Tam, gdzie -ΔV staje się niewiarygodne – ciepłe ogniwa, niskie prądy, niezgodne szeregi – temperatura staje się głównym świadkiem pełnego naładowania, ponieważ ciepło rekombinacji rośnie właśnie wtedy, gdy sygnał napięcia słabnie. Seryjne ładowarki NiMH nakładają więc trzy odrębne decyzje termiczne: test tempa wzrostu temperatury dT/dt, który wyłapuje zryw rekombinacji; test wzrostu względem startu delta-T, który wykrywa ogniwo kończące niezwykle gorąco w stosunku do punktu startu; oraz pułap temperatury bezwzględnej, chroniący przed każdą usterką, którą testy przyrostowe mogłyby przeoczyć. Niniejsza praca specyfikuje każde kryterium, czujnik i tor sygnałowy za nimi, oraz logikę redundancji czyniącą termiczną terminację jednocześnie czułą i odporną na fałszywe wyzwolenia.
Wskazówki Panasonic i Duracell zbiegają się przy maksymalnej dopuszczalnej szybkości wzrostu temperatury bliskiej 1 stopnia C na minutę podczas szybkiego ładowania; poniżej niej ogniwo nagrzewa się głównie z powodu strat rezystywnych, powyżej rekombinacja stała się dominującym odbiornikiem prądu i pełne naładowanie zostało osiągnięte lub przekroczone. Układy ładowania realizują dT/dt, różniczkując odfiltrowane odczyty termistora w oknie przesuwnym i porównując je z zaprogramowanym nachyleniem.
Różniczkowanie wzmacnia szum, więc nachylenie oblicza się w oknie dość długim, by wygładzić szum ADC i kontaktu termicznego – ta sama filozofia wielopróbkowa co -ΔV – lecz dość krótkim, by zareagować w paśmie przeładowania. Prawdziwe przyspieszenie końca ładowania utrzymuje się i narasta, podczas gdy stan przejściowy od manipulacji lub przepływu powietrza zanika, a odmierzanie oddziela oba.
Bezwzględna temperatura ogniwa zależy od otoczenia, zmiennego od zimnego garażu po ciepłą wnękę sprzętową; wzrost ponad jego własną temperaturę startu ładowania jest bardziej uniwersalny. Terminacja delta-T wyzwala się, gdy T_teraz minus T_start przekracza skonfigurowany margines (zwykle rzędu 10–20 stopni C w zależności od tempa i wielkości pack), wyłapując ładowanie prowadzące ogniwo anomalarznie gorąco niezależnie od skali bezwzględnej.
Delta-T wymaga ważnej próbki temperatury startowej, pobranej po spoczynku ogniwa w ładowarce i zanim prąd je nagrzeje, i musi zostać rozbrojona lub poszerzona, jeśli ogniwo było już ciepłe z poprzedniego rozładowania; w przeciwnym razie zwykłe ładowanie ją wyzwoli. Razem dT/dt i delta-T pokrywają dwie termiczne sygnatury przeładowania – nagłe przyspieszenie i duże skumulowane odchylenie.
Bezwzględne odcięcie zapewnia ostatnią, wolną od założeń zaporę: cytowane przez Duracell wskazówki umieszczają je wokół 60 stopni C, wiele projektów wybiera 50–55 stopni C dla dodatkowego marginesu żywotności. Nie zależy od historii nachylenia ani referencji startu, wyłapuje więc usterki dryfu czujnika, zablokowaną wentylację, zwarte ogniwo czy gorące otoczenie, które testy względne mogłyby źle ocenić.
Szybkie ładowanie jest również wstrzymywane na zimnym końcu: poniżej około 0 stopni C rekombinacja jest ociężała i ładowanie grozi ciśnieniem oraz uszkodzeniami typu osadzanie metalu, dlatego sterowniki wstrzymują szybkie ładowanie, dopóki NTC nie zgłosi dopuszczalnego okna – warunkowany temperaturą start szybkiego ładowania rodziny bq2002 realizuje dokładnie tę zimną/gorącą obwiednię.
Termiczny terminator jest tak dobry jak jego kontakt termiczny. Termistor NTC powinien być mechanicznie sprzężony z korpusem ogniwa lub pack – przypięty do ścianki ogniwa lub zatopiony w pack – zamiast być przylutowany do płytki drukowanej, gdzie odczytuje ciepło podzespołów; w wieloogniwowych pack powinien znajdować się wśród centralnych, najsłabiej chłodzonych ogniw pracujących najgoręcej. Dzielnik rezystorowy pobudza NTC, a układ porównuje powstałe Vtemp z progami «gorąco», «zimno» i szybkości zmian, jak opisano w literaturze aplikacyjnej NTC szybkiego ładowania.
Kondycjonowanie sygnału musi odrzucać samonagrzewanie termistora (ograniczyć prąd pobudzenia), szum sieciowy i łączeniowy, oraz luźne złącza odczytywane jako usterka «otwarcie» (zimno); wiarygodny projekt traktuje otwarty lub zwarty termistor jako usterkę blokującą ładowanie, a nie przyzwolenie na kontynuację.
Oba kanały zawodzą w niemal komplementarnych warunkach. -ΔV słabnie przy wysokiej temperaturze i niskim prądzie; dT/dt słabnie tylko przy słabym kontakcie termicznym lub prądzie zbyt małym, by nagrzać ogniwo, i wzmacnia się właśnie wtedy, gdy ciepłe ogniwo zaciera spadek napięcia. Połączenie ich z limitami maksymalnego napięcia i maksymalnego czasu daje terminację pokrywającą jednocześnie chłód i ciepło, dopasowane i niezgodne, szybkie i zwalniające.
Pierwsza figura układa kryteria termiczne jako stos decyzyjny, a druga porównuje czas wystąpienia piku napięcia i termicznego przegięcia, pokazując, jak dobrze dostrojona ładowarka zatrzymuje się na wcześniejszym wiarygodnym sygnale zamiast czekać na konkretny – logikę OR, którą na stałe wbudowują seryjne układy zarządzania ładowaniem.
Pełna specyfikacja termiczna wymienia prawidłowe okno temperatury szybkiego ładowania, próg dT/dt i jego okno różniczkowania, margines delta-T i regułę próbki startowej, bezwzględny pułap, położenie i sprzężenie czujnika, oraz zachowanie awaryjne dla otwartej lub zwartej sondy. Walidacja używa oprzyrządowanych ogniw w komorze termicznej w różnych otoczeniach, tempach i stanach starzenia, rejestrując prawdziwy stan naładowania przy każdym wyzwoleniu, aby dowieść, że terminacja ląduje przy pełnym naładowaniu bez trwałego przeładowania.
Weijiang dostarcza specyficzne dla ogniwa sygnatury termiczne – nachylenie ładowania masowego, przegięcie końca ładowania i prąd osiągający 1 stopień C na minutę – tak aby partnerzy ustawiali progi termiczne z mierzonych danych. Poza przyrostowymi testami termicznymi leży celowo proste zabezpieczenie omówione dalej: detektor plateau zerowego delta-V i timer bezpieczeństwa, które muszą być zawsze obecne.
Weijiang Power projektuje i wytwarza ogniwa niklowo-wodorkowe, dopasowane pakiety i konfiguracje gotowe do ładowania dla klientów konsumenckich, przemysłowych, medycznych i mobilności, i wspiera partnerów wskazówkami dotyczącymi protokołów ładowania, plikami osiągów IEC 61951-2, dowodami bezpieczeństwa IEC 62133-1 oraz wspólną walidacją ładowarek. Podajcie nam format ogniwa, stopień ładowania, obudowę termiczną i cel cyklowy, a nasi inżynierowie określą kombinację ogniwa i ładowania chroniącą zarówno czas pracy, jak i żywotność. Zobaczcie asortyment na stronie produktów.
