资深工程师对于电池及其充电速度的迷思与思考
约780mAH;如果用2C即1800mA的电流对它进行充放电,则经过500个循环后,其容量会下降到大约500mAH。类似这样的信息给我留下这样的印象:一个锂离子电池,如果用1C的速率对它进行充放电,经过500个循环后,其容量还有初始容量的80%。我不单是自己这样使用它,还常常把这样的信息传递给业界的同行,遗憾的是,这样的信息是不完全准确的,它只是代表了某个型号的电池的特性,最近得到的信息就更新了我的观念,让我从自己制造的迷思中醒悟过来。
我的新信息来源于网络上流传的对最近很火的小米移动电源的拆解文章。小米的新移动电源采用了松下的18650规格的锂离子电池,单颗电池的容量为3180mAH,按照我旧有的知识,如果我用3180mA的电流对它进行充放电,则当其经过500次循环时,其容量还剩下3180mAH x 80% = 2544mA,这对很多应用来说是一个完全可以接受的使用寿命。可是我实际看到的电池参数表中的数据和我的想法完全不一致,它的标准充电电流是0.909A,也就是909mA,只是相当于0.28C。由于没有找到这个电池的完整规格书,不知道这个标准充电电流所对应的循环寿命是多少,但我猜想它与500次的循环寿命对上的几率还是很大的。如果我们没有按照这个电池实际标出来的参数作为限制去使用它,它的寿命就会受到极大的影响,而且这样的错误还是很容易发生的,因为我们的RT9451就具有4A的电流充电能力,我一直以为用它去对这样的电池进行充电是完全合理的。
作为智能手机的使用者,你的新手机的电池容量是不是比过去的大了?那么你有没有感觉到每次充满电后的使用时间比过去更长了呢?你是不是感觉到要你充电的提示信息出现得越来越频繁了呢?造成这种问题的原因,除了手机功能越来越多、被使用得越来越频繁造成耗电越来越多外,这些手机的电池管理是否都是恰当的呢?我觉得这些都是值得考虑的。
其实作为消费者的某些欲望常常会造成制造商的错误的迎合,对于快速充电的要求就是其一,我自己的经历说明了这一问题的存在,如果没有像我这样的购买者,制造商通常也不会去制造它们。
事情的另一面是制造商也有错误的时候,有的是因势利导去利用某些特性实现特定的效果,有的是故意纵容从而从中获取商业利益,有的则是无心之过。作为无心之过的例子,在我的身边最近就发生了一起,只是这一"过"没有对社会造成任何的损害,相反地,由于思考的介入,让我们对某些问题有了更深入的认识。
事情的起因是公司最近出了一款型号为RT1650A的无线充电接收端IC,它的输出功率做到了5V x 1.5A =7.5W, 要比同时期市场上已有的无线充电接收器功率更大,同时它的效率更高,在和业界同行的发送端配合工作时,整体的转换效率做到了80%,比同时期市场上普遍的72%~73%的效率高了不少,这让个别同事升起了它能提高充电速率的遐想,但是通过对无线充电所面临的各种环境条件的分析,我们发现只有在功率发送端的输入功率受限的情况下才有可能出现由于效率的提高而带来的提高充电速率的效果,而且这还要接收端的电池和充电管理部分予以配合才能实现,如果以100%的效率进行电力传输时都没有满足电池和充电系统的要求,则任何效率的提高对提高充电速率都是有帮助的,可是我们知道这样的状况是很少发生的。我们通常遇到的大部分状况都是电池和充电系统不能接受太多的电流,这使得充电过程不能太快,而供应却完全不是问题,因而在大部分条件下对无线电力传输效率的提升能够起到的作用只是降低能耗、降低发热量。当系统的能耗被降低以后,这些系统也就能够被放置到更多的空间受限的环境中,制造这些产品时也有可能使用更少的材料,从而带来广泛的经济效益、环境效益,提高使用者的舒适度,让消费者感觉更爽,而这些效益和提高充电速率实在是无关的。
大部分的消费者对于科学、技术的实质通常是不太关心的,它们通常在意的是自己的感觉爽不爽,这种爽或者是不爽的感觉完全来源于体验而不是思考,所以他/她的追求就会常常偏离正轨,在此过程中,那些满足他们的欲望的东西是最容易打动他们的,这就给那些顺势而为的人留下了下手之处。作为工程师,我们行为的基础是科学、是技术,我们的思考是要有逻辑的,我们是未来的创造者和制造者,我们得慎重一点,做好了,这就是我们的功德,那是会有福报的,当然了,如果我们作恶,同样有东西在等着我们,要如何做,完全看自己的选择。且行且珍惜!可得看仔细了。
- 单片式电池充电器简化太阳能供电设计(08-20)
- 便携式电源产品中的电池充电器发展趋势 ━━ 高功率和宽范围输入(07-25)
- 电池充电器在便携式电源产品中的应用趋势— 大功率和宽输入范围(02-06)
- 电池充电器在便携式电源产品中的应用趋势—大功率和宽输入范围(02-23)
- 通过计算库伦量确定电池充电状态(02-17)
- 基于电池充电器的独立式自动重启解决方案(09-25)