- 16
- Nov
Udviklingen af hurtigopladningsteknologi
Ord som Hurtigt og hurtigt har meget subjektive betydninger. For eksempel, da jeg gik til lægen tidligere end normalt, sagde receptionisten, at jeg kom tidligt og snart kunne se mig selv. Meget godt, jeg tror, jeg kan skynde mig tilbage på arbejde i tide til at deltage i et møde, jeg troede, jeg var gået glip af. For to år siden blev jeg kaldt ind på klinikken efter at have læst en bog med “Mennesker og biler” og en bog om “National Geographic”.
Inden jeg gik til lægen, nåede jeg endda at læse de to blade “Road and Track” færdig sidste år. Det har været et langt møde… Da jeg fortalte receptionisten, at aftaletiden så ud til at være længere, end jeg havde forventet, sagde hun, at det var hurtigt nok. Måske er det, jeg forventer, hastighed, og resultatet er hastighed. Jeg synes, det går rigtig langsomt.
I en tid, hvor nikkel-cadmium-batterier er afgørende for de fleste bærbare elektroniske produkter, er vi begyndt at definere vilkår for forskellige opladningshastigheder. Ved standardopladningshastigheden på C/10 tager batteriet 12 timer at oplade helt. Ved denne hastighed kan batteriet holde op med at fungere uden opladning. Så er der hurtigopladningen C/3, som holder op med at oplade i næsten fire timer, før den når den maksimale kapacitet. Endelig tager det mere end en time at hurtigt oplade C/2 til C med hastigheden C for at oplade batteriet helt. Denne opladningshastighed stoppes og er normalt fuldt opladet, før den går i hold-on-opladningstilstand.
Med lithium-batterier ved at blive en bærbar opladningsstrømkilde, er hurtig opladning et anderledes godt felt. Enheder øger udfordringen ved smartphones og tablets. Samsung NotePro 12.2, den seneste tablet, jeg overvejer, er et godt eksempel. Denne tablet bruger et 9500mHr batteri og en 2A oplader. Det betyder, at hvis brugerne ikke er tilsluttet hele dagen, oplader de hele natten. Fra diskussionen til nu skulle jeg lade batteriet køre i mere end 10 timer for at være tilfreds.
Går vi tilbage til den hurtige opladning af disse enheder, bestemmer efterspørgslen kundernes forventninger. Ord som hurtigt eller hurtigt kan bruges til at sætte forventninger. Figur 1 viser den tid, der kræves for at oplade fuldt ud fra forskellige ladningstilstande (soc) ved forskellige maksimale ladestrømme. Som det kan ses af figuren, er det ved brug af 75% SOC-opladning ikke vigtigt at bruge 2A eller 3A kapacitetsadaptere. Det tager mere end 1.2 time at oplade helt. Dette skyldes den stabile ladespænding. Derfor, hvis forbrugerne vil oplade hurtigere med hurtigopladere, vil de falde i fortvivlelse.
Men hvis du ikke oplader i starten, er der cirka 20 minutters forskel mellem 2A og 3A opladningshastighederne. Det handler om at sætte forventninger. I deres papir leverede Botsford og Szczepanek parametre for langsom opladning, hurtig opladning, hurtig opladning og hurtig opladning. Selvom denne artikel handler om elektriske køretøjer, påpeger den den konsekvente betydning af disse udtryk. I denne artikel er hurtigt bedre end hurtigt og langsomt, og hurtigt er bedre end hurtigt. Dette er i overensstemmelse med andre batteriopladningsklausuler.
Hurtig opladning er et enestående træk ved udviklingen af lithium-batterier
Se figur 1. Sammenlign den maksimale ladestrøm og den tid, der kræves for at oplade fuldt ud under forskellige strømforhold
Rapporten citerede et direktiv fra California Air Resources Board (ARB). Ordren kræver, at hurtigopladeren har en rækkevidde på 100 miles efter opladning i 10 minutter. Det betyder selvfølgelig, at batteriet kan rejse mere end 100 miles.
Vi kan bruge det samme koncept til at udtrykke hastværket eller hastigheden af bærbare enheder. For eksempel kan vi bestemme, at den batteristrøm, der opnås efter en hurtigoplader er opladet i 30 minutter, skal kunne opretholde mindst 5 timers drift af udstyret. Dette er blot et eksempel. Forudsat at hurtigopladningshastigheden er 1C, kan batteriet understøtte 10 timers normal drift.
Jeg forstår, at fordelene ved at levere hurtig opladning opvejer vanskelighederne ved at håndtere faktiske tekniske problemer. Hvis vi ikke kan sætte forventninger til at vurdere kundens synspunkt, er hurtig afvikling måske ikke så værdifuld, som vi tror. At levere en adapter, der ikke er meget større end den nuværende 10W adapter, kombineret med at levere den dobbelte strømforsyning til mindre end det dobbelte af prisen, vil helt sikkert holde os beskæftiget. I mange tilfælde håber kunderne, at enheden kan oplades gennem enheden for at få mere strøm. For at løse varmegenereringsproblemet forårsaget af opladning af ultratynde smartphones og tablets med dobbelt så høj hastighed, skal konverteringskraften øges kraftigt.