site logo

Utvecklingen av snabbladdningsteknik

Ord som Snabbt och snabbt har väldigt subjektiva betydelser. Till exempel när jag gick till läkaren tidigare än vanligt sa receptionisten att jag kom tidigt och kunde se mig själv snart. Mycket bra, jag tror att jag kan skynda mig tillbaka till jobbet i tid för att delta i ett möte som jag trodde att jag hade missat. För två år sedan blev jag kallad till kliniken efter att ha läst en bok med “Människor och bilar” och en bok om “National Geographic.”

 

Innan jag gick till doktorn hann jag till och med läsa klart de två tidningarna “Road and Track” som gavs ut förra året. Det har varit ett långt möte… När jag sa till receptionisten att mötestiden verkade vara längre än jag förväntat mig, sa hon att det var tillräckligt snabbt. Kanske vad jag förväntar mig är hastighet, och resultatet är hastighet. Jag tycker det är riktigt långsamt.

I en tid då nickel-kadmium-batterier är avgörande för de flesta bärbara elektroniska produkter, har vi börjat definiera termer för olika laddningshastigheter. Vid standardladdningshastigheten C/10 tar batteriet 12 timmar att ladda helt. Vid denna hastighet kan batteriet sluta fungera utan att laddas. Sedan finns det snabbladdningen C/3, som kommer att sluta ladda i nästan fyra timmar innan den når maximal kapacitet. Slutligen tar det mer än en timme att snabbt ladda C/2 till C med hastigheten C för att ladda batteriet helt. Denna laddningshastighet stoppas och är vanligtvis fulladdad innan den går in i laddningsläget för uppehåll.

Med litiumbatterier som blir en bärbar laddningsströmkälla är snabbladdning ett annat bra område. Enheter ökar utmaningen för smartphones och surfplattor. Samsung NotePro 12.2, den senaste surfplattan jag funderar på, är ett bra exempel. Denna surfplatta använder ett 9500mHr batteri och en 2A laddare. Det betyder att om användare inte är anslutna hela dagen, kommer de att ladda hela natten. Från diskussionen till nu borde jag låta batteriet gå i mer än 10 timmar för att bli nöjd.

Om vi ​​går tillbaka till snabbladdningen av dessa enheter, avgör efterfrågan kundernas förväntningar. Ord som snabbt eller snabbt kan användas för att sätta förväntningar. Figur 1 visar den tid som krävs för att ladda helt från olika laddningstillstånd (soc) vid olika maximala laddningsströmmar. Som framgår av figuren, när du använder 75 % SOC-laddning, är det inte viktigt att använda adaptrar med kapacitet 2A eller 3A. Det tar mer än 1.2 timmar att ladda helt. Detta beror på den stabila laddningsspänningen. Därför, om konsumenter vill ladda snabbare med snabbladdare, kommer de att falla i förtvivlan.

Men om du inte laddar i början är det ungefär 20 minuters skillnad mellan 2A- och 3A-laddningshastigheterna. Allt handlar om att sätta förväntningar. Botsford och Szczepanek gav i sin tidning parametrar för långsam laddning, snabb laddning, snabb laddning och snabb laddning. Även om den här artikeln handlar om elfordon, påpekar den den konsekventa innebörden av dessa termer. I den här artikeln är snabb bättre än snabb och långsam, och snabb är bättre än snabb. Detta överensstämmer med andra batteriladdningsklausuler.

Snabbladdning är ett enastående inslag i utvecklingen av litiumbatterier

Se figur 1. Jämför den maximala laddningsströmmen och den tid som krävs för att ladda helt under olika strömförhållanden

Rapporten citerade ett direktiv från California Air Resources Board (ARB). Beställningen kräver att snabbladdaren har en räckvidd på 100 miles efter laddning i 10 minuter. Det betyder förstås att batteriet kan resa mer än 100 mil.

Vi kan använda samma koncept för att uttrycka rusningen eller hastigheten hos bärbara enheter. Till exempel kan vi föreskriva att batterieffekten som erhålls efter att en snabbladdare har laddats i 30 minuter ska kunna upprätthålla minst 5 timmars drift av utrustningen. Detta är bara ett exempel. Om man antar att snabbladdningshastigheten är 1C kan batteriet stödja 10 timmars normal drift.

Jag förstår att fördelarna med att tillhandahålla snabbladdning överväger svårigheterna med att hantera faktiska tekniska problem. Om vi ​​inte kan sätta förväntningar för att utvärdera kundens synvinkel kanske snabb avveckling inte är så värdefull som vi tror. Att tillhandahålla en adapter som inte är mycket större än den nuvarande 10W-adaptern, tillsammans med att tillhandahålla dubbelt så mycket strömförsörjning till mindre än dubbelt så mycket, kommer definitivt att hålla oss sysselsatta. I många fall hoppas kunderna att enheten kan laddas genom enheten för att få mer ström. För att lösa värmealstringsproblemet som orsakas av att ladda ultratunna smartphones och surfplattor med dubbelt så hög hastighet, behöver omvandlingseffekten ökas kraftigt.