إذا كان الشحن في البرد محدودًا بإعادة الاتحاد البطيئة، فإن الشحن في الحرارة محدود بكيمياء تخرج عن السيطرة وإشارة توقف تختفي في صمت. عند درجة الحرارة المرتفعة ينخفض كمون تطور الأكسجين، لذا تولّد الخلية غاز إعادة الاتحاد مبكرًا، وتتسارع حركية التآكل، ويتقلص ذروة دلتا-في السالبة التي تُنهي شحنًا سريعًا باردًا حتى تصبح غير مرئية – تاركةً شاحنًا غير يقظ يفرط في شحن خلية ساخنة بالفعل. تحلل هذه الورقة المشكلات الثلاث المترابطة لشحن NiMH في الحرارة المرتفعة، وتشرح لماذا يجب خفض التيار وإعادة إسناد الإنهاء إلى القنوات الحرارية، وتحدد ملامح قوية للعلب الساخنة وإلكترونيات حجرة المحرك والنشرات الاستوائية، حيث يمكن لحرارة المحيط وحدها دفع الخلية قرب حدها.
تتحول كمونات الأقطاب مع درجة الحرارة، وينخفض كمون تطور الأكسجين عند القطب الموجب كلما سخنت الخلية؛ لذلك يبدأ توليد الأكسجين عند حالة شحن أقل وجهد طرفي أقل مما هو عليه في درجة حرارة الغرفة. تتقدم ركبة قبول الشحن (Paper 2)، لذا فإن ملمح تيار مضبوط لـ 20 C يقضي قدرًا أكبر من الشحن في نظام إعادة الاتحاد عند 40 C، مولدًا حرارة في اللحظة التي يصعب فيها رفض الحرارة.
يزيح هذا نطاق الأمان بأكمله نحو الأسفل: فالتيار الذي يبقى دون سعة إعادة الاتحاد عند 20 C يتجاوزها في المحيط المرتفع، ويجب أن تنتقل نقاط الخفض متعددة المراحل إلى حالة شحن أقل وتيار أقل كلما ارتفعت درجة الحرارة.
يتبع التآكل والأكسدة حركية شبيهة بأرينيوس، وتتسارع تقريبًا مع كل ارتفاع قدره 10 C، لذا فإن الإفراط في الشحن عند الحرارة المرتفعة يستهلك عمر الدورات أسرع بعدة مرات (Paper 24). إن الخلية الساخنة التي يُفرط في شحنها أيضًا تجلس في أسوأ ركن من فضيلة البروتوكول – حرارة مرتفعة، نظام إعادة الاتحاد، كمون مؤكسِد – ويعمل القطع المطلق قرب 50 إلى 60 C كالحارس الأخير.
الأثر الهندسي هو أن الشحن في الحرارة المرتفعة يجب أن يقلل كلًا من التسخين الذاتي ووقت الإفراط في الشحن: التيار الأقل يقلل حرارة I-تربيع-R، والإنهاء المبكر/الحراري يقلل التعرض لإعادة الاتحاد، ويجب توصيف المقاومة الحرارية للعلبة تجاه المحيط حتى تُتوقع أسوأ درجة حرارة مستقرة بدل اكتشافها في الميدان.
بما أن ذروة الجهد تنشأ عن التسخين الذاتي لإعادة الاتحاد (Paper 5)، فإن الخلية التي تبدأ دافئة بالفعل لديها القليل من التسخين الإضافي لتحويله إلى انعكاس للجهد؛ تشير مراجع الشواحن إلى أن دلتا-في الخاصة بـ NiMH تكاد تكون معدومة عند الحرارة المرتفعة. إن المتحكم الذي يعتمد على هبوط الجهد وحده لن يتوقف ببساطة، ويستمر في الشحن حتى يتدخل المؤقت أو الحرارة المطلقة أخيرًا – وعند تلك النقطة تكون الخلية قد استوعبت قدرًا كبيرًا من الشحن المفرط الساخن.
لذلك يجب أن تتولى القنوات الحرارية: يظل dT/dt مفيدًا لأن إعادة الاتحاد لا تزال تنتج صعودًا متسارعًا، وتلتقط دلتا-تي نسبةً إلى البداية التسخين التراكمي، والسقف المطلق هو شبكة الأمان المضمونة؛ إن ملمح الشحن الساخن يُنزّل فعليًا -delta-V إلى تأكيد ثانوي ويرقّي درجة الحرارة إلى إنهاء أساسي.
يطبق الملمح المدرك للحرارة منحنى خفض التيار مقابل الحرارة – تيار سريع كامل فقط حتى درجة حرارة معتدلة، تخفيضات متدرجة فوقها، ومنع الشحن السريع عند الاقتراب من القطع المرتفع – إلى جانب انتقالات المراحل التي تتقدم هي الأخرى كلما ارتفعت الحرارة. تولّد النماذج الكهروحرارية (Paper 18) هذه المنحنيات بمحاكاة أسوأ مسار للحرارة واختيار أكبر تيار يبقى ذروته دون الحد بهامش أمان، مستبدلةً قواعد ارتجالية بنطاق متوقَّع.
في الحزم، تحكم الخلية الأكثر سخونة: يُخفَّض التيار انطلاقًا من أقصى درجة حرارة للخلية وليس المتوسط، لأن الخلايا الداخلية تعمل أسخن من مجسات السطح، والخلية الأدفأ تضع حدود إعادة الاتحاد والتقادم لكامل السلسلة.
أحيانًا يكون أفضل قرار لتيار الشحن هو الانتظار: في حجرة المحرك أو الخزانة الخارجية المحكمة، فإن الشحن أثناء أو فور تشغيل عالي الحرارة يجمع حرارة المحيط والحرارة المتبقية، بينما جدولة الشحن خلال أبرد فترة أو بعد أن يبرد الحمل تقلل الإجهاد بشكل كبير. وحيثما توجد مسارات تدفق هواء قسري أو توصيل، فإن تفعيلها أثناء الشحن ووضع NTC عند الخلية الأدفأ يغلق حلقة التحكم.
يُظهر الشكل الأول نطاق الخفض وتحول ركبة الأكسجين مع الحرارة؛ ويرتّب الثاني منطق الإنهاء المدرك للحرارة الذي يستبدل dT/dt والحدود المطلقة بهبوط الجهد المفقود.
حدّد منحنى الخفض، ودرجة الحرارة التي يُمنع عندها الشحن السريع، ومجموعة الإنهاء الحراري-الأساسي، وحوكمة الخلية الأكثر سخونة في الحزم، وسياسة الانتظار/الجدولة؛ وتحقق في أسوأ حرارة محيط داخل العلبة الحقيقية، مسجلًا ذروة الحرارة وسبب الإنهاء والشحن المفرط الناتج لإثبات أنه لا يوجد مسار شحن يعتمد على -delta-V تزيله الحرارة. تزوّد Weijiang بنطاقات شحن عالية الحرارة وبيانات التقادم المعجّل كي تخفّض منتجات المناطق الاستوائية وحجرة المحرك التيار انطلاقًا من حدود مقاسة. تعالج الورقة التالية الإدارة الحرارية على مستوى الحزمة التي تعتمد عليها هذه المنحنيات.
Weijiang Power تصمّم وتصنّع خلايا النيكل-هيدريد الفلزي وحزمًا مطابقة وتكوينات جاهزة للشحن لعملاء الاستهلاك والصناعة والطب والتنقل، وتدعم الشركاء بإرشادات بروتوكول الشحن وملفات أداء IEC 61951-2 وأدلة سلامة IEC 62133-1 والتحقق المشترك مع الشواحن. شاركنا شكل الخلية ومعدل الشحن والنطاق الحراري وهدف الدورات، وسيحدد مهندسونا تركيبة خلية وشحن تحمي كلًا من زمن التشغيل وعمر الخدمة. استعرض التشكيلة على صفحة المنتجات.
