快充技术的发展

像 Fast 和 quick 这样的词具有非常主观的含义。 比如我比平时更早去看医生,接待员说我来得早,很快就能见到自己。 很好,我想我可以及时赶回去工作,参加一个我以为错过的会议。 两年前,我读了一本《人与车》和一本《国家地理》后,被叫进了诊所。

 

去看医生之前,我什至有时间看完了去年出版的两本杂志《路与轨》。 好长的会议……当我告诉接待员预约时间似乎比我预期的要长时,她说已经够快了。 也许我期望的是速度,结果就是速度。 我觉得它真的很慢。

在大多数便携式电子产品都离不开镍镉电池的时代,我们开始定义不同充电率的术语。 在 C/10 的标准充电率下,电池需要 12 小时才能充满电。 在这个速度下,电池可以停止工作而不充电。 然后是快充C/3,在达到最大容量前会停止充电近四个小时。 最后,以C的速度将C/2快速充电至C需要一个多小时才能将电池充满。 此充电速率停止,通常在进入保持充电模式之前充满电。

随着锂电池成为便携式充电电源,快速充电是一个不同的好领域。 设备增加了智能手机和平板电脑的挑战。 我正在考虑的最新平板电脑三星 NotePro 12.2 就是一个很好的例子。 这款平板电脑使用 9500mHr 电池和 2A 充电器。 这意味着,如果用户整天不插电,他们将整夜充电。 从讨论到现在,我应该让电池运行10多个小时才能满意。

回到这些设备的快速充电,需求决定了客户的期望。 像快速或快速这样的词可以用来设定期望。 图 1 显示了在不同最大充电电流下从不同充电状态 (soc) 完全充电所需的时间。 从图中可以看出,使用75%SOC充电时,使用2A或3A容量的适配器并不重要。 充满电需要1.2小时以上。 这是由于稳定的充电电压。 因此,如果消费者想用快速充电器更快地充电,他们就会陷入绝望。

但是,如果一开始不充电,20A和2A的充电速率大约有3分钟的差异。 这都是关于设定期望。 Botsford 和 Szczepanek 在他们的论文中提供了慢充、快充、快充和快充的参数。 虽然这篇文章是关于电动汽车的,但它指出了这些术语的一致含义。 在这篇文章中,快比快慢,快比快好。 这与其他电池充电条款一致。

快速充电是锂电池发展的一个突出特点

见图1。比较不同功率条件下的最大充电电流和充满电所需的时间

该报告引用了加州空气资源委员会 (ARB) 的一项指令。 该订单要求快速充电器在充电 100 分钟后可行驶 10 英里。 当然,这意味着电池可以行驶100多英里。

我们可以使用相同的概念来表达便携式设备的匆忙或速度。 例如,我们可以规定,快速充电器充电30分钟后获得的电池电量应该能够维持至少5小时的设备运行。 这只是一个例子。 假设快充速度为1C,电池可以支持10小时的正常运行。

我理解提供快速充电的好处大于处理实际技术问题的困难。 如果我们不能设定期望值来评估客户的观点,那么快速结算可能没有我们想象的那么有价值。 提供一个不比当前 10W 适配器大多少的适配器,再加上以不到两倍的成本提供两倍的电源,肯定会让我们忙个不停。 在很多情况下,客户希望可以通过设备给设备充电以获得更多电量。 为了解决超薄智能手机和平板电脑双倍速充电带来的发热问题,需要大幅提升转换功率。