เครื่องชาร์จที่เทกระแส 1C ทันทีลงในสิ่งที่เสียบเข้ามาไม่ว่าจะเป็นอะไร ในที่สุดก็จะทำลายแบตเตอรี่ เพราะเซลล์ที่ต้องการการชาร์จมากที่สุด – คายประจุลึก แช่แข็งในท้ายรถ หรือร้อนหลังการคายประจุ – กลับเป็นเซลล์ที่ยอมรับกระแสสูงได้น้อยที่สุด ดังนั้นเครื่องชาร์จเร็วที่ผลิตในระดับอุตสาหกรรมจึงวางชุดประตูคุณวุฒิไว้ข้างหน้า ซึ่งทุกประตูต้องเปิดก่อนที่จะอนุญาตให้ใช้กระแสชาร์จเร็ว บทความนี้ให้รายละเอียดเกี่ยวกับประตูแรงดันไฟฟ้าที่ตรวจจับและกู้ภัยเซลล์ที่คายประจุลึก ประตูความร้อนที่บังคับใช้หน้าต่างที่ยอมรับได้ตั้งแต่เย็นไปจนร้อนผ่าน NTC และการตรวจสอบความสอดคล้องที่ปกป้องสตริงที่จับคู่ไม่ดีหรือชำรุด โดยแสดงว่าตรรกะการยับยั้งระดับ bq2002 นำไปใช้อย่างไร และเหตุใดการข้ามการคัดกรองคุณวุฒิจึงเปลี่ยนการชาร์จเร็วให้กลายเป็นความเสี่ยงด้านความน่าเชื่อถือ
เซลล์ NiMH ที่คายประจุลึกอาจอ่านค่าต่ำกว่าหนึ่งโวลต์ อาจแสดงขั้วกลับในสตริงที่จับคู่ไม่ดี และไม่สามารถยอมรับ 1C ได้อย่างปลอดภัย: อิเล็กโทรดของมันต้องได้รับการสร้างรูปแบบใหม่ และสถานะภายในยังไม่เป็นที่ทราบแน่ชัด ขั้นตอนการคัดกรองคุณวุฒิวัดแรงดันวงจรเปิดและแรงดันภายใต้ภาระ; ต่ำกว่าเกณฑ์ ตัวควบคุมจะจ่ายกระแสปรับสภาพ (ชาร์จล่วงหน้า) เพียงเล็กน้อยจนกว่าแรงดันจะเพิ่มขึ้นเข้าสู่แถบปกติ จากนั้นจึงค่อยเพิ่มขึ้นเป็นกระแสชาร์จเร็ว bq2002 ยับยั้งการชาร์จเร็วอย่างชัดแจ้งเมื่อแรงดันแบตเตอรี่อยู่นอกขีดจำกัด บังคับให้ใช้เส้นทางที่อ่อนโยน
การชาร์จล่วงหน้าทำหน้าที่เป็นการทดสอบข้อผิดพลาดไปในตัว: เซลล์ที่แรงดันไม่เพิ่มขึ้นภายใต้กระแสเล็กน้อยภายในหน้าต่างเวลาที่กำหนดจะถูกประกาศว่าชำรุด – ลัดวงจร กลับขั้ว หรือหมดอายุการใช้งาน – และการชาร์จเร็วจะถูกปฏิเสธแทนที่จะถูกบังคับ ซึ่งปกป้องทั้งเซลล์และเครื่องชาร์จจากความร้อนที่กระแสสูงเข้าสู่เซลล์ลัดวงจรจะก่อให้เกิด
การชาร์จเร็วได้รับอนุญาตเฉพาะภายในแถบอุณหภูมิ ที่ปลายเย็น – ใกล้และต่ำกว่า 0 C – จลนพลศาสตร์ของอิเล็กโทรไลต์และการรวมตัวใหม่ของออกซิเจนช้าลงอย่างมาก ดังนั้นกระแสสูงจะสร้างความดันก่อนที่เซลล์จะสามารถรวมตัวใหม่ได้; ที่ปลายร้อน – โดยทั่วไปสูงกว่าประมาณ 45 C เข้าใกล้ขีดจำกัดสัมบูรณ์ 50 ถึง 60 C – การเสื่อมโทรมเร่งตัวขึ้นและสัญญาณ -ΔV หายไป Vtemp ที่ได้จาก NTC ถูกเปรียบเทียบกับเกณฑ์เย็นและร้อน และนอกหน้าต่าง การชาร์จเร็วจะถูกระงับหรือลดลง
แทนที่จะเพียงปฏิเสธแพ็กเย็น เครื่องชาร์จที่ซับซ้อนจะจ่ายกระแสปรับสภาพต่ำ ซึ่งความร้อน I-กำลังสอง-R จะพาเซลล์เข้าสู่แถบที่ยอมรับได้อย่างค่อยเป็นค่อยไปก่อนเพิ่มกระแส – การอุ่นเครื่องแบบควบคุม – ในขณะที่แพ็กร้อนจะถูกปล่อยให้พัก เนื่องจากการเพิ่มกระแสจะทำให้สภาพแย่ลง ดังนั้นประตูจึงเป็นตัวจำกัดกระแสที่ขึ้นกับสถานะ ไม่ใช่การล็อกแบบไบนารี
นอกเหนือจากอุณหภูมิสัมบูรณ์ การคัดกรองคุณวุฒิยังตรวจสอบตัวเซ็นเซอร์เอง: NTC แบบเปิดหรือลัดวงจรจะอ่านค่าเป็นแรงดันสุดขั้วและต้องถูกปฏิบัติเป็นข้อผิดพลาดที่ห้ามการชาร์จเร็ว ไม่เคยถูกมองว่าเป็น «เย็น» (เปิด) ที่อนุญาตให้ชาร์จ; อัตราการเพิ่มขึ้นของอุณหภูมิก่อนที่จะจ่ายกระแสชาร์จเร็วสามารถเปิดเผยเซลล์ที่ร้อนอยู่แล้วจากการใช้งานก่อนหน้า ไอซีชาร์จนำไปใช้เป็นช่วงเปรียบเทียบ Vtemp อย่างชัดแจ้ง โดยเอาต์พุตข้อผิดพลาดจะปิด LED และเส้นทางกำลัง
การคัดกรองแรงดันยังเฝ้าดูการอ่านค่าที่ไม่น่าจะเป็นไปได้สำหรับจำนวนเซลล์ที่กำหนดค่าไว้ – แพ็กสี่เซลล์ที่อ่านแรงดันได้เพียงสองเซลล์บ่งชี้เซลล์หรือการเชื่อมต่อที่เสียหาย – และปฏิเสธการชาร์จเร็วแทนที่จะชาร์จแบบมืดบอด
เมื่อประตูเปิดแล้ว กระแสควรเพิ่มขึ้นภายใต้การควบคุมแทนที่จะกระโดดไปที่ 1C ทันที เพราะขั้นกระแสที่เกิดขึ้นทันทีจะสร้างการกระโดดของแรงดันที่อาจถูกอ่านผิดเป็นค่าสูงสุด และช็อกความร้อนผ่านอิเล็กโทรด การเพิ่มแบบค่อยเป็นค่อยไปที่ควบคุมได้ช่วยให้ตัวควบคุมยืนยันได้ที่แต่ละระดับว่าแรงดันและ dT/dt ยังคงไม่เป็นอันตราย และสร้างเส้นฐานที่สะอาดซึ่งรีจิสเตอร์ค่าสูงสุดและตัวตรวจจับความชันสามารถทำงานได้ – เป็นข้อกำหนดเสถียรภาพกระแสเดียวกับที่การวิจัยเครื่องชาร์จพลังงานแสงอาทิตย์กำหนดเมื่อมันคงรีจิสเตอร์ค่าสูงสุดไว้ระหว่างทรานเซียนต์อินพุต
โปรไฟล์หลายขั้นตอน (บทความ 2) ขยายแนวคิดนี้ไปตลอดการชาร์จ: ประตูคุณวุฒิเปิดเฟสชาร์จเร็ว และขั้นกระแสที่ลดหลั่นลงจะรักษาเซลล์ให้อยู่ในขอบเขตการยอมรับและความร้อนขณะที่มันเต็ม ดังนั้น «ข้อกำหนดเบื้องต้น» จึงเกิดซ้ำที่การเปลี่ยนขั้นตอนทุกครั้ง แทนที่จะเป็นการตรวจสอบครั้งเดียวตอนเริ่มต้น
ประตูที่ไม่ผ่านแต่ละประตูมีการตอบสนองที่กำหนดไว้: การคายประจุลึกกระตุ้นการชาร์จล่วงหน้าแบบตั้งเวลาและข้อผิดพลาดหากไม่หายไป; ความเย็นกระตุ้นการปรับสภาพหรือรอ; ความร้อนกระตุ้นการพัก; ข้อผิดพลาดเซ็นเซอร์ปิดการชาร์จ; จำนวนเซลล์ไม่ตรงกันทำเครื่องหมายข้อผิดพลาด การแสดงสถานะแยกความแตกต่างระหว่าง «กำลังชาร์จ» «รอที่จะชาร์จ» และ «ข้อผิดพลาด» เพื่อไม่ให้แพ็กอุ่นที่กำลังเย็นตัวก่อนชาร์จเร็วถูกเข้าใจผิดว่าเป็นเครื่องชาร์จเสีย รูปแรกเรียงลำดับประตู; รูปที่สองเป็นเมทริกซ์การตัดสินใจที่จับคู่สถานะที่วัดได้กับกระแสที่อนุญาต
ตรรกะประตูเชิงกำหนดนี้เองที่ทำให้สามารถปล่อยเครื่องชาร์จทิ้งไว้โดยไม่มีคนดูแล – ซึ่งเป็นกรณีปกติของผู้บริโภคและภาคอุตสาหกรรม – โดยไม่เสี่ยงต่อการจ่ายกระแสสูงเข้าสู่เซลล์ที่ไม่สามารถรับได้
การตรวจสอบความถูกต้องต้องฝึกทุกขอบเขตของประตูในห้องควบคุมอุณหภูมิและด้วยโหลดอิเล็กทรอนิกส์ที่จำลองสตริงที่คายประจุลึก กลับขั้ว ลัดวงจร และจับคู่ไม่ดี ยืนยันว่ากระแสถูกระงับหรือลดลงจนกว่าแต่ละประตูจะเปิดอย่างถูกต้องตามกฎ และข้อผิดพลาดที่แท้จริงจะไม่ถูกแทนที่ด้วยแรงกดดันด้านเวลา ฮิสเทอเรซิสขอบเขตป้องกันการสั่นเมื่ออุณหภูมิหรือแรงดันอยู่บนเกณฑ์
Weijiang จัดเตรียมขอบเขตการชาร์จเย็น/ร้อนและพฤติกรรมการฟื้นตัวสำหรับเซลล์แต่ละเกรด ช่วยให้พันธมิตรตั้งเกณฑ์ประตูที่สอดคล้องกับจลนพลศาสตร์เซลล์จริง แทนที่จะเป็นค่าเริ่มต้นทั่วไปของไอซี เมื่อกำหนดประตูแล้ว บทความถัดไปจะพิจารณาเทคนิคที่ขยายขอบเขตการชาร์จเร็วอย่างปลอดภัยเอง: การขัดจังหวะกระแสเพื่อให้กระบวนการรวมตัวใหม่ของก๊าซมีหน้าต่างในการไล่ตามให้ทัน
Weijiang Power ออกแบบและผลิตเซลล์นิกเกิล-เมทัลไฮไดรด์ แพ็กที่จับคู่แล้วและรูปแบบพร้อมชาร์จสำหรับลูกค้าด้านผู้บริโภค อุตสาหกรรม การแพทย์และการเคลื่อนที่ และสนับสนุนพันธมิตรด้วยคำแนะนำโปรโตคอลการชาร์จ ไฟล์สมรรถนะ IEC 61951-2 หลักฐานความปลอดภัย IEC 62133-1 และการตรวจสอบความถูกต้องร่วมกับเครื่องชาร์จ แจ้งรูปแบบเซลล์ อัตราการชาร์จ ขอบเขตความร้อนและเป้าหมายจำนวนรอบให้เราทราบ แล้ววิศวกรของเราจะกำหนดชุดเซลล์และการชาร์จที่ปกป้องทั้งเวลาทำงานและอายุการใช้งาน ดูขอบเขตผลิตภัณฑ์ได้ที่หน้าผลิตภัณฑ์
