site logo

Dezvoltarea tehnologiei de încărcare rapidă

Cuvintele precum Rapid și rapid au semnificații foarte subiective. De exemplu, când am fost la medic mai devreme decât de obicei, recepționera a spus că am ajuns devreme și că mă pot vedea în curând. Foarte bine, cred că mă pot grăbi înapoi la serviciu la timp pentru a participa la o întâlnire la care credeam că am ratat-o. Acum doi ani, am fost chemat la clinică după ce am citit o carte cu „Oameni și mașini” și o carte cu „National Geographic”.

 

Înainte de a merge la medic, am avut timp chiar să termin de citit cele două reviste „Drum și pistă” apărute anul trecut. A fost o întâlnire lungă… Când i-am spus recepționistei că timpul de întâlnire părea să fie mai lung decât mă așteptam, ea a spus că a fost suficient de rapid. Poate că ceea ce mă aștept este viteza, iar rezultatul este viteza. Cred că este cu adevărat lent.

Într-o epocă în care bateriile cu nichel-cadmiu sunt esențiale pentru majoritatea produselor electronice portabile, am început să definim termeni pentru diferite rate de încărcare. La rata de încărcare standard de C/10, bateria durează 12 ore pentru a se încărca complet. La această viteză, bateria se poate opri fără încărcare. Apoi, există încărcarea rapidă C/3, care se va opri încărcarea timp de aproape patru ore înainte de a atinge capacitatea maximă. În cele din urmă, este nevoie de mai mult de o oră pentru a încărca rapid C/2 la C la viteza de C pentru a încărca complet bateria. Această rată de încărcare este oprită și, de obicei, este încărcată complet înainte de a intra în modul de încărcare hold-on.

Cu bateriile cu litiu devenind o sursă portabilă de alimentare de încărcare, încărcarea rapidă este un alt domeniu bun. Dispozitivele sporesc provocarea smartphone-urilor și tabletelor. Samsung NotePro 12.2, cea mai recentă tabletă la care mă gândesc, este un bun exemplu. Această tabletă folosește o baterie de 9500mHr și un încărcător de 2A. Aceasta înseamnă că, dacă utilizatorii nu sunt conectați la priză toată ziua, se vor încărca toată noaptea. De la discuție și până acum, ar trebui să las bateria să funcționeze mai mult de 10 ore pentru a fi mulțumit.

Revenind la încărcarea rapidă a acestor dispozitive, cererea determină așteptările clienților. Cuvinte precum rapid sau rapid pot fi folosite pentru a stabili așteptări. Figura 1 arată timpul necesar pentru încărcarea completă din diferite stări de încărcare (soc) la diferiți curenți maximi de încărcare. După cum se poate observa din figură, atunci când utilizați încărcare SOC de 75%, nu este important să folosiți adaptoare de capacitate de 2A sau 3A. Este nevoie de mai mult de 1.2 ore pentru a se încărca complet. Acest lucru se datorează tensiunii de încărcare stabile. Prin urmare, dacă consumatorii vor să încarce mai repede cu încărcătoare rapide, vor cădea în disperare.

Cu toate acestea, dacă nu încărcați la început, există o diferență de aproximativ 20 de minute între ratele de încărcare 2A și 3A. Totul este despre stabilirea așteptărilor. În lucrarea lor, Botsford și Szczepanek au furnizat parametri pentru încărcare lentă, încărcare rapidă, încărcare rapidă și încărcare rapidă. Deși acest articol este despre vehiculele electrice, subliniază sensul consecvent al acestor termeni. În acest articol, rapid este mai bine decât rapid și lent, iar rapid este mai bine decât rapid. Acest lucru este în concordanță cu alte clauze de încărcare a bateriei.

Încărcarea rapidă este o caracteristică remarcabilă a dezvoltării bateriilor cu litiu

Consultați Figura 1. Comparați curentul maxim de încărcare și timpul necesar pentru încărcarea completă în diferite condiții de alimentare

Raportul a citat o directivă de la California Air Resources Board (ARB). Comanda cere ca încărcătorul rapid să aibă o autonomie de 100 de mile după încărcare timp de 10 minute. Desigur, asta înseamnă că bateria poate parcurge mai mult de 100 de mile.

Putem folosi același concept pentru a exprima graba sau viteza dispozitivelor portabile. De exemplu, putem prevedea că puterea bateriei obținută după ce un încărcător rapid este încărcat timp de 30 de minute ar trebui să poată menține cel puțin 5 ore de funcționare a echipamentului. Acesta este doar un exemplu. Presupunând că viteza de încărcare rapidă este de 1C, bateria poate suporta 10 ore de funcționare normală.

Înțeleg că beneficiile furnizării de încărcare rapidă depășesc dificultățile de a face față problemelor tehnice reale. Dacă nu putem stabili așteptări pentru a evalua punctul de vedere al clientului, soluționarea rapidă poate să nu fie atât de valoroasă pe cât credem. Furnizarea unui adaptor care nu este cu mult mai mare decât adaptorul actual de 10 W, cuplată cu furnizarea de surse de alimentare de două ori la un cost mai mic de două ori, ne va ține cu siguranță ocupați. În multe cazuri, clienții speră că dispozitivul poate fi încărcat prin intermediul dispozitivului pentru a obține mai multă putere. Pentru a rezolva problema generării de căldură cauzată de încărcarea smartphone-urilor și tabletelor ultra-subțiri cu o viteză de două ori mai mare, puterea de conversie trebuie crescută mult.