Пардохти пурра чист?
Пурра барқ ин ҳолатест, ки батарея ба иқтидори максималии шиддаташ мерасад ва дигар энергияи иловагии барқро қабул карда наметавонад. Барои аксари батареяҳои барқгиранда, ин дар ҳадди муайяни шиддати -одатан 4,2 вольт дар як ҳуҷайра барои батареяҳои литий-- рух медиҳад, ки дар он лаҳза раванди пуркунии барқ ба таври худкор барои пешгирӣ кардани осеб қатъ мешавад.
Фаҳмидани шиддати пурраи барқ
Консепсияи заряди пурра на танҳо иқтидор, балки ба шиддат вобаста аст. Ҳар як химияи батарея дорои шиддати максималии муайяншуда мебошад, ки пуркунии пурраро нишон медиҳад. Вақте ки шумо дастгоҳи худро васл мекунед, пуркунандаи барқ ҷараён медиҳад, то он даме ки батарея ба ин сатҳи шиддати пешакӣ муайяншуда расад.
Барои батареяҳои литий-, ки навъи маъмултарин дар электроникаи маишӣ мебошад, пуркунии барқ маънои 4,2В дар як ҳуҷайраро дорад. Батареяи смартфони дорои як ҳуҷайра ба 4,2 В мерасад, дар ҳоле ки батареяи ноутбук бо се ҳуҷайраи пайдарпай ба 12,6 В мерасад.Дараҷаи шиддат муҳим аст-аз ҳад зиёд аз ҳад зиёд метавонад боиси сар задани гармии гармӣ ва осеби доимии батарея шавад.
Химияҳои гуногуни батарея дорои шиддатҳои гуногуни пуркунии барқ мебошанд. Батареяҳои сурб -дар як ҳуҷайра тақрибан 2,4 В заряди пурра доранд, дар ҳоле ки батареяҳои гидриди металлии никелӣ (NiMH) дар як ҳуҷайра тақрибан 1,4-1,5 В пур мекунанд. Дарбатареяи полимерии литий, як варианти технологияи литий-, инчунин дар як ҳуҷайра то 4,2V барқ гирад, аммо ба ҷои моеъ гел-монанди электролитро истифода мебарад, ки шакли онро чандиртар ва дар зери фишор каме бехатартар мекунад.
Системаҳои пуркунии замонавӣ методологияи ҷорӣ/шиддати доимиро (CC/CV) истифода мебаранд. Дар марҳилаи ҷараёни доимӣ, пуркунандаи барқ максималии ҷараёнро медиҳад, дар ҳоле ки шиддат тадриҷан баланд мешавад. Вақте ки батарея ба 4,2 В мерасад, система ба режими шиддати доимӣ мегузарад, ки дар он шиддат дар 4,2 В устувор мемонад, дар ҳоле ки ҷараён тадриҷан кам мешавад. Вақте ки ҷараён тақрибан ба 3-5% аз рейтинги иқтидори батарея паст мешавад, батарея пурра пуршуда ҳисобида мешавад.
Чӣ тавр системаҳои пуркунандаи барқ пуркунии пурраро муайян мекунанд
Силсилаҳои барқгиранда усулҳои зиёдеро истифода мебаранд, то муайян кунанд, ки кай батарея пурра ба пуррагӣ расидааст. Усули муайянкунии ибтидоӣ шиддат ва ҷараёнро ҳамзамон назорат мекунад. Вақте ки шиддати батарея дар ҳадди ниҳоии мӯътадил мешавад ва ҷараёни барқгиранда аз арзиши қатъии қаблан муқарраршуда паст мешавад, система барқро пурра эътироф мекунад ва раванди пуркунии барқро қатъ мекунад.
Мониторинги ҳарорат ҳамчун усули дуюмдараҷаи муайянкунӣ хизмат мекунад.Дар марҳилаи ниҳоии пуркунии барқ, батареяҳо гармӣ тавлид мекунанд. Баландшавии ногаҳонии ҳарорат метавонад нишон диҳад, ки батарея пурра ба пуррагӣ расидааст ва ҳар як ҷараёни иловагӣ ба гармӣ табдил меёбад, на энергияи захирашуда. Пуркунандаи сифат термисторҳои -муқовиматҳои ҳассос-ро дар бар мегиранд, ки дар сурати аз меъёри ҳарорати бехатар зиёд будани батарея барқро қатъ мекунанд.
Системаҳои идоракунии батарея (BMS) дар дастгоҳҳои муосир алгоритмҳои мураккаберо истифода мебаранд, ки параметрҳои сершуморро пайгирӣ мекунанд. Ин системаҳо шиддати инфиродии ҳуҷайраҳоро дар бастаҳои бисёрҳуҷайраҳо назорат карда, пуркунии мутавозинро дар тамоми ҳуҷайраҳо таъмин мекунанд. Агар як ҳуҷайра пеш аз дигарон ба 4,2 В расад, BMS метавонад ҳангоми идома додани пуркунии ҳуҷайраҳои боқимонда барқро ба он ҳуҷайра суст кунад ё таваққуф кунад.
Ҷараёни қатъи барқ вобаста ба андозаи батарея ва химия фарқ мекунад. Батареяи маъмулии смартфон метавонад ҳангоми ба 50-100 мА паст шудани ҷараён барқро қатъ кунад, дар ҳоле ки батареяи ноутбуки дорои иқтидори баландтар метавонад то он даме, ки ҷараён аз 200-300 мА паст шавад, идома ёбад. Истеҳсолкунандагон ин арзишҳоро барои мувозинат кардани суръати пуркунии барқ бо давомнокии батарея калибр мекунанд.
Нишондиҳандаҳои визуалӣ ва физикии пурраи барқ
Аксари дастгоҳҳо нишондиҳандаҳои равшанеро таъмин мекунанд, ки батареяҳо пурра пур мешаванд. Чароғҳои LED яке аз маъмултарин аломатҳои визуалӣ мебошанд, ки ҳангоми пур кардани пуркунӣ аз ранги сурх ё каҳранги -ба сабз ё кабуд мегузаранд. Баъзе пуркунандаи барқ пас аз расидани пурраи барқ, чароғи индикаторро комилан хомӯш мекунанд, дар ҳоле ки дигарон метавонанд шакли импулсро барои фарқ кардани ҳолати пуркунии фаъол нишон диҳанд.
Нишондиҳандаҳои нармафзор торафт мураккабтар шудаанд. Системаҳои амалиётӣ фоизи батареяро нишон медиҳанд, аммо танҳо фоизи он пурра барқро нишон намедиҳад. Батареяе, ки 100% -ро нишон медиҳад, то ҳол метавонад ҷараёни хурди триклиро қабул кунад. Пардохти ҳақиқии пурра вақте ба амал меояд, ки ҳам фоиз 100% хонда мешавад ва ҳам дастгоҳ ҳолати "Пурра пур карда шудааст" ё "Пур карда нашудааст" -ро нишон медиҳад.
Баъзе дастгоҳҳо фикру мулоҳизаҳои ҳаптикиро дар бар мегиранд, ки ҳангоми пур кардани барқ ларзишро таъмин мекунанд. Ин хусусият махсусан ҳангоми пуркунии шабонарӯз муфид аст, вақте ки корбарон нишондиҳандаҳои визуалиро набинанд. Дастгоҳҳои премиум инчунин метавонанд огоҳиномаҳои push фиристанд, то ба корбарон хабар диҳанд, ки батареяи онҳо пурра пур шудааст.
Тағироти ҷисмонӣ ҳангоми пуркунии барқ низ метавонад ба анҷом расидани он ишора кунад. Батареяҳо ҳангоми пуркунӣ аз сабаби муқовимати дохилӣ ва реаксияҳои кимиёвӣ гарм мешаванд. Вақте ки батарея ба пуррагӣ мерасад, он аксар вақт сард шуданро оғоз мекунад, зеро ҷараёни барқ ба таври назаррас коҳиш меёбад. Аммо, такя кардан ба ҳарорат танҳо омилҳои экологӣ-беэътимод аст ва тарзи истифодаи дастгоҳ ба ҳарорати батарея ба таври назаррас таъсир мерасонад.
Пардохти пурра бо иқтидори номиналӣ
Фаҳмидани фарқияти байни барқи пурра ва иқтидори номиналӣ нофаҳмиҳои умумиро дар бораи кори батарея равшан мекунад. Иқтидори номиналии батарея, ки бо миллиампер{1}}соат (мАч) ё ватт{2}}соат (Вт) чен карда мешавад, энергияи умумии онро дар шароити идеалӣ нигоҳ дошта метавонад. Пур кардани барқ танҳо маънои онро дорад, ки батарея ба шиддати ҳадди ниҳоии худ расидааст- он кафолат намедиҳад, ки батарея иқтидори аслии худро нигоҳ медорад.
Иқтидори батарея бо мурури замон тавассути давраҳои такрории барқ- коҳиш меёбад. Батареяи смартфони ду-сола- метавонад дар 4,2В пурра пур шавад, аммо танҳо 80% иқтидори аслии худро нигоҳ медорад. Шиддати барқ ба ҳадди пурраи барқ мерасад, аммо батарея назар ба замони нав зудтар тамом мешавад, зеро таназзули кимиёвӣ маводи фаъолро барои нигоҳдории заряд кам кардааст.
Паҳншавии иқтидор тавассути якчанд механизмҳо сурат мегирад.Батареяҳои литий-дар ҷараёни велосипед дар анод қабати сахти электролитӣ (SEI) ба вуҷуд меоянд. Ин қабат ионҳои литийро ба таври доимӣ истеъмол мекунад ва иқтидори мавҷударо коҳиш медиҳад. Илова бар ин, маводи электрод ҳангоми васеъшавӣ ва ихтисоршавӣ, ки ҳангоми пур кардан ва холӣ кардан рух медиҳанд, метавонанд кафида ва пора шаванд ва иқтидори минбаъдаро коҳиш диҳад.
Истеҳсолкунандагон батареяҳоро дар шароити назоратшаванда-одатан дар 25 дараҷа бо суръати мӯътадил баҳо медиҳанд. Иқтидори воқеии -ҷаҳон вобаста ба ҳарорат, суръати разряд ва синну сол фарқ мекунад. Батареяе, ки дар шароити яхкунӣ пурра ба пуррагӣ мерасад, метавонад аз ҳисоби афзоиши муқовимати дохилӣ ва сустшавии реаксияҳои кимиёвӣ танҳо 50-60% иқтидори номиналии худро диҳад.
Баъзе дастгоҳҳо нишондиҳандаҳои "саломатии батарея" -ро нишон медиҳанд, ки иқтидори ҷориро нисбат ба иқтидори аслӣ нишон медиҳанд. Ин андозагирӣ ба корбарон кӯмак мекунад, ки фаҳманд, ки расидани пурраи барқ маънои онро надорад, ки батарея ба мисли нав кор мекунад-, ин танҳо маънои онро дорад, ки батарея ба шиддати максималии ҷории худ дар ҳолати таназзули худ расидааст.
Таъсири нигоҳ доштани барқи пурра ба мӯҳлати батарея
Дар муддати тӯлонӣ бо барқ нигоҳ доштани батареяҳои литийӣ{0}} таназзулро метезонад. Дар 4,2V, батарея фишори максималии шиддатро дар электродҳо ва электролитҳои худ эҳсос мекунад. Ин стресс аксуламалҳои номатлубро ба вуҷуд меорад, ки литийи фаъолро истеъмол мекунанд ва маводи электродро таназзул мекунанд ва қобилияти доимиро коҳиш медиҳанд.
Маълумоти тадқиқотӣ намунаҳои равшани таназзули марбут ба шиддати нигоҳдорӣ нишон медиҳанд. Батареяҳое, ки дар ҳолати 100% барқ нигоҳ дошта мешаванд, дар ҳарорати хонагӣ тақрибан 20% иқтидори солонаро гум мекунанд, дар ҳоле ки батареяҳое, ки бо 40{6}}60% заряд нигоҳ дошта мешаванд, ҳамасола танҳо 2-4% иқтидори худро гум мекунанд. Тафовут дар ҳарорати баланд бештар ба назар мерасад - батареяи пурра пуркардашуда дар мошини гарм метавонад дар тӯли моҳҳо қобилияти фалокатоварро аз даст диҳад.
Дастгоҳҳои замонавӣ чораҳои муҳофизатиро аз фишори пурраи барқ амалӣ мекунанд.Аксари смартфонҳо ва ноутбукҳо ҳоло "пуркунии батареяи оптимизатсияшуда" доранд, ки намунаҳои корбарро меомӯзанд ва пуркунии барқро то 100% то он даме, ки одатан аз шабака ҷудо карда мешавад, ба таъхир меандозад. Масалан, агар шумо пайваста як шабонарӯз барқро пур кунед ва соати 7-и субҳ аз розетка ҷудо кунед, дастгоҳ метавонад то 80% зуд пур кунад ва то соати 6:30 интизор шавед, то 100% пур кунед.
Мошинҳои барқӣ (EVs) ин консепсияро бо тавсияи корбарон барои истифодаи ҳамарӯза то 80-90% маҳдудият муқаррар намуда, 100% пардохтро танҳо барои сафарҳои дуру дароз нигоҳ медоранд. Батареяҳои EV дар тӯли умри худ ҳазорҳо давраро аз сар мегузаронанд, аз ин рӯ маҳдуд кардани фишори шиддат мӯҳлати батареяро ба таври назаррас дароз мекунад. Батареяи Tesla, ки мунтазам то 90% пур карда мешавад, метавонад пас аз 200,000 мил 90% иқтидорро нигоҳ дорад, дар ҳоле ки батареяе, ки ҳар рӯз то 100% пур карда мешавад, метавонад дар ҳамон масофа то 80% иқтидор паст шавад.
Каҷи шиддат ғайри-хаттӣ- аст ва 20% ниҳоии заряд (аз 80% то 100%) боиси фишори номутаносиб мегардад. Ин минтақа пуркунии шиддати доимиро талаб мекунад, ки дар он ҷо реаксияҳои кимиёвӣ торафт мушкил шуда, гармии бештар тавлид мекунанд ва аксуламалҳои номатлубро ба вуҷуд меоранд. Барои корбароне, ки дарозумрро аз вақти ҳадди аксар бартарӣ медиҳанд, нигоҳ доштани заряд дар байни 20-80% умри беҳтаринро таъмин мекунад.
Амалҳои оптималии пуркунии барқ
Фаҳмидани пуркунии пурра имкон медиҳад, ки одатҳои пуркунии оқилонаро таъмин кунанд, ки бароҳатиро бо дарозии батарея мувозинат мекунанд. Барои истифодаи ҳаррӯза, давраҳои пуркунии қисман дар батареяҳо нисбат ба пуркунии такрорӣ то 100% фишори камтар доранд. Бисёре аз коршиносони батарея тавсия медиҳанд, ки барқро дар байни 30-80% барои истифодаи мунтазам нигоҳ доранд ва танҳо ҳангоми зарурати ҳадди аксар барқро иҷозат медиҳанд.
Суръати пуркунии барқ ба фишори батарея ва ҳарорат таъсир мерасонад. Пуркунии зуд ба пуррагӣ нисбат ба пуркунии суст гармии бештар тавлид мекунад ва таназзулро метезонад. Вақте ки вақт имкон медиҳад, истифодаи пуркунандаи барқи кам- фишори гармиро ҳангоми пуркунии барқ коҳиш медиҳад. Батареяе, ки бо иқтидори 5 Вт дар тӯли се соат пур карда мешавад, нисбат ба батареяе, ки бо 20 Вт дар давоми як соат пур карда мешавад, таназзули камтар дорад, гарчанде ки ҳарду ба як шиддати пурраи барқ мерасад.
Вақт ба қадри сатҳи барқ муҳим аст.Пас аз расидани пурраи барқ, дар васл мондани дастгоҳ он қадар зараровар нест, ба шарте ки системаи пуркунандаи барқ- хуб тарҳрезӣ шуда бошад. Пуркунандаи сифат ба ҳолати нигоҳдорӣ ворид мешаванд, ки дар он онҳо танҳо ҷараёнҳои кофӣ барои ҷуброн кардани разряди худ-, маъмулан 2-5мА медиҳанд. Бо вуҷуди ин, агар дастгоҳ ҳангоми пайвастшавӣ қувваи -ба таври фаъол истифода кунад, ба монанди бозӣ ё намоиши видео, батарея метавонад аз 98 то 100% такроран кор кунад, ки фарсудашавиро суръат мебахшад.
Идоракунии ҳарорат ҳангоми пуркунӣ муҳим аст. Батареяҳо бояд дар муҳити ҳарорати мӯътадил,-идеалӣ аз 10-30 дараҷа (50-86 дараҷа F) пур карда шаванд. Пуркунии барқ дар сардии шадид самаранокии барқро коҳиш медиҳад ва метавонад боиси пӯхта шудани литий шавад, дар ҳоле ки пуркунии барқ дар гармии шадид ҳама шаклҳои таназзулро метезонад. Ҳангоми пуркунӣ қуттиҳои телефонро хориҷ кунед, то паҳншавии гармиро беҳтар созед ва аз пуркунии дастгоҳҳо дар рӯи мулоим, ба монанди кат ё диванҳое, ки гармиро нигоҳ медоранд, худдорӣ кунед.
Барои дастгоҳҳое, ки ба таври фосилавӣ истифода мешаванд, ба монанди батареяҳои эҳтиётӣ ё асбобҳои мавсимӣ, онҳоро на бо заряди пурра 40-50% нигоҳ доред. Ин шиддати нигоҳдорӣ таназзулро дар давраи нофаъол кам мекунад. Батареяҳои захирашударо ҳар чанд моҳ тафтиш кунед ва агар онҳо аз 20% паст шуда бошанд, пур кунед, то зарари разряди амиқ пешгирӣ карда шавад.
Саволҳои зуд-зуд додашаванда
Оё фавран пас аз пуркунии барқ аз розетка ҷудо кардани батарея мӯҳлати хизмати батареяро беҳтар мекунад?
Системаҳои замонавии пуркунии барқ ба таври худкор интиқоли ҷараёнҳои назаррасро пас аз ба пуррагӣ пур кардани батарея қатъ мекунанд ва ба ҳолати нигоҳдорӣ ворид мешаванд, ки қувваи камро медиҳад. Дарҳол пас аз пуркунии барқ хомӯш кардани розетка фоидаи маргиналӣ меорад, агар шумо ҳангоми пайвастшавӣ дастгоҳро сахт истифода набаред, ки ин метавонад боиси гардиши микро-аз 98-100% шавад. Барои аксари корбарон чанд соати иловагӣ дар васл мондани дастгоҳ ягон зарари ченшаванда намеорад.
Чаро пас аз нишон додани 100% фоизи батареяи ман зуд паст мешавад?
Ин одатан мушкилоти калибркунии батареяро нишон медиҳад, на аз даст додани иқтидори воқеии. Системаи идоракунии батарея сатҳи барқро дар асоси ченкунии шиддат ва ҷорӣ ҳисоб мекунад. Агар ин ҳисобҳо аз воқеият дур шаванд, система метавонад 100% ҳангоми паст шудани заряди воқеӣ гузориш диҳад. Иҷрои даври пурраи барқ- гоҳ-гоҳ ба аз нав калибровка кардани система кӯмак мекунад, гарчанде ки ин на бештар аз ҳар чанд моҳ лозим аст.
Аз ҳад зиёд пуркунии барқ метавонад ҳатто бо системаҳои муосири муҳофизатӣ ба батарея зарар расонад?
Дар мавриди пуркунандаи барқ ва дастгоҳҳои босифат пурборкунии ҳақиқӣ-аз 4,2В дар як ҳуҷайра- хеле кам аст. Схемаҳои муҳофизатӣ дорои якчанд муҳофизати зиёдатӣ мебошанд, ки аз баланд шудани шиддат аз ҳадди бехатар пешгирӣ мекунанд. Бо вуҷуди ин, мунтазам нигоҳ доштани батареяҳо дар 100% заряд, ҳатто дар шиддати дуруст, таназзули кимиёвиро метезонад. Истилоҳи "пуркунии аз ҳад зиёд" аксар вақт барои тавсифи пуркунии тӯлонӣ бо пуркунии пурра истифода мешавад, ки боиси фишори шиддат мегардад, на пуркунии ҳақиқӣ.
Чӣ тавр ман метавонам бидонам, ки батареяи ман пурра ба пуррагӣ расидааст, агар индикатор вайрон бошад?
Бе нишондиҳандаҳои корӣ, шумо метавонед ченкунии шиддатро бо мултиметр истифода баред. Барои батареяҳои як{1}}ҳуҷайраи литий-, барқи пурра дар терминалҳои батарея 4,2В аст. Барои бастаҳои чанд-ҳуҷайра, 4,2V-ро ба шумораи ҳуҷайраҳои силсила зарб кунед. Интихобан, дар хотир доред, ки вақти пуркунии-аксарияти батареяҳо барои пур кардани пур аз холӣ бо пуркунандаи стандартӣ 2-3 соат лозим аст. Зиёда аз ин мӯҳлат пур кардани барқ бидуни тағирёбии ҳарорати батарея аз он шаҳодат медиҳад, ки барқи пурра расидааст.
Мулоҳизаҳои ниҳоӣ оид ба идоракунии пурраи пардохт
Химияи батарея дар тӯли даҳсолаҳо ба таври куллӣ тағйир наёфтааст, аммо фаҳмиши мо дар бораи таҷрибаҳои оптималии пуркунии барқ дар ҳоли рушд аст. Саноат ҳоло эътироф мекунад, ки кӯшиши 100% пардохт барои ҳар як давра бо нархҳои тиҷоратӣ- меояд, ки аксари корбарон дар сурати огоҳии беҳтар дар бораи алтернативаҳо рад мекунанд.
Эҳтиёҷоти воқеии худро нисбат ба рафтори муқаррарӣ баррасӣ кунед. Аксарияти одамон метавонанд бо пардохти 80% барои фаъолиятҳои ҳаррӯза кор кунанд ва пардохти пурраро барои рӯзҳое нигоҳ доранд, ки вақти ҳадди аксар муҳим аст. Ин танзими оддӣ дар якҷоягӣ бо канорагирӣ аз разрядҳои амиқ аз 20%, метавонад мӯҳлати самараноки батареяро то 50-100% бе талаб кардани ягон таҷҳизоти махсус ё нороҳатии назаррас дароз кунад.
Саноати технология оҳиста-оҳиста ба ин воқеиятҳо мутобиқ мешавад. Ҳоло бештари истеҳсолкунандагон хусусиятҳои солимии батарея, имконоти маҳдудкунии барқ ва алгоритмҳои мутобиқсозии пуркунии барқро дар бар мегиранд, ки вақти сарфшударо бо пуркунии пурра кам мекунанд. Азбаски батареяҳо ҳам нигарониҳои экологӣ ва ҳам хароҷоти назарраси ивазкуниро ифода мекунанд, интизор шавед, ки ин хусусиятҳои муҳофизатӣ ба ҷои имконоти олӣ стандартӣ шаванд.
Роҳҳои асосӣ
Пуркунии пурра дар шиддати ҳадди аксар (4,2V барои литий-) ба амал меояд, на вақте ки батарея танҳо 100% нишон медиҳад
Нигоҳ доштани батареяҳо дар ҳолати пурраи барқ, таназзулро нисбат ба ҳолати қисман заряднок метезонад
Системаҳои замонавии пуркунии барқ барои дақиқ муайян кардани заряди пурра, мониторинги шиддат, ҷорӣ ва ҳароратро истифода мебаранд
Пур кардани 20-80% барои истифодаи ҳаррӯза мӯҳлати хизмати батареяро ба таври назаррас дароз мекунад
Шиддати пурраи барқ доимӣ боқӣ мемонад, дар ҳоле ки иқтидори батарея бо мурури замон коҳиш меёбад
Пайвандҳои тавсияшудаи дохилӣ
Иқтидори батарея ва суръати холӣ
Асосҳои химияи батареяи литий-
Технологияи системаҳои идоракунии батарея (BMS).
Пуркунии зуд ва таҳлили пуркунии суст
Таҷрибаҳои беҳтарини нигоҳдории батарея
