Бүрэн цэнэглэлт гэж юу вэ?

Full Charge

Бүрэн цэнэглэлт гэдэг нь батерей хамгийн их хүчдэлийн хүчин чадалдаа хүрч, нэмэлт цахилгаан эрчим хүчийг хүлээн авах боломжгүй болсон төлөв юм. Ихэнх цэнэглэдэг батерейны хувьд энэ нь тодорхой хүчдэлийн босго-литийн -ион батерейны-нэг үүрэнд 4.2 вольт байх үед тохиолддог бөгөөд энэ үед гэмтэл гарахаас сэргийлж цэнэглэх процесс автоматаар зогсдог.

Бүрэн цэнэгийн тухай ойлголт нь зөвхөн хүчин чадал гэхээсээ илүү хүчдэлтэй холбоотой байдаг. Батерейны химийн бодис бүр бүрэн цэнэглэгдсэнийг илтгэдэг хамгийн их хүчдэлтэй байдаг. Таныг төхөөрөмжид залгахад цэнэглэгч нь батарейг урьдчилан тогтоосон хүчдэлийн түвшинд хүрэх хүртэл гүйдэл дамжуулдаг.

Өргөн хэрэглээний цахилгаан барааны хамгийн түгээмэл төрөл болох литийн{0}}ион батерейг бүрэн цэнэглэнэ гэдэг нь нэг үүрэнд 4.2В гэсэн үг. Нэг үүртэй ухаалаг гар утасны батерей 4.2V-д бүрэн цэнэглэгддэг бол гурван цуврал цуврал бүхий зөөврийн компьютерын зай 12.6V хүрдэг.Хүчдэлийн босго нь маш чухал юм-Үүнийг бага зэрэг хэтрүүлбэл дулааны алдагдал болон батерейны байнгын эвдрэлийг өдөөж болно.

Батерейны өөр өөр химийн бодисууд нь бүрэн цэнэглэх өөр өөр хүчдэлтэй байдаг. Хар тугалга{1}}хүчиллэг батерейнууд нэг эс тутамд ойролцоогоор 2.4V-т бүрэн цэнэглэгддэг бол никель{3}}металл гидрид (NiMH) батерейнууд нэг эс тутамд ойролцоогоор 1.4-1.5V цэнэглэдэг. Theлити полимер батерейлитийн-ионы технологийн хувилбар нь нэг эсэд мөн 4.2V хүртэл цэнэглэгддэг боловч шингэний оронд гель{2}}тэй төстэй электролит ашигладаг тул илүү уян хатан хэлбэртэй, стресст бага зэрэг аюулгүй болгодог.

Орчин үеийн цэнэглэх системүүд нь тогтмол гүйдэл/тогтмол хүчдэл (CC/CV) аргачлалыг ашигладаг. Тогтмол гүйдлийн үе шатанд цэнэглэгч нь хамгийн их гүйдэл өгдөг бол хүчдэл аажмаар нэмэгддэг. Батерей 4.2V-д хүрмэгц систем нь тогтмол хүчдэлийн горимд шилжиж, хүчдэл нь 4.2V-д тогтмол хэвээр байх ба гүйдэл аажмаар буурдаг. Батерейны хүчин чадлын 3-5% хүртэл гүйдэл буурах үед батерейг бүрэн цэнэглэсэн гэж үзнэ.

Цэнэглэх хэлхээ нь батерейг бүрэн цэнэглэж дууссаныг тодорхойлох олон аргыг ашигладаг. Анхан шатны илрүүлэх арга нь хүчдэл ба гүйдлийг нэгэн зэрэг хянадаг. Батерейны хүчдэл хамгийн дээд хязгаарт тогтворжиж, цэнэглэх гүйдэл нь урьдчилан тогтоосон хязгаарын утгаас доош унах үед систем бүрэн цэнэгийг таньж, цэнэглэх процессыг зогсооно.

Температурын хяналт нь хоёрдогч илрүүлэх арга болдог.Цэнэглэх эцсийн шатанд батерей нь дулааныг үүсгэдэг. Температурын гэнэтийн өсөлт нь батерейг бүрэн цэнэглэж, хуримтлагдсан эрчим хүч биш харин нэмэлт гүйдэл дулаан болж хувирч байгааг илтгэнэ. Чанарын цэнэглэгч нь -температурын{3}}мэдрэмтгий резисторуудыг- багтаасан бөгөөд батерей нь аюулгүй температурын хязгаараас хэтэрсэн тохиолдолд цэнэглэх ажиллагааг зогсоодог.

Орчин үеийн төхөөрөмжүүдийн батерейны удирдлагын систем (BMS) нь олон параметрүүдийг хянах нарийн төвөгтэй алгоритмуудыг ашигладаг. Эдгээр системүүд нь олон эсийн багц дахь бие даасан үүрний хүчдэлийг хянаж, бүх эсийг тэнцвэртэй цэнэглэдэг. Хэрэв нэг эс бусдаасаа өмнө 4.2 Вт хүрвэл BMS нь үлдсэн эсүүдийг үргэлжлүүлэн цэнэглэж байх үед тэр үүрийг цэнэглэх ажиллагааг удаашруулж эсвэл түр зогсоож болно.

Цэнэглэх гүйдэл нь зайны хэмжээ, химийн найрлагаас хамаарч өөр өөр байдаг. Ухаалаг утасны ердийн батерей нь гүйдэл 50-100 мА хүртэл буурах үед цэнэглэхээ зогсоож болох бол өндөр хүчин чадалтай зөөврийн компьютерын батерей нь гүйдэл 200-300 мА-аас доош унах хүртэл үргэлжилнэ. Үйлдвэрлэгчид эдгээр утгыг цэнэглэх хурд болон батерейны ашиглалтын хугацааг тэнцвэржүүлэхийн тулд тохируулдаг.

Ихэнх төхөөрөмжүүд батерей бүрэн цэнэглэгдэх үед тодорхой үзүүлэлтүүдийг өгдөг. Цэнэглэж байх үед улаан эсвэл шараас, дууссаны дараа-ногоон эсвэл цэнхэр болж шилждэг хамгийн түгээмэл харааны дохио бол LED гэрэл юм. Зарим цэнэглэгч бүрэн цэнэглэгдсэний дараа заагч гэрлийг бүрэн унтраадаг бол зарим нь идэвхтэй цэнэглэж байгаа байдлаас ялгахын тулд импульсийн хэв маягийг харуулж болно.

Програм хангамжийн үзүүлэлтүүд улам боловсронгуй болсон. Үйлдлийн системүүд батерейны хувийг харуулдаг боловч зөвхөн энэ хувь нь бүрэн цэнэглэлтийг илэрхийлдэггүй. 100% ажиллаж байгаа батерей нь бага зэргийн гүйдлийг хүлээн авсан хэвээр байж магадгүй. Жинхэнэ бүрэн цэнэг хувь нь 100% уншиж, төхөөрөмж "Бүрэн цэнэглэгдсэн" эсвэл "Цэнэглэхгүй" төлөвийг харуулах үед тохиолддог.

Зарим төхөөрөмж нь цэнэглэж дуусах үед чичиргээ үүсгэдэг мэдрэгчтэй хариу үйлдэлтэй. Энэ функц нь хэрэглэгчдэд харааны үзүүлэлтүүдийг харахгүй байх үед шөнийн цагаар цэнэглэх үед ялангуяа ашигтай байдаг. Дээд зэрэглэлийн төхөөрөмжүүд нь хэрэглэгчдэд батерей нь бүрэн цэнэглэгдсэн тухай мэдэгдэхийн тулд түлхэх мэдэгдэл илгээж болно.

Цэнэглэх явцад гарсан физик өөрчлөлтүүд нь дууссаныг илтгэж болно. Цэнэглэх явцад батерей нь дотоод эсэргүүцэл ба химийн урвалын улмаас дулаардаг. Батерейг бүрэн цэнэглэх үед цэнэглэх гүйдэл мэдэгдэхүйц багасах тусам хөргөж эхэлдэг. Гэсэн хэдий ч зөвхөн температурт найдах нь байгаль орчны хүчин зүйлс-найдваргүй бөгөөд төхөөрөмжийн ашиглалтын хэв маяг нь батерейны температурт ихээхэн нөлөөлдөг.

Full Charge

Бүрэн цэнэглэлт ба нэрлэсэн хүчин чадал хоёрын ялгааг ойлгох нь батерейны гүйцэтгэлийн талаархи нийтлэг төөрөгдлийг тодорхой болгодог. Батерейны миллиампер{1}}цаг (мАц) эсвэл ватт{2}}цаг (Втц)-ээр хэмжигдсэн батерейны нэрлэсэн хүчин чадал нь хамгийн тохиромжтой нөхцөлд онолын хувьд хадгалах боломжтой нийт эрчим хүчийг илэрхийлдэг. Бүрэн цэнэглэгдсэн нь батерей хамгийн дээд хүчдэлдээ хүрсэн- гэсэн үг бөгөөд энэ нь батерейг анхны нэрлэсэн хүчин чадлаа барих баталгаа болохгүй.

Батерейны хүчин чадал нь дахин дахин цэнэглэх-цахилгаануудын улмаас цаг хугацааны явцад мууддаг. Хоёр{2}}жилийн-ухаалаг гар утасны батерей нь 4.2V-д бүрэн цэнэглэгдэх боловч анхны хүчин чадлынхаа 80%-ийг л хадгална. Хүчдэл нь бүрэн цэнэглэх босго хэмжээнд хүрсэн ч химийн задрал нь цэнэгийг хадгалах идэвхтэй материалыг багасгасан тул батарей шинэ үеийнхээс хурдан дуусдаг.

Хүчин чадал нь хэд хэдэн механизмаар дамждаг.Литиум{0}}ион батерейнууд нь дугуй унах үед анод дээр хатуу электролитийн интерфэйс (SEI) давхарга үүсгэдэг. Энэ давхарга нь литийн ионуудыг байнга хэрэглэж, боломжит хүчин чадлыг бууруулдаг. Нэмж дурдахад, электродын материалууд нь цэнэглэх, цэнэглэх үед үүсэх тэлэлт, агшилтын үед хагарч, хуваагдаж, улмаар хүчин чадлыг бууруулдаг.

Үйлдвэрлэгчид батерейг хяналттай нөхцөлд-ерөнхийдөө 25 градусын цэнэгтэй, дундаж цэнэггүй цэнэгтэй гэж үнэлдэг. Бодит{3}}дэлхийн хүчин чадал нь температур, цэнэгийн хэмжээ, наснаас хамааран өөр өөр байдаг. Хөлдөлтийн нөхцөлд бүрэн цэнэглэгдсэн батерей нь дотоод эсэргүүцэл нэмэгдэж, химийн урвал удаашралтай тул нэрлэсэн хүчин чадлынхаа 50-60% -ийг л өгч чадна.

Зарим төхөөрөмжүүд "батерейны эрүүл мэнд" хэмжигдэхүүнийг харуулдаг бөгөөд энэ нь одоогийн хүчин чадлыг анхны хүчин чадалтай нь харуулдаг. Энэ хэмжилт нь хэрэглэгчдэд батерейг бүрэн цэнэглэх нь шинэ юм шиг ажилладаг- гэсэн үг биш гэдгийг ойлгоход тусалдаг бөгөөд энэ нь батарей нь муудсан төлөв дотор одоогийн хамгийн дээд хүчдэлдээ хүрсэн гэсэн үг юм.

Лити{0}}батарейг бүрэн цэнэгтэй удаан байлгах нь эвдрэлийг хурдасгадаг. 4.2V үед батерей нь электрод болон электролит дээр хамгийн их хүчдэлийн дарамтыг мэдэрдэг. Энэхүү стресс нь идэвхтэй литийг хэрэглэж, электродын материалыг доройтуулж, хүчин чадлыг бүрмөсөн бууруулдаг хүсээгүй гаж урвалыг өдөөдөг.

Судалгааны өгөгдөл нь хадгалах хүчдэлтэй холбоотой тодорхой доройтлын хэв маягийг харуулж байна. 100% цэнэглэгдсэн батерей нь тасалгааны температурт жилд ойролцоогоор 20%-ийн багтаамжаа алддаг бол 40{6}}60%-ийн цэнэгтэй батерей нь жилд ердөө 2-4%-ийн багтаамжаа алддаг. Энэ ялгаа нь өндөр температурт улам тодрох болно - халуун машинд бүрэн цэнэглэгдсэн батерей нь хэдэн сарын дотор хүчин чадал алдагдах болно.

Орчин үеийн төхөөрөмжүүд нь бүрэн цэнэгийн стрессээс хамгаалах арга хэмжээг хэрэгжүүлдэг.Олон ухаалаг гар утас болон зөөврийн компьютерууд нь "оновчлогдсон батерейны цэнэглэлт"-тэй болсон бөгөөд энэ нь хэрэглэгчийн загварт суралцаж, төхөөрөмжийг ихэвчлэн салгахаас өмнөхөн цэнэглэх хугацааг 100% хүртэл хойшлуулдаг. Жишээлбэл, хэрэв та нэг шөнийн дотор цэнэглээд өглөөний 7 цагт салгавал төхөөрөмж 80% хүртэл хурдан цэнэглэгдэж, 100% хүртэл цэнэглэхийн тулд өглөөний 6:30 хүртэл хүлээнэ үү.

Цахилгаан тээврийн хэрэгсэл (EVs) нь хэрэглэгчдэд өдөр тутмын хэрэглээний төлбөрийн хязгаарыг 80-90% хүртэл тогтоохыг санал болгосноор энэ үзэл баримтлалыг улам бүр ахиулж, зөвхөн урт удаан аялалд зориулж 100% төлбөр авахыг зөвлөж байна. EV батерей нь ашиглалтын хугацаанд олон мянган мөчлөгт дамждаг тул хүчдэлийн дарамтыг хязгаарлах нь батерейны ашиглалтын хугацааг мэдэгдэхүйц уртасгадаг. Тогтмол 90% цэнэглэдэг Tesla батерей нь 200,000 миль явсны дараа ч 90%-ийн хүчин чадлыг хадгалж чаддаг бол өдөрт 100% цэнэглэгддэг батерей нь ижил зайд 80% хүртэл буурч болно.

Хүчдэлийн муруй нь -шугаман бус- цэнэгийн эцсийн 20% (80%-100%) нь пропорциональ бус стресс үүсгэдэг. Энэ бүс нутагт химийн урвал улам бүр хэцүү болж, илүү их дулаан үүсгэж, хүсээгүй гаж нөлөөг бий болгодог тогтмол хүчдэлийг цэнэглэх шаардлагатай байдаг. Хамгийн их ажиллах хугацаанаас илүү урт наслахыг чухалчилдаг хэрэглэгчдийн хувьд цэнэгээ 20-80%-ийн хооронд барих нь хамгийн оновчтой ажиллах хугацааг хангана.

Бүрэн цэнэглэлтийг ойлгох нь батерейны ашиглалтын хугацаа болон тав тухыг тэнцвэржүүлсэн ухаалаг цэнэглэх зуршлыг бий болгодог. Өдөр тутмын хэрэглээний хувьд хэсэгчилсэн цэнэглэх цикл нь батерейг 100% хүртэл дахин цэнэглэхээс бага ачаалалтай байдаг. Батерейны олон мэргэжилтнүүд тогтмол ашиглахын тулд цэнэгээ 30-80% хооронд байлгахыг зөвлөж байна, зөвхөн хамгийн их ажиллах хугацаа шаардлагатай үед бүрэн цэнэглэх боломжтой.

Цэнэглэх хурд нь батерейны ачаалал болон температурт нөлөөлдөг. Бүрэн цэнэглэх хүртэл хурдан цэнэглэх нь удаан цэнэглэхээс илүү дулааныг бий болгож, доройтлыг хурдасгадаг. Цаг зөвшөөрвөл бага{2}}ваттын цэнэглэгч ашиглах нь цэнэглэх үеийн дулааны стрессийг бууруулдаг. Гурван цагийн турш 5Вт-аар цэнэглэгдсэн батерей нь нэг цагийн дотор 20Вт-аар цэнэглэгдсэн батерейгаас бага доройтолд ордог ч хоёулаа ижил бүрэн цэнэгийн хүчдэлд хүрдэг.

Цаг хугацаа нь цэнэгийн түвшинтэй адил чухал юм.Цэнэглэх системийг сайн-хийсэн тохиолдолд бүрэн цэнэглэгдсэний дараа төхөөрөмжийг залгаад орхих нь олон хүний үзэж байгаа шиг хор хөнөөл учруулахгүй. Чанарын цэнэглэгч нь засвар үйлчилгээний горимд ордог бөгөөд энэ нь ихэвчлэн 2-5мА буюу өөрөө{2}}цахилгаан гүйдлийг нөхөх хангалттай гүйдэл өгдөг. Гэсэн хэдий ч, хэрэв төхөөрөмж тоглоом тоглох, видео үзүүлэх зэрэг{6}}залгасан үедээ эрчим хүчийг идэвхтэй ашигладаг бол батарей нь дахин дахин 98-100% эргэлддэг бөгөөд энэ нь элэгдлийг хурдасгадаг.

Цэнэглэх үед температурын зохицуулалт маш чухал гэдгийг харуулж байна. Батерейг дундаж температурт-10-30 градус (50-86 градус F) хооронд цэнэглэх ёстой. Хэт хүйтэнд цэнэглэх нь цэнэгийн үр ашгийг бууруулж, литийн бүрээсийг үүсгэдэг бол хэт халуунд цэнэглэх нь бүх төрлийн доройтлыг хурдасгадаг. Цэнэглэх явцад дулаан ялгаруулалтыг сайжруулахын тулд утасны гэрийг салгаж, дулааныг барьдаг ор, буйдан зэрэг зөөлөн гадаргуу дээр төхөөрөмжийг цэнэглэхээс зайлсхий.

Нөөц батерей эсвэл улирлын чанартай хэрэгсэл гэх мэт үе үе ашиглагддаг төхөөрөмжүүдийн хувьд бүрэн цэнэглэгдэхээсээ илүү 40-50% цэнэглэж хадгалаарай. Энэхүү хадгалалтын хүчдэл нь унтаа үеийн доройтлыг багасгадаг. Хадгалсан батерейгаа хэдэн сар тутамд шалгаж, цэнэг нь 20%-иас доош унасан бол цэнэглэж, гүн цэнэгээ алдахаас сэргийлнэ.

Орчин үеийн цэнэглэх системүүд нь батерейг бүрэн цэнэглэж дууссаны дараа их хэмжээний гүйдэл дамжуулахаа зогсоож, хамгийн бага эрчим хүч өгдөг засвар үйлчилгээний горимд ордог. Бүрэн цэнэглэгдсэний дараа шууд салгах нь төхөөрөмжийг залгасан үедээ маш их ашиглаагүй тохиолдолд бага хэмжээний ашиг тустай бөгөөд энэ нь 98-100% микро -эргэлдэхэд хүргэдэг. Ихэнх хэрэглэгчдийн хувьд төхөөрөмжийг хэдэн цаг залгаад орхих нь хэмжигдэхүйц хохирол учруулахгүй.

Энэ нь ихэвчлэн хүчин чадлын бодит алдагдлаас илүүтэй батерейны шалгалт тохируулгын асуудлыг илтгэдэг. Батерейны удирдлагын систем нь хүчдэл ба гүйдлийн хэмжилт дээр үндэслэн цэнэгийн түвшинг тооцдог. Хэрэв эдгээр тооцоолол бодит байдлаас зөрүүтэй бол бодит цэнэг бага байх үед систем 100% мэдээлэх боломжтой. Бүтэн цэнэг-цэнэглэх циклийг үе үе хийх нь системийг дахин тохируулахад тусалдаг ч энэ нь хэдэн сар тутамд хийх шаардлагагүй юм.

Чанартай цэнэглэгч болон төхөөрөмжүүдийн хувьд-нэг үүрэнд 4.2V-оос хэтрүүлэх-хүн хэтрүүлэх нь маш ховор тохиолддог. Хамгаалалтын хэлхээ нь хүчдэлийг аюулгүй хязгаараас хэтрүүлэхээс сэргийлдэг олон нэмэлт хамгаалалттай байдаг. Гэсэн хэдий ч батерейг зөв хүчдэлтэй байсан ч 100% цэнэглэх нь химийн задралыг хурдасгадаг. "Хэт цэнэглэх" гэсэн нэр томъёог ихэвчлэн бүрэн цэнэглэлтээр удаан цэнэглэхийг буруугаар ашигладаг бөгөөд энэ нь жинхэнэ хэт цэнэглэлт гэхээсээ илүү хүчдэлийн дарамт үүсгэдэг.

Ажлын үзүүлэлтгүйгээр та хүчдэлийн хэмжилтийг мультиметрээр ашиглаж болно. Ганц{1}}литийн{2}}ион батерейны хувьд бүрэн цэнэгийг батерейны терминалуудаар хэмжсэн 4.2V байна. Олон эсийн багцын хувьд 4.2V-ыг цувралын нүднүүдийн тоогоор үржүүлнэ. Эсвэл ердийн цэнэглэгчээр бараг хоосон байх үед-ихэнх батерейг бүрэн цэнэглэхэд 2-3 цаг шаардлагатайг анхаарна уу. Энэ хугацаанаас хойш батерейны температур өөрчлөгдөөгүй цэнэглэх нь бүрэн цэнэглэгдсэн гэсэн үг юм.

Full Charge

Батерейны хими нь хэдэн арван жилийн хугацаанд үндсэндээ өөрчлөгдөөгүй ч оновчтой цэнэглэх аргын талаарх бидний ойлголт улам бүр хөгжиж байна. Цикл бүрийг 100% цэнэглэх хүсэл эрмэлзэл нь өөр хувилбаруудын талаар илүү сайн мэдээлэлтэй байвал-олон хэрэглэгчид татгалзах болно гэдгийг салбарынхан хүлээн зөвшөөрч байна.

Бодит хэрэгцээгээ зуршилтай харьцуулж үз. Ихэнх хүмүүс өдөр тутмын үйл ажиллагаандаа 80%-ийн төлбөртэй ажиллах боломжтой бөгөөд хамгийн их ажиллах хугацаа шаардлагатай үед бүтэн төлбөрөө хэдэн өдрийн турш нөөцөлж авдаг. Энэхүү энгийн тохируулга нь 20% -иас доош гүн цэнэггүй болохоос сэргийлж, ямар нэгэн тусгай тоног төхөөрөмж, ихээхэн хүндрэл учруулахгүйгээр батерейны ашиглалтын хугацааг 50-100% уртасгах боломжтой.

Технологийн салбар эдгээр бодит байдалд аажмаар дасан зохицож байна. Одоо илүү олон үйлдвэрлэгчид батерейны эрүүл мэндийн онцлог, цэнэгийг хязгаарлах сонголтууд болон бүрэн цэнэглэхэд зарцуулсан хугацааг багасгадаг дасан зохицох цэнэглэх алгоритмуудыг багтаасан. Батерей нь хүрээлэн буй орчны асуудал, солих ихээхэн зардлыг хоёуланг нь илэрхийлдэг тул эдгээр хамгаалалтын функцууд нь дээд зэргийн сонголтоос илүү стандарт болно гэж найдаж байна.

Гол арга хэмжээ

Батерейг 100% унших үед биш хамгийн дээд хүчдэлд (литийн{1}}ионы хувьд 4.2V) бүрэн цэнэглэгддэг.

Батерейг бүрэн цэнэгтэй байлгах нь хэсэгчилсэн цэнэгийн төлөвтэй харьцуулахад доройтлыг хурдасгадаг

Орчин үеийн цэнэглэх системүүд нь бүрэн цэнэгийг үнэн зөв илрүүлэхийн тулд хүчдэл, гүйдэл, температурын хяналтыг ашигладаг

Өдөр тутмын хэрэглээнд зориулж 20-80% цэнэглэх нь батерейны ашиглалтын хугацааг мэдэгдэхүйц уртасгадаг

Батерейны хүчин чадал цаг хугацааны явцад буурч байхад бүрэн цэнэгийн хүчдэл тогтмол хэвээр байна

Санал болгож буй дотоод холбоосууд

Батерейны хүчин чадал ба цэнэгийн хэмжээ

Литиум{0}}ион батерейны химийн үндэс

Батерейны удирдлагын систем (BMS) технологи

Хурдан цэнэглэх ба удаан цэнэглэх шинжилгээ

Батерейг хадгалах шилдэг туршлагууд