่ค่าพีคทั่วไป และเคสเป็นรูปทรงที่กำหนดของวิทยุ จึงไม่สามารถเปลี่ยนชุดแบตด้วยเซลล์แยกได้
ชุดแบตนิกเกิลต้องมีรูปแบบการชาร์จที่กำหนดไว้เพราะการชาร์จเกินทำให้เซลล์ร้อน เครื่องชาร์จหยุดเมื่อแรงดันเปลี่ยนค่าลบหรือลักษณะการเพิ่มอุณหภูมิของนิกเกิลและควบคุมอัตราการชาร์จสำหรับใช้ในสนาม การชาร์จจากยานพาหนะทำงานจากบัสทหาร 28 V ตาม MIL-STD-1275 โดยสภาวะชั่วคราว สไปก์และไฟกระชากถูกจัดการก่อนเข้าเครื่องชาร์จ และชุดกำจัดแบตช่วยให้วิทยุทำงานโดยตรงจากแหล่งจ่ายยานพาหนะเพื่อไม่ให้แบตวนรอบขณะติดตั้งใช้งาน แพลตฟอร์มทางอากาศใช้ MIL-STD-704 แทน เครื่องชาร์จและชุดกำจัดแบตเป็นส่วนหนึ่งของแพ็กเกจออกแบบชุดแบต ไม่ใช่การคิดทีหลัง เพราะชุดแบตที่ชาร์จในสนามไม่ได้จะไม่ส่งมอบระยะเวลาทำงานที่คำนวณไว้
ลำดับเดียวกันตามข้อกำหนดลาดตระเวนแสดงให้เห็นว่าข้อมูลนำเข้าเปลี่ยนผลลัพธ์อย่างไร วิทยุลาดตระเวนเชิงภาพกินกระแส 4 A ตอนส่งและ 0.5 A ตอนรับ แสดงเป็นค่าอุทาหรณ์ในช่วงวิทยุสะพายหลังกำลังสูงกว่า ตามแบบ 1:9 ค่าเฉลี่ยคือ 0.1 คูณ 4 บวก 0.9 คูณ 0.5 หรือ 0.85 A ดังนั้นการลาดตระเวนแปดชั่วโมงต้องใช้ 6.8 Ah การใช้ปัจจัยลดประสิทธิภาพ 0.7225 เดียวกันให้ความจุระบุที่ต้องการประมาณ 9.4 Ah ใช้การคำนวณเดียวกับวิทยุถือแต่ความจุมากกว่ามาก เพราะข้อกำหนดไม่มีสภาวะสแตนด์บายและกระแสส่งสูงกว่า สิ่งนี้สะท้อนตัวอย่างที่เผยแพร่ของวิทยุสะพายหลังลาดตระเวนที่ประจำการแล้ว ซึ่งผู้ขายเสนอชุดแบต NiMH 13 Ah ระบุประมาณ 50 ชั่วโมงตาม 1:9 พร้อมแสดงเหตุผลว่าทำไมความจุมาตรฐานเดียวจึงนำกลับมาใช้ข้ามข้อกำหนดไม่ได้หากไม่ตรวจสอบการคำนวณซ้ำ
| ข้อมูลนำเข้าออกแบบ | เหตุผลที่จำเป็น |
|---|---|
| กระแสสแตนด์บาย / รับ / ส่ง | สร้างกระแสเฉลี่ยสามสภาวะ |
| ข้อกำหนดรอบการทำงานและรูปแบบการพูด | ถ่วงน้ำหนักสภาวะ; เลือก 5-5-90 หรือ 1:9 |
| ระยะเวลาทำงานเป็นชั่วโมงและอุณหภูมิ | ตั้งประจุภารกิจและปัจจัยลดความเย็น |
| ช่วงแรงดันที่ยอมรับและรูปทรง | กำหนดจำนวนอนุกรมและเคส |
| กระแสพัลส์และรูปแบบการชาร์จ | ตรวจแรงดันทรุดและชาร์จซ้ำในสนาม |
วิธีกำหนดขนาดใช้ได้ทุกที่ที่ชุดแบตนิกเกิลผนึกเหมาะสมจริง และขอบเขตถูกระบุอย่างตรงไปตรงมาแทนที่จะขยายความ วิทยุถือของสหรัฐในแนวหน้าถูกออกแบบรอบชุดแบตลิเธียม ดังนั้น Weijiang จึงไม่นำเสนอการคำนวณเหล่านี้เป็นตัวทดแทนลิเธียมสำหรับวิทยุรบที่ประจำการแล้ว การใช้งานจริงคือวิทยุฝึกและกองร้อย, HF ลาดตระเวนที่ผู้ขายเสนอ NiMH, ชุดแบตมืออาชีพและความมั่นคง, อุปกรณ์เสริม และผู้ซื้อที่ไวต่อโลจิสติกส์ซึ่งให้คุณค่าการขนส่งแบบไม่จำกัดตาม UN 3496 และ IATA A199 ภายในขอบเขตนั้น ลำดับจำนวนเซลล์ ความจุและการลดประสิทธิภาพเดียวกันให้ชุดแบตที่อ้างเหตุผลได้ โดยค่าที่แน่นอนผูกกับเอกสารข้อมูลวิทยุเสมอ ไม่ใช่ยกมาจากโครงการอื่น
เพราะ mAh เป็นความจุระบุ ไม่ใช่ผลลัพธ์ภารกิจ ระยะเวลาทำงานขึ้นอยู่กับข้อกำหนดรอบการทำงาน อุณหภูมิและปัจจัยลดประสิทธิภาพ และชุดแบตสองชุดที่ mAh เท่ากันอาจต่างกันที่แรงดัน รูปทรงและความสามารถพัลส์ การออกแบบสร้างกระแสเฉลี่ยและความจุระบุที่ต้องการขึ้นใหม่จากข้อมูลจริงของวิทยุ แทนที่จะจับคู่ฉลาก
มากกว่าที่สัดส่วนเวลาชี้ให้เห็น ในตัวอย่างเชิงภาพ 5-5-90 ช่วงส่ง 5% มีส่วนเกือบครึ่งของกระแสเฉลี่ยเพราะกระแสสูงกว่าสแตนด์บายและรับมาก การเพิ่มเวลาพูดเป็นสองเท่าจึงดันค่าเฉลี่ยขึ้นชัดเจนและทำให้ระยะเวลาทำงานสั้นลงแม้ใช้ชุดแบตเดียวกัน
เพราะมีเพียงบางส่วนของความจุระบุที่ใช้ได้ หากปัจจัยความเย็นและสิ้นอายุทิ้งความจุไว้ 0.7225 ความจุระบุต้องเป็นความต้องการภารกิจหารด้วย 0.7225 ไม่ใช่คูณ การคูณจะกำหนดชุดแบตที่เล็กเกินไป ปัจจัยเองขึ้นอยู่กับเซลล์และผู้ขายและตกลงกันแทนที่จะสมมติ
ชุดกำจัดแบตทำได้ โดยให้วิทยุทำงานโดยตรงจากบัสยานพาหนะ 28 V และนำแบตออกจากเส้นทางโหลด ส่วนเครื่องชาร์จยานพาหนะจะชาร์จแบตที่ติดตั้งอยู่แทน ชุดแรกต้องจัดการสภาวะชั่วคราว MIL-STD-1275 และชุดที่สองต้องทำตามการหยุดชาร์จนิกเกิล ดังนั้นทั้งสองจึงถูกระบุแยกกัน
ตัวล็อก หน้าสัมผัสและการผนึกของวิทยุถูกออกแบบรอบรูปทรงชุดแบตเดียว และการจัดระดับสิ่งแวดล้อมถือว่าต้องใช้เคสที่ถูกต้อง เซลล์ทั่วไปหรือชุดแบตใหญ่เกินไม่เป็นไปตามข้อกำหนดตัวล็อกและการป้องกันการแทรกซึม นี่คือเหตุผลที่ชุดแบตถูกสร้างตามรูปทรงที่กำหนด แม้ความจุทางไฟฟ้าอาจทำได้อีกทาง
ข้อกำหนดรอบการทำงานและรูปแบบ 5-5-90 มีเอกสารบันทึกในสื่อของผู้ผลิตและอุตสาหกรรม ส่วนข้อกำหนด 1:9 ปรากฏในเอกสารข้อมูลของผู้ขายลาดตระเวนและ HF กระแสที่ใช้ในตัวอย่างเป็นค่าอุทาหรณ์ในช่วงเอกสารข้อมูลวิทยุที่เผยแพร่ และตัวเลขคำนวณทุกตัวแสดงเป็นการคำนวณไม่ใช่การวัดผลิตภัณฑ์ที่มีชื่อ ตัวอย่างลาดตระเวนถูกตรวจเทียบกับวิทยุสะพายหลังที่ประจำการและเผยแพร่ซึ่งเสนอชุดแบต NiMH 13 Ah ตาม 1:9 การจัดเซลล์ตามแรงดันเป็นไปตามเซลล์นิกเกิลผนึก 1.2 V และแนวทางหยุดชาร์จเป็นไปตามเอกสารอ้างอิงทางเทคนิคของเซลล์นิกเกิล พลังงานยานพาหนะและทางอากาศอ้างอิง MIL-STD-1275 และ MIL-STD-704 ส่วนเซลล์และชุดแบตนิกเกิลผ่านการรับรอง IEC 61951-2 และ IEC 62133-1 และขนส่งตาม UN 3496 ด้วยเส้นทางอากาศไม่จำกัด IATA A199 ไม่มีการแต่งตัวเลขสถิติ
Weijiang Power จัดหาเซลล์ NiMH แบบผนึกและชุดแบต NiMH ที่ประกอบแล้วสำหรับวิทยุยุทธวิธีฝึก กองร้อยและลาดตระเวน และชุดแบตความมั่นคงระดับมืออาชีพ กำหนดขนาดจากกระแส ข้อกำหนดรอบการทำงาน ระยะเวลาทำงานและอุณหภูมิของวิทยุ และสร้างตามรูปทรงพร้อมป้องกันด้วย PTC และฟิวส์รีเซ็ตได้ เซลล์ผ่านการรับรอง IEC 61951-2 และ IEC 62133-1 และชุดแบตขนส่งตาม UN 3496 ส่งรุ่นวิทยุ ช่วงแรงดันที่ยอมรับ กระแสแต่ละสภาวะ ข้อกำหนดรอบการทำงาน ระยะเวลา อุณหภูมิและรูปแบบชาร์จมาให้เรา แล้วเราจะจัดการกระแสเฉลี่ย จำนวนเซลล์ ความจุระบุที่ลดประสิทธิภาพและการออกแบบพัลส์ พร้อมสนับสนุนหลักฐานสำหรับการประเมินของคุณ ดูกลุ่มผลิตภัณฑ์ NiMH ของ Weijiang สำหรับรูปแบบชุดแบตมาตรฐาน หรือติดต่อทีม OEM พร้อมสเปกวิทยุและรูปแบบโหลด
