למילים כמו מהיר ומהיר יש משמעויות סובייקטיביות מאוד. למשל, כשהלכתי לרופא מוקדם מהרגיל, פקידת הקבלה אמרה שהגעתי מוקדם ויכולתי לראות את עצמי בקרוב. טוב מאוד, אני חושב שאוכל לחזור לעבודה בזמן כדי להשתתף בפגישה שחשבתי שפספסתי. לפני שנתיים נקראתי למרפאה לאחר שקראתי ספר של “אנשים ומכוניות” וספר של “נשיונל ג’יאוגרפיק”.

לפני שהלכתי לראות את הרופא, אפילו הספקתי לסיים לקרוא את שני המגזינים “כביש ומסלול” שיצאו בשנה שעברה. זו הייתה פגישה ארוכה… כשאמרתי לפקידת הקבלה שנראה שזמן הפגישה ארוך ממה שציפיתי, היא אמרה שזה מספיק מהיר. אולי מה שאני מצפה הוא מהירות, והתוצאה היא מהירות. אני חושב שזה ממש איטי.

בעידן שבו סוללות ניקל-קדמיום חיוניות עבור רוב מוצרי האלקטרוניקה הניידים, התחלנו להגדיר מונחים לקצבי טעינה שונים. בקצב הטעינה הסטנדרטי של C/10, לסוללה לוקח 12 שעות להיטען במלואו. במהירות זו, הסוללה יכולה להפסיק לעבוד ללא טעינה. לאחר מכן יש את הטעינה המהירה C/3, שתפסיק להיטען במשך כמעט ארבע שעות לפני שתגיע לקיבולת המקסימלית. לבסוף, לוקח יותר משעה לטעון במהירות C/2 ל-C במהירות של C כדי לטעון את הסוללה במלואה. קצב הטעינה הזה מופסק ובדרך כלל נטען במלואו לפני הכניסה למצב טעינה בהמתנה.

כאשר סוללות ליתיום הופכות למקור כוח טעינה נייד, טעינה מהירה היא תחום טוב אחר. מכשירים מגבירים את האתגר של סמארטפונים וטאבלטים. Samsung NotePro 12.2, הטאבלט האחרון שאני שוקל, הוא דוגמה טובה. טאבלט זה משתמש בסוללה של 9500mHr ומטען 2A. המשמעות היא שאם המשתמשים לא מחוברים לחשמל כל היום, הם יטענו כל הלילה. מהדיון ועד עכשיו, אני צריך לתת לסוללה לפעול יותר מ-10 שעות כדי להיות מרוצה.

אם נחזור לטעינה המהירה של המכשירים הללו, הביקוש קובע את ציפיות הלקוחות. ניתן להשתמש במילים כמו מהיר או מהיר כדי להגדיר ציפיות. איור 1 מציג את הזמן הנדרש לטעינה מלאה ממצבי טעינה שונים (soc) בזרמי טעינה מקסימליים שונים. כפי שניתן לראות מהאיור, כאשר משתמשים בטעינת SOC של 75%, אין חשיבות להשתמש במתאמי קיבולת 2A או 3A. לוקח יותר מ-1.2 שעות לטעינה מלאה. זה נובע ממתח הטעינה היציב. לכן, אם צרכנים רוצים להטעין מהר יותר עם מטענים מהירים, הם ייפלו לייאוש.

עם זאת, אם לא תטעין בהתחלה, יש הבדל של כ-20 דקות בין תעריפי הטעינה של 2A ו-3A. הכל עניין של הגדרת ציפיות. במאמרם, Botsford ו-Szczepanek סיפקו פרמטרים לטעינה איטית, טעינה מהירה, טעינה מהירה וטעינה מהירה. למרות שמאמר זה עוסק בכלי רכב חשמליים, הוא מצביע על המשמעות העקבית של מונחים אלה. במאמר זה, מהיר עדיף על מהיר ואיטי, ומהר עדיף על מהיר. זה עולה בקנה אחד עם סעיפי טעינת סוללה אחרים.

טעינה מהירה היא תכונה יוצאת דופן בפיתוח סוללות ליתיום

ראה איור 1. השווה את זרם הטעינה המרבי והזמן הנדרש לטעינה מלאה בתנאי הספק שונים

הדו”ח ציטט הנחיה של מועצת משאבי האוויר של קליפורניה (ARB). ההזמנה מחייבת את המטען המהיר לטווח של 100 מייל לאחר טעינה של 10 דקות. כמובן, זה אומר שהסוללה יכולה לנסוע יותר מ-100 מיילים.

אנחנו יכולים להשתמש באותו מושג כדי לבטא את העומס או המהירות של מכשירים ניידים. לדוגמה, אנו יכולים לקבוע שעוצמת הסוללה המתקבלת לאחר טעינת מטען מהיר למשך 30 דקות אמורה להיות מסוגלת לשמור על 5 שעות פעילות ציוד לפחות. זו רק דוגמה. בהנחה שמהירות הטעינה המהירה היא 1C, הסוללה יכולה לתמוך ב-10 שעות של פעולה רגילה.

אני מבין שהיתרונות של מתן טעינה מהירה עולים על הקשיים בהתמודדות עם בעיות טכניות ממשיות. אם לא נוכל להגדיר ציפיות כדי להעריך את נקודת המבט של הלקוח, ייתכן שהסדר מהיר לא יהיה בעל ערך כפי שאנו חושבים. אספקת מתאם שאינו גדול בהרבה מהמתאם הנוכחי של 10W, יחד עם אספקת חשמל כפולה בפחות מפי שניים מהעלות, בהחלט תעסיק אותנו. במקרים רבים, הלקוחות מקווים שניתן להטעין את המכשיר דרך המכשיר כדי לקבל יותר כוח. על מנת לפתור את בעיית ייצור החום הנגרמת מטעינת סמארטפונים וטאבלטים דקים במיוחד במהירות כפולה, יש להגדיל מאוד את כוח ההמרה.