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急速充電還是快速充電,總比慢速充電好

急速 (Fast) 和快速 (quick) 這樣的詞匯帶有非常主觀的意思。比如,有一次我去看醫(yī)生比往常到得要早些,接待員說我來得早,可以很快看完病離開。真好,我預計能夠及時回去工作,還能趕上一場我原本以為已經(jīng)趕不上的會。在看完一本《人車志》和一本兩年前的《國家地理》雜質后,我才被叫到就診室。

在看醫(yī)生之前,我甚至還有時間看完了兩本去年的《公路與賽道》(Road & Track) 雜志。這么長時間足夠開完會了……。當我向接待員提出這次看病似乎比我預計的時間要長時,她說這已經(jīng)是夠快的了。好吧,可能我的預估是急速,而最終結果是快速。我認為這其實就是慢速。

在鎳鎘電池為大多數(shù)便攜式電子產(chǎn)品的充電電池的時代,我們對不同的充電速度有著不同的術語,對其做了清晰的定義。在“標準”充電速度 C/10 下,電池從沒電到滿格需要大約 12 小時。該速率下電池不需要充電終止功能。然后是“快速”充電 C/3,從沒電到滿格將近 4 小時,其需要充電終止。最后是“急速”充電 C/2 至 C,C 速率下電池充滿只需 1 小時多一點的時間。該充電速率需要終止功能,而且通常在進入維持充電模式之前需要加足充電。

隨著鋰離子電池成為便攜式充電電源的首選,快速充電現(xiàn)已成為創(chuàng)新的好領域。設備向智能手機和平板電腦的轉變平添了更多挑戰(zhàn)。一個比較極端的實例是我正在考慮的三星最新平板電腦 Note Pro 12.2。該平板電腦采用 9500mHr 電池,配套提供 2A 充電器。這就意味著如果用戶不插電源使用一整天,肯定會充電一整夜。目前從評論來看,我應該使電池工作 10 小時以上,才算滿意。

回到這類設備的快速充電問題上來,需要設定消費者預期?!翱焖佟被颉凹彼佟边@樣的術語可以用來設定預期。圖 1 是在不同最大充電電流下從不同電量狀態(tài) (SOC) 到充滿電所需的時間。從圖中可以看出,當從 75% 的 SOC 開始充電時,使用 2A 或 3A 容量的適配器其實無所謂。充滿電需要 1.2 小時多一點的時間。這是因為在恒定電壓模式下充電。因此,如果消費者期望使用急速或快速充電器更快將電池充滿電,他們就會感到很失望。

然而,如果從空電量開始充電,那么 2A 與 3A 充電速率之間有大約 20 分鐘的差別。這完全在于預期的設定。在一篇 Botsford 和 Szczepanek 撰寫的論文中,他們提供了慢速、快速、較快速 (rapid) 和急速充電的參數(shù)。盡管這篇論文是關于電動汽車的,但指出了對這些術語一致的定義。在這篇文章中,快速慢于較快速,而較快速則慢于急速。這與其它的電池充電術語是一致的。

該論文例舉了加州空氣資源局 (ARB) 的指令。指令要求急速充電器在充電十分鐘后能帶來 100 英里的行駛里程。當然,這意味著汽車要有能夠行駛 100 英里以上里程的電池。

我們可使用相同的概念來表達便攜式設備中的急速或快速的寓意。例如,我們可以規(guī)定急速充電器在充電 30 分鐘后得到的電池電量應維持至少 5 小時的設備工作。這只是一個實例,假設急速充電電流為 1C 的速率,而且電池能支持 10 小時的普通工作。

我知道提供更快速充電所獲得的優(yōu)勢要大于解決實際技術問題所帶來的困難。如果我們不能設定預期以評估消費者的看法,那么急速充電可能就沒有我們想象的那么有價值。提供一個比當前 10W 適配器大不了多少的墻式適配器,同時以遠小于兩倍的成本提供雙倍的電源,這絕對會讓我們忙個不停。在很多情況下,消費者希望在使用設備的同時對其進行充電,因此就需要更大的電源。要解決在非常纖薄的智能手機和平板電腦中以雙倍速率充電而產(chǎn)生的發(fā)熱問題,需要轉換效率的顯著提升。

快速或急速,實際就是預期問題。無論是在醫(yī)生診斷室候診,是等待家庭成員做好準備外出,還是給我的新平板電腦充電,我的慢速就是有些人的急速。我想知道您就此問題的看法,以及您認為達到快速或急速的挑戰(zhàn)是什么。順便說一下,我都還沒提在進行更快速充電時可能造成的容量衰減問題。

標簽: 充電 鋰離子電池平板電腦

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