site logo

تطور تقنية الشحن السريع

كلمات مثل سريع وسريع لها معاني ذاتية للغاية. على سبيل المثال ، عندما ذهبت إلى الطبيب في وقت أبكر من المعتاد ، قال موظف الاستقبال إنني وصلت مبكرًا ويمكنني أن أرى نفسي قريبًا. جيد جدًا ، أعتقد أنه يمكنني الإسراع في العودة إلى العمل في الوقت المناسب لحضور اجتماع اعتقدت أنه فاتني. قبل عامين ، تم استدعائي إلى العيادة بعد قراءة كتاب “الناس والسيارات” وكتاب “ناشيونال جيوغرافيك”.

 

قبل أن أذهب لرؤية الطبيب ، كان لدي الوقت الكافي لإنهاء قراءة مجلتين “Road and Track” اللتين تم نشرهما العام الماضي. لقد كان اجتماعًا طويلاً … عندما أخبرت موظفة الاستقبال أن موعد الموعد يبدو أطول مما كنت أتوقع ، قالت إنه كان سريعًا بدرجة كافية. ربما ما أتوقعه هو السرعة والنتيجة هي السرعة. اعتقد انها حقا بطيئة.

في عصر تعد فيه بطاريات النيكل والكادميوم ضرورية لمعظم المنتجات الإلكترونية المحمولة ، فقد بدأنا في تحديد مصطلحات لمعدلات الشحن المختلفة. بمعدل الشحن القياسي C / 10 ، تستغرق البطارية 12 ساعة لشحنها بالكامل. بهذه السرعة ، يمكن أن تتوقف البطارية عن العمل بدون شحن. ثم هناك الشحن السريع C / 3 ، والذي سيتوقف عن الشحن لمدة أربع ساعات تقريبًا قبل الوصول إلى السعة القصوى. أخيرًا ، يستغرق الأمر أكثر من ساعة لشحن C / 2 إلى C بسرعة بسرعة C لشحن البطارية بالكامل. يتم إيقاف معدل الشحن هذا وعادة ما يتم شحنه بالكامل قبل الدخول في وضع الشحن المستمر.

نظرًا لأن بطاريات الليثيوم أصبحت مصدر طاقة شحن محمول ، فإن الشحن السريع يعد مجالًا جيدًا مختلفًا. تزيد الأجهزة من تحدي الهواتف الذكية والأجهزة اللوحية. يعد Samsung NotePro 12.2 ، أحدث جهاز لوحي أفكر فيه ، مثالاً جيدًا. يستخدم هذا الجهاز اللوحي بطارية بقوة 9500 مللي أمبير في الساعة وشاحن 2 أمبير. هذا يعني أنه إذا لم يتم توصيل المستخدمين بالكهرباء طوال اليوم ، فسيتم شحنهم طوال الليل. من المناقشة حتى الآن ، يجب أن أترك البطارية تعمل لأكثر من 10 ساعات حتى أشعر بالرضا.

بالعودة إلى الشحن السريع لهذه الأجهزة ، يحدد الطلب توقعات العملاء. يمكن استخدام كلمات مثل سريع أو سريع لتحديد التوقعات. يوضح الشكل 1 الوقت المطلوب للشحن الكامل من حالات الشحن المختلفة (soc) عند تيارات الشحن القصوى المختلفة. كما يتضح من الشكل ، عند استخدام شحن 75٪ SOC ، ليس من المهم استخدام محولات سعة 2A أو 3A. يستغرق الشحن الكامل أكثر من 1.2 ساعة. هذا بسبب جهد الشحن المستقر. لذلك ، إذا أراد المستهلكون الشحن بشكل أسرع باستخدام أجهزة الشحن السريعة ، فسوف يقعون في اليأس.

ومع ذلك ، إذا لم تقم بالشحن في البداية ، فهناك فرق حوالي 20 دقيقة بين معدلات الشحن 2A و 3A. الأمر كله يتعلق بوضع التوقعات. في ورقتهما ، قدم كل من Botsford و Szczepanek معلمات للشحن البطيء والشحن السريع والشحن السريع والشحن السريع. على الرغم من أن هذه المقالة تدور حول السيارات الكهربائية ، إلا أنها تشير إلى المعنى الثابت لهذه المصطلحات. في هذا المقال الصيام خير من السريع والبطيء ، والسريع خير من الصيام. هذا يتوافق مع بنود شحن البطارية الأخرى.

يعد الشحن السريع ميزة بارزة في تطوير بطاريات الليثيوم

انظر الشكل 1. قارن الحد الأقصى لتيار الشحن والوقت المطلوب للشحن بالكامل في ظل ظروف طاقة مختلفة

واستشهد التقرير بتوجيه من مجلس موارد الهواء في كاليفورنيا (ARB). يتطلب الطلب أن يصل نطاق الشاحن السريع إلى 100 ميل بعد الشحن لمدة 10 دقائق. بالطبع ، هذا يعني أن البطارية يمكنها السفر لأكثر من 100 ميل.

يمكننا استخدام نفس المفهوم للتعبير عن اندفاع أو سرعة الأجهزة المحمولة. على سبيل المثال ، يمكننا اشتراط أن طاقة البطارية التي يتم الحصول عليها بعد شحن شاحن سريع لمدة 30 دقيقة يجب أن تكون قادرة على الحفاظ على 5 ساعات على الأقل من تشغيل الجهاز. هذا مجرد مثال. بافتراض أن سرعة الشحن السريع هي 1 درجة مئوية ، يمكن للبطارية أن تدعم 10 ساعات من التشغيل العادي.

أفهم أن فوائد توفير الشحن السريع تفوق صعوبات التعامل مع المشكلات الفنية الفعلية. إذا لم نتمكن من تحديد التوقعات لتقييم وجهة نظر العميل ، فقد لا تكون التسوية السريعة ذات قيمة كما نعتقد. إن توفير محول ليس أكبر بكثير من المحول الحالي بقدرة 10 وات ، إلى جانب توفير ضعف مصدر الطاقة بأقل من ضعف التكلفة ، سيبقينا مشغولين بالتأكيد. في كثير من الحالات يأمل العملاء أن يتم شحن الجهاز من خلال الجهاز للحصول على مزيد من الطاقة. من أجل حل مشكلة توليد الحرارة الناتجة عن شحن الهواتف الذكية والأجهزة اللوحية فائقة الرقة بضعف السرعة ، يجب زيادة طاقة التحويل بشكل كبير.