Dựa vào sự đảo chiều âm delta-V hoàn toàn đòi hỏi một mức sụt đủ lớn để đo được – một giả định thất bại với các cell ấm, dòng điện nhẹ nhàng và thiết kế dung lượng cao mà điện áp của chúng chỉ đơn giản phẳng lại. Các bộ sạc NiMH chắc chắn do đó bổ sung hai bộ phát hiện nhẹ nhàng hơn: delta-V bằng không, chấm dứt khi điện áp ngừng tăng và duy trì cao nguyên trong một thời gian được cấu hình, và phát hiện điểm uốn, dừng lại tại sự thay đổi độ cong ngay trước đỉnh, hạn chế sự nóng do sạc quá mức. Bên dưới tất cả là bộ hẹn giờ an toàn thời gian tối đa kém hào nhoáng nhưng không thể thiếu, sự chấm dứt duy nhất mà một tín hiệu vắng mặt không thể lừa. Bài viết này đặc tả cả ba và xác định vị trí của chúng trong bộ điều khiển sạc phòng thủ nhiều lớp.
Tài liệu bộ sạc NiMH của STMicroelectronics mô tả một biến thể điện áp delta bằng không chính xác cho tình huống này: với NiMH mức sụt sau đỉnh rất nhỏ, cỡ 5 đến 10 milivôn, và có thể không vượt ngưỡng -ΔV thông thường; thay vào đó bộ phát hiện công bố sạc đầy khi điện áp được lọc không tăng quá một dải nhỏ trong một thời gian lưu trú định sẵn – cao nguyên thay vì đảo chiều.
Phát hiện cao nguyên về bản chất là một phép thử thời gian trong dải: bộ điều khiển hỏi xem dV/dt có nằm trong cộng-trừ một cửa sổ nhỏ đủ lâu để đường cong thực sự phẳng chưa, phân biệt kệ cuối sạc với mức tăng chậm hơn ở giữa sạc thông qua thời gian lưu trú và chỉ kích hoạt muộn trong quá trình sạc.
AN417 của ST trình bày phương pháp điểm uốn là đặc biệt phù hợp với NiMH vì nó không chờ bất kỳ mức sụt điện áp nào: nó phát hiện sự thay đổi độ cong của đường cong điện áp (đạo hàm bậc hai) đi trước đỉnh, chấm dứt trước khi cell đi vào cao nguyên tái hợp tỏa nhiệt mạnh. Dừng sớm hơn đổi lấy một pha bù nhỏ làm giảm sự nóng một cách đo được và kéo dài tuổi thọ.
Phương pháp đánh đổi độ phức tạp thuật toán lấy sức khỏe cell. Việc ước lượng đạo hàm bậc hai nhiễu đòi hỏi lọc nặng hơn và kích hoạt thận trọng, và nó có thể dừng hơi trước 100 phần trăm; vì vậy các IC dùng nó ghép nối nó với một pha bù ngắn ở dòng giảm để hoàn tất sạc – chính pha tùy chọn mà bq2002 cung cấp sau khi chấm dứt sạc nhanh.
Ba con số định nghĩa delta-V bằng không: dải điện áp định nghĩa «phẳng» (đủ hẹp để phân biệt kệ, đủ rộng để dung thứ gợn sóng và lượng tử hóa ADC), thời gian lưu trú cần thiết trong dải đó (đủ dài để loại bỏ một khoảng dừng nhất thời trong mức tăng), và điểm kích hoạt theo thời gian hoặc điện tích đã giao (đủ muộn để độ dốc giữa sạc đã nhỏ). Cùng nhau chúng biến một đường cong mượt thành một điểm dừng tất định.
Vì cao nguyên nông, bộ phát hiện thường được kết hợp bằng phép HOẶC với dT/dt và các giới hạn tuyệt đối thay vì dùng một mình; giá trị nhất là trong điều kiện ấm, nơi không có mức sụt nào xuất hiện nhưng đường cong vẫn tạo kệ thấy rõ, cho firmware một điểm dừng trong miền điện áp không chỉ phụ thuộc vào nhiệt điện trở.
Mọi phương pháp dựa trên tín hiệu đều giả định tín hiệu tồn tại. Nhiệt điện trở có thể bong ra, kênh điện áp có thể hiệu chuẩn sai, và -ΔV ở dòng thấp có thể không bao giờ hình thành; nếu không có giới hạn độc lập, bộ sạc sẽ tiếp tục vô hạn. Bộ hẹn giờ thời gian sạc tối đa cung cấp giới hạn đó: khởi động cùng sạc nhanh, nó buộc chấm dứt hoặc chuyển đổi tại một bội số thận trọng của thời gian sạc danh định cho dung lượng và dòng định mức, bất kể mọi đầu vào khác.
Các IC sạc liệt kê thời gian tối đa trong số các bộ chấm dứt sạc nhanh tiêu chuẩn cùng với -ΔV, điện áp tối đa và nhiệt độ tối đa chính vì nó là lưới an toàn khiến các bộ khác an toàn khi dùng. Bộ hẹn giờ được định cỡ từ dung lượng chia cho dòng, chia cho hiệu suất giả định, có biên độ cho cell xả sâu nhưng không đủ để cho phép sạc quá mức kéo dài.
Trong sạc qua đêm 0,1C không có -ΔV và gần như không có dấu hiệu nhiệt, vì vậy bộ hẹn giờ là bộ chấm dứt chính và thích hợp: một lần sạc 0,1C được định cỡ khoảng 14 đến 16 giờ để tính đến hiệu suất rồi dừng. Hướng dẫn sạc của Panasonic xem nhỏ giọt dài dựa trên bộ hẹn giờ là phương pháp ít được ưu tiên nhất và giới hạn chặt mọi dòng bảo trì – chủ đề bài viết tiếp theo – phân biệt bộ hẹn giờ sạc chậm một lần với bù vô hạn.
Hình đầu tiên sắp xếp việc phát hiện cao nguyên và điểm uốn so với điểm dừng -ΔV thông thường, và hình thứ hai xếp chồng các lớp chấm dứt từ điểm uốn sớm nhất qua cao nguyên, -ΔV, dT/dt cho đến bộ hẹn giờ cứng, minh họa phòng thủ nhiều lớp: bộ điều khiển dừng ở lớp đáng tin đầu tiên và bộ hẹn giờ đảm bảo lớp nào đó luôn kích hoạt.
Đặc tả nên nêu rõ, với từng điều kiện vận hành, bộ chấm dứt nào dự kiến hành động trước và bộ nào đảm bảo dừng: điểm uốn hoặc -ΔV ở sạc nhanh mát, cao nguyên hoặc dT/dt khi ấm, bộ hẹn giờ ở sạc chậm hoặc lỗi, và điện áp/nhiệt độ tuyệt đối làm giới hạn lỗi tức thì. Kiểm chứng bơm các lỗi – nhiệt điện trở bong, mức sụt bị triệt, làm mát ngừng – và xác nhận bộ hẹn giờ và giới hạn tuyệt đối bắt được từng trường hợp, đo mức sạc quá mức kết quả để giới hạn sự nóng trường hợp xấu nhất.
Chính việc xếp lớp các bộ phát hiện cho phép bộ sạc vừa đủ hung hãn để hoàn thành trong hai giờ vừa đủ thận trọng để không bao giờ dựa vào tín hiệu vài milivôn có thể không tồn tại. Câu hỏi trạng thái dừng còn lại, sau khi sạc nhanh kết thúc, là làm thế nào – và bao nhiêu – duy trì một cell đầy bằng bù, mà bài về sạc bảo trì giải quyết.
Weijiang Power thiết kế và sản xuất các cell niken-kim loại hydrua, các pack được ghép nối và cấu hình sẵn sàng sạc cho khách hàng tiêu dùng, công nghiệp, y tế và di động, và hỗ trợ đối tác với hướng dẫn giao thức sạc, hồ sơ hiệu năng IEC 61951-2, bằng chứng an toàn IEC 62133-1 và kiểm định chung bộ sạc. Hãy cho chúng tôi biết định dạng cell, tốc độ sạc, phạm vi nhiệt và mục tiêu vòng đời, và các kỹ sư của chúng tôi sẽ đặc tả tổ hợp cell-sạc bảo vệ cả thời gian chạy lẫn tuổi thọ. Xem dải sản phẩm trên trang sản phẩm.
