Sạc Reflex hay «ợ hơi» là thành viên đặc trưng nhất của họ xung: giữa các xung sạc dương, nó chèn một xung âm (phóng điện) ngắn và lớn hơn, theo sau là khoảng nghỉ; được cho là khử phân cực các điện cực, đánh bật các bọt khí và giảm áp suất trong nhanh hơn so với nghỉ thụ động. Được cấp bằng sáng chế trong giới axit-chì và được thảo luận rộng rãi cho các hóa chất niken, Reflex chia rẽ ý kiến giữa những người ủng hộ ghi nhận nó cho các lần sạc mát hơn, nhanh hơn và những người hoài nghi thấy độ phức tạp bộ chuyển đổi tăng thêm cho lợi ích không đáng kể. Bài viết này tách cơ chế khỏi tiếp thị, xem xét những gì bằng chứng có đối chứng ủng hộ riêng cho NiMH, và cung cấp cho nhà thiết kế một khuôn khổ thực tế để quyết định khi nào một cấu hình xung bốn góc phần tư là hợp lý.
Một chu trình Reflex bao gồm một xung sạc kéo dài vài giây, một xung âm rất ngắn với biên độ có lẽ gấp hai đến ba lần mức sạc trong vài chục đến vài trăm mili giây, và một khoảng nghỉ trước xung sạc tiếp theo. Các cơ chế được đề xuất là: buộc loại bỏ điện tích tích lũy để làm sụp nhanh phân cực nồng độ; «ợ hơi» cơ học và điện hóa các bọt khí bám trên bề mặt điện cực; và cân bằng điện tích giữa các cell mắc nối tiếp bằng cách phóng điện ngắn toàn chuỗi.
So với sạc xung nghỉ thụ động của Bài 13, Reflex chủ động đẩy cell lùi trong đoạn âm, đòi hỏi tầng công suất hai chiều (bốn góc phần tư) thay vì bộ giảm áp đơn giản: một chi phí thực sự và một hình phạt điều khiển phải được biện minh bằng lợi ích đo được.
Một xung phóng điện thực sự làm giảm các quá thế điện cực nhanh hơn sự giãn nở hở mạch bằng cách chủ động tiêu thụ các chất tập trung gần các vị trí phản ứng, và vết điện áp cho thấy sự quay trở lại cân bằng nhanh hơn. Đối với NiMH, phân cực liên quan ở cuối lần sạc bị chi phối bởi chế độ thoát oxy; một lần phóng điện ngắn tạm thời đẩy điện cực dương ra khỏi điện thế đó, mua được một cửa sổ ngắn trước khi nó bị tiệm cận lại ở xung sạc tiếp theo.
Việc này có hơn một khoảng nghỉ thụ động dài hơn một chút hay không phụ thuộc vào hằng số thời gian: ở nơi giãn nở khuếch tán chậm, một xung chủ động sẽ tăng tốc nó; ở nơi nó đã nhanh ở thang giây, như trong nhiều cell NiMH nhỏ, lợi ích gia tăng so với xung thụ động là nhỏ và năng lượng được luân chuyển lùi là năng lượng bị mất do hiệu suất vòng kém.
Các bọt siêu nhỏ bám dính có thể chặn bề mặt hoạt động và làm tăng mật độ dòng cục bộ; sự đảo chiều dòng điện và nhiễu động cơ học nhẹ đi kèm có thể làm bong chúng, và tài liệu hiển vi cell kéo coi quản lý khí là trọng tâm đối với NiMH tốc độ cao. Tuy nhiên, trong một cell kín thiếu dung dịch điện phân, con đường khí chủ đạo là khuếch tán qua màng ngăn đến điện cực âm để tái hợp, mà xung âm chỉ hỗ trợ gián tiếp bằng cách tiêu thụ điện tích trong thời gian ngắn; không có một lượng lớn bọt dung dịch điện phân tự do để «ợ» như trong axit-chì ngập lỏng, nơi kỹ thuật này bắt nguồn.
Do đó, các nhà thiết kế không nên nhập khẩu nguyên các tham số ợ hơi của axit-chì; bất kỳ lợi ích quản lý khí nào trong NiMH phải được chứng minh so với đối chứng xung thụ động với dòng trung bình khớp, thay vì giả định từ hóa chất cũ hơn.
Trường hợp sử dụng NiMH dễ bảo vệ nhất là các chuỗi nối tiếp có sự không khớp: một xung phóng điện chung ngắn để cho cell được sạc nhiều nhất giãn nở nhiều nhất và, lặp lại trong suốt lần sạc, có thể giảm sự phân kỳ vốn nếu không sẽ làm cell đầy đầu tiên bị sạc quá mức trong khi các cell chậm hơn đuổi kịp. Đây là một sự thay thế kém cho cân bằng từng cell thực sự (một bài viết sau về sạc bộ pack), nhưng có thể hữu ích trong các chuỗi chi phí thấp thiếu mạch cân bằng.
Nó cũng mang rủi ro: trong một chuỗi không khớp, cell yếu nhất, ít sạc nhất bị đẩy sâu nhất vào phóng điện trong mỗi xung âm, và việc đảo chiều quá mức một cell đã cạn kiệt sẽ làm hỏng các điện cực của nó; biên độ và thời lượng xung âm phải được giới hạn để không cell nào bị đẩy xuống dưới điện áp tối thiểu an toàn của nó.
Reflex xứng đáng với tầng hai chiều của nó chỉ khi một nghiên cứu có đối chứng – cùng dòng sạc trung bình, cùng dung lượng giao, điều kiện nhiệt khớp – chứng minh áp suất hoặc nhiệt độ đỉnh thấp hơn, SOC kết thúc cao hơn hoặc duy trì chu trình tốt hơn so với xung thụ động hoặc dòng không đổi nhiều giai đoạn. Nếu không có đối chứng đó, việc sạc nhanh hơn rõ ràng có thể chỉ phản ánh dòng ròng khác, và hoạt động mát hơn phản ánh thông lượng thấp hơn. Phần lớn tài liệu có lợi cho Reflex thiếu đối chứng này hoặc chuyển giao kết quả lithium/axit-chì một cách thiếu phê phán.
Hình đầu tiên trình bày dạng sóng sạc-âm-nghỉ và tác động điện áp của nó; hình thứ hai chấm điểm Reflex so với xung thụ động và CC về khử phân cực, quản lý khí, cân bằng, hiệu suất và chi phí, làm rõ nơi kỹ thuật này xứng đáng với sự phức tạp của nó.
Chọn Reflex khi việc đặc tả bằng thiết bị của cell mục tiêu cho thấy các khoảng nghỉ thụ động là không đủ – điển hình là các cell kéo tốc độ cao, điện cực dày hoặc đóng gói chặt với giãn nở khí chậm và sự không khớp đáng kể – và khi một tầng hai chiều đã có sẵn cho hoạt động tái sinh (như trong hệ truyền động hybrid, nơi các «xung» âm đến miễn phí khi phanh). Đối với các cell tiêu dùng nhỏ, các giai đoạn xung thụ động hoặc dòng không đổi giảm dần thường nắm bắt hầu hết lợi ích với chi phí thấp hơn và hiệu suất ròng cao hơn.
Đặc tả biên độ và thời lượng xung âm từ sự giãn nở đo được, giới hạn điện áp cell tối thiểu và xác nhận tuổi thọ chu trình so với các đối chứng. Weijiang có thể cung cấp dữ liệu giãn nở và không khớp cần thiết để đưa ra quyết định đó. Bài tiếp theo lùi lại để so sánh ba chế độ dòng cơ bản – dòng không đổi, điện áp không đổi và dòng không đổi/điện áp không đổi – và vì sao NiMH nghiêng về chế độ đầu tiên.
Weijiang Power thiết kế và sản xuất các cell nickel-metal hydride, các pack ghép nối và các cấu hình sẵn sàng sạc cho khách hàng tiêu dùng, công nghiệp, y tế và di động, và hỗ trợ đối tác bằng hướng dẫn giao thức sạc, hồ sơ hiệu năng IEC 61951-2, bằng chứng an toàn IEC 62133-1 và đồng kiểm tra bộ sạc. Cho chúng tôi biết định dạng cell, tốc độ sạc, giới hạn nhiệt và mục tiêu chu trình, và các kỹ sư của chúng tôi sẽ chỉ định một tổ hợp cell-và-sạc bảo vệ cả thời gian chạy lẫn tuổi thọ. Xem qua dải sản phẩm trên trang sản phẩm.
