快充技術的發展

像 Fast 和 quick 這樣的詞具有非常主觀的含義。 比如我比平時更早去看醫生,接待員說我來得早,很快就能見到自己。 很好,我想我可以及時趕回去工作,參加一個我以為錯過的會議。 兩年前,我讀了一本《人與車》和一本《國家地理》後,被叫進了診所。

 

去看醫生之前,我什至有時間看完了去年出版的兩本雜誌《路與軌》。 好長的會議……當我告訴接待員預約時間似乎比我預期的要長時,她說已經夠快了。 也許我期望的是速度,結果就是速度。 我覺得它真的很慢。

在大多數便攜式電子產品都離不開鎳鎘電池的時代,我們開始定義不同充電率的術語。 在 C/10 的標準充電率下,電池需要 12 小時才能充滿電。 在這個速度下,電池可以停止工作而不充電。 然後是快充C/3,在達到最大容量前會停止充電近四個小時。 最後,以C的速度將C/2快速充電至C需要一個多小時才能將電池充滿。 此充電速率停止,通常在進入保持充電模式之前充滿電。

隨著鋰電池成為便攜式充電電源,快速充電是一個不同的好領域。 設備增加了智能手機和平板電腦的挑戰。 我正在考慮的最新平板電腦三星 NotePro 12.2 就是一個很好的例子。 這款平板電腦使用 9500mHr 電池和 2A 充電器。 這意味著,如果用戶整天不插電,他們將整夜充電。 從討論到現在,我應該讓電池運行10多個小時才能滿意。

回到這些設備的快速充電,需求決定了客戶的期望。 像快速或快速這樣的詞可以用來設定期望。 圖 1 顯示了在不同最大充電電流下從不同充電狀態 (soc) 完全充電所需的時間。 從圖中可以看出,使用75%SOC充電時,使用2A或3A容量的適配器並不重要。 充滿電需要1.2小時以上。 這是由於穩定的充電電壓。 因此,如果消費者想用快速充電器更快地充電,他們就會陷入絕望。

但是,如果一開始不充電,20A和2A的充電速率大約有3分鐘的差異。 這都是關於設定期望。 Botsford 和 Szczepanek 在他們的論文中提供了慢充、快充、快充和快充的參數。 雖然這篇文章是關於電動汽車的,但它指出了這些術語的一致含義。 在這篇文章中,快比快慢,快比快好。 這與其他電池充電條款一致。

快速充電是鋰電池發展的一個突出特點

見圖1。比較不同功率條件下的最大充電電流和充滿電所需的時間

該報告引用了加州空氣資源委員會 (ARB) 的一項指令。 該訂單要求快速充電器在充電 100 分鐘後可行駛 10 英里。 當然,這意味著電池可以行駛100多英里。

我們可以使用相同的概念來表達便攜式設備的匆忙或速度。 例如,我們可以規定,快速充電器充電30分鐘後獲得的電池電量應該能夠維持至少5小時的設備運行。 這只是一個例子。 假設快充速度為1C,電池可以支持10小時的正常運行。

我理解提供快速充電的好處大於處理實際技術問題的困難。 如果我們不能設定期望值來評估客戶的觀點,那麼快速結算可能沒有我們想像的那麼有價值。 提供一個不比當前 10W 適配器大多少的適配器,再加上以不到兩倍的成本提供兩倍的電源,肯定會讓我們忙個不停。 在很多情況下,客戶希望可以通過設備給設備充電以獲得更多電量。 為了解決超薄智能手機和平板電腦雙倍速充電帶來的發熱問題,需要大幅提升轉換功率。