site logo

Vývoj technológie rýchleho nabíjania

Slová ako Fast and quick majú veľmi subjektívny význam. Napríklad, keď som išiel k lekárovi skôr ako zvyčajne, recepčná povedala, že som prišiel skôr a čoskoro sa uvidím. Veľmi dobre, myslím, že sa môžem ponáhľať späť do práce včas, aby som sa zúčastnil stretnutia, o ktorom som si myslel, že som zmeškal. Pred dvoma rokmi ma zavolali na kliniku po prečítaní knihy „Ľudia a autá“ a knihy „National Geographic“.

 

Predtým, ako som išiel k lekárovi, mal som dokonca čas dočítať dva časopisy „Road and Track“, ktoré vyšli minulý rok. Bolo to dlhé stretnutie… Keď som recepčnej povedal, že čas stretnutia sa zdá byť dlhší, ako som očakával, povedala, že to bolo dosť rýchle. Možno očakávam rýchlosť a výsledkom je rýchlosť. Myslím, že je to naozaj pomalé.

V dobe, keď sú nikel-kadmiové batérie nevyhnutné pre väčšinu prenosných elektronických produktov, sme začali definovať pojmy pre rôzne rýchlosti nabíjania. Pri štandardnej rýchlosti nabíjania C/10 trvá úplné nabitie batérie 12 hodín. Pri tejto rýchlosti môže batéria prestať fungovať bez nabíjania. Potom je tu rýchle nabíjanie C/3, ktoré prestane nabíjať takmer štyri hodiny pred dosiahnutím maximálnej kapacity. Nakoniec trvá rýchle nabitie C/2 na C rýchlosťou C viac ako hodinu, kým sa batéria úplne nabije. Táto rýchlosť nabíjania sa zastaví a zvyčajne sa úplne nabije pred vstupom do režimu pozastaveného nabíjania.

S lítiovými batériami, ktoré sa stali prenosným zdrojom nabíjacej energie, je rýchle nabíjanie inou dobrou oblasťou. Zariadenia zvyšujú výzvu smartfónov a tabletov. Samsung NotePro 12.2, najnovší tablet, o ktorom uvažujem, je dobrým príkladom. Tento tablet používa 9500 mHr batériu a 2A nabíjačku. To znamená, že ak používatelia nie sú pripojení celý deň, budú nabíjať celú noc. Od diskusie doteraz by som mal nechať batériu bežať viac ako 10 hodín, aby som bol spokojný.

Ak sa vrátime k rýchlemu nabíjaniu týchto zariadení, dopyt určuje očakávania zákazníkov. Slová ako rýchlo alebo rýchlo sa dajú použiť na nastavenie očakávaní. Obrázok 1 zobrazuje čas potrebný na úplné nabitie z rôznych stavov nabitia (soc) pri rôznych maximálnych nabíjacích prúdoch. Ako je zrejmé z obrázku, pri použití 75% nabíjania SOC nie je dôležité používať adaptéry s kapacitou 2A alebo 3A. Úplné nabitie trvá viac ako 1.2 hodiny. Je to spôsobené stabilným nabíjacím napätím. Ak teda spotrebitelia chcú nabíjať rýchlejšie pomocou rýchlonabíjačiek, prepadnú zúfalstvu.

Ak však nenabíjate na začiatku, medzi nabíjacími rýchlosťami 20A a 2A je asi 3-minútový rozdiel. Všetko je to o nastavení očakávaní. Botsford a Szczepanek vo svojom príspevku uviedli parametre pre pomalé nabíjanie, rýchle nabíjanie, rýchle nabíjanie a rýchle nabíjanie. Hoci je tento článok o elektrických vozidlách, poukazuje na konzistentný význam týchto pojmov. V tomto článku platí, že rýchle je lepšie ako rýchle a pomalé a rýchle je lepšie ako rýchle. To je v súlade s inými ustanoveniami o nabíjaní batérií.

Rýchle nabíjanie je vynikajúcou vlastnosťou vývoja lítiových batérií

Pozrite si obrázok 1. Porovnajte maximálny nabíjací prúd a čas potrebný na úplné nabitie pri rôznych podmienkach napájania

Správa citovala smernicu Kalifornského úradu pre vzdušné zdroje (ARB). Objednávka vyžaduje, aby rýchlonabíjačka mala po 100 minútach nabíjania dojazd 10 míľ. To samozrejme znamená, že batéria dokáže prejsť viac ako 100 míľ.

Rovnaký koncept môžeme použiť na vyjadrenie zhonu alebo rýchlosti prenosných zariadení. Môžeme napríklad stanoviť, že energia batérie získaná po 30-minútovom nabíjaní rýchlonabíjačky by mala byť schopná udržať najmenej 5 hodín prevádzky zariadenia. Toto je len príklad. Za predpokladu, že rýchlosť rýchleho nabíjania je 1C, batéria vydrží 10 hodín bežnej prevádzky.

Chápem, že výhody poskytovania rýchleho nabíjania prevažujú nad ťažkosťami pri riešení skutočných technických problémov. Ak nedokážeme stanoviť očakávania na vyhodnotenie pohľadu zákazníka, rýchle vybavenie nemusí byť také cenné, ako si myslíme. Poskytnutie adaptéra, ktorý nie je oveľa väčší ako súčasný 10W adaptér, v spojení s dvojnásobným napájaním za menej ako dvojnásobné náklady, nás určite zamestná. V mnohých prípadoch zákazníci dúfajú, že zariadenie bude možné nabíjať prostredníctvom zariadenia a získať tak viac energie. Aby sa vyriešil problém generovania tepla spôsobený nabíjaním ultratenkých smartfónov a tabletov dvojnásobnou rýchlosťou, je potrebné výrazne zvýšiť konverzný výkon.