site logo

توسعه فناوری شارژ سریع

کلماتی مانند سریع و سریع معانی بسیار ذهنی دارند. مثلاً وقتی زودتر از همیشه به دکتر رفتم، مسئول پذیرش گفت که زود رسیدم و به زودی می توانم خودم را ببینم. خیلی خوب است، فکر می کنم می توانم به موقع به سر کار برگردم تا در جلسه ای شرکت کنم که فکر می کردم از دست داده بودم. دو سال پیش، پس از خواندن کتاب «مردم و اتومبیل‌ها» و یک کتاب «نشنال جئوگرافیک» به کلینیک فراخوانده شدم.

 

قبل از اینکه به دکتر بروم، حتی وقت داشتم تا دو مجله «جاده و مسیر» را که سال گذشته منتشر شد، تمام کنم. جلسه طولانی بود… وقتی به مسئول پذیرش گفتم که به نظر می رسد زمان قرار بیشتر از چیزی است که انتظار داشتم، او گفت که به اندازه کافی سریع است. شاید آنچه من انتظار دارم سرعت باشد و نتیجه آن سرعت باشد. به نظر من واقعا کند است.

در دورانی که باتری‌های نیکل-کادمیم برای اکثر محصولات الکترونیکی قابل حمل ضروری هستند، ما شروع به تعریف اصطلاحاتی برای نرخ‌های شارژ مختلف کرده‌ایم. با نرخ استاندارد شارژ C/10، باتری 12 ساعت طول می کشد تا به طور کامل شارژ شود. با این سرعت، باتری می تواند بدون شارژ شدن از کار بیفتد. سپس شارژ سریع C/3 وجود دارد که تقریباً چهار ساعت قبل از رسیدن به حداکثر ظرفیت، شارژ را متوقف می کند. در نهایت، بیش از یک ساعت طول می کشد تا سریع C/2 به C با سرعت C شارژ شود تا باتری به طور کامل شارژ شود. این نرخ شارژ متوقف می شود و معمولاً قبل از ورود به حالت شارژ نگهدارنده کاملاً شارژ می شود.

با تبدیل شدن باتری های لیتیومی به یک منبع انرژی شارژ قابل حمل، شارژ سریع یک زمینه خوب متفاوت است. دستگاه ها چالش گوشی های هوشمند و تبلت ها را افزایش می دهند. Samsung NotePro 12.2، آخرین تبلتی که در نظر دارم، نمونه خوبی است. این تبلت از باتری 9500 mHr و شارژر 2 آمپری استفاده می کند. این بدان معناست که اگر کاربران در تمام طول روز به برق متصل نباشند، تمام شب شارژ خواهند شد. از بحث تا الان باید بذارم باتری بیشتر از 10 ساعت کار کنه تا راضی بشه.

با بازگشت به شارژ سریع این دستگاه ها، تقاضا تعیین کننده انتظارات مشتری است. از کلماتی مانند سریع یا سریع می توان برای ایجاد انتظارات استفاده کرد. شکل 1 زمان مورد نیاز برای شارژ کامل از حالت های مختلف شارژ (soc) در حداکثر جریان های شارژ متفاوت را نشان می دهد. همانطور که از شکل مشخص است، هنگام استفاده از شارژ 75% SOC، استفاده از آداپتورهای ظرفیت 2A یا 3A اهمیتی ندارد. شارژ کامل آن بیش از 1.2 ساعت طول می کشد. این به دلیل ولتاژ شارژ پایدار است. بنابراین، اگر مصرف کنندگان بخواهند با شارژرهای سریع سریعتر شارژ شوند، ناامید خواهند شد.

با این حال، اگر در ابتدا شارژ نکنید، حدود 20 دقیقه تفاوت بین نرخ شارژ 2A و 3A وجود دارد. همه چیز در مورد تعیین انتظارات است. Botsford و Szczepanek در مقاله خود پارامترهایی را برای شارژ آهسته، شارژ سریع، شارژ سریع و شارژ سریع ارائه کردند. اگرچه این مقاله در مورد وسایل نقلیه الکتریکی است، اما به معنای ثابت این اصطلاحات اشاره می کند. در این مقاله سریع بهتر از تند و کند و سریع بهتر از تند است. این با سایر بندهای شارژ باتری سازگار است.

شارژ سریع یکی از ویژگی های برجسته توسعه باتری های لیتیومی است

شکل 1 را ببینید. حداکثر جریان شارژ و زمان مورد نیاز برای شارژ کامل تحت شرایط مختلف قدرت را مقایسه کنید

در این گزارش به دستور هیئت منابع هوایی کالیفرنیا (ARB) اشاره شده است. این سفارش مستلزم آن است که شارژر سریع پس از 100 دقیقه شارژ، برد 10 مایلی داشته باشد. البته این بدان معناست که باتری می تواند بیش از 100 مایل را طی کند.

ما می توانیم از همین مفهوم برای بیان عجله یا سرعت دستگاه های قابل حمل استفاده کنیم. به عنوان مثال، می‌توانیم شرط کنیم که نیروی باتری به‌دست‌آمده پس از شارژ سریع شارژر به مدت 30 دقیقه، بتواند حداقل 5 ساعت کارکرد تجهیزات را حفظ کند. این فقط یک مثال است. با فرض اینکه سرعت شارژ سریع 1C است، باتری می تواند 10 ساعت کارکرد عادی را پشتیبانی کند.

من درک می کنم که مزایای ارائه شارژ سریع بیشتر از مشکلات رسیدگی به مسائل فنی واقعی است. اگر نتوانیم انتظاراتی برای ارزیابی دیدگاه مشتری داشته باشیم، تسویه سریع ممکن است آنقدر که فکر می کنیم ارزشمند نباشد. ارائه آداپتوری که خیلی بزرگتر از آداپتور 10 واتی فعلی نباشد، همراه با تامین دو برابر منبع تغذیه با کمتر از دو برابر هزینه، قطعا ما را مشغول خواهد کرد. در بسیاری از موارد، مشتریان امیدوارند که دستگاه را بتوان از طریق دستگاه شارژ کرد تا قدرت بیشتری به دست آورد. برای حل مشکل تولید گرما ناشی از شارژ گوشی های هوشمند و تبلت های فوق نازک با دو برابر سرعت، باید قدرت تبدیل تا حد زیادی افزایش یابد.