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充电

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三大主流手机快充技术对比

智能制造类 星旭自动化 2016-11-17 18:52 发表了文章 来自相关话题

当智能手机在我们生活中所扮演的角色越来越重要的时候,人们对其的依赖性就越来越强。但是关于手机续航能力,厂商们只是一味地增加电池容量,而损失了手机的美观性与便携性。而有的为了手机的美感而将手机做薄,这样就损失了手机的续航能力,使得手机的续航和美感永远都无法平行而立。这样的做法也招致诸多用户的不满,在现有技术有所限制的情况下,厂商们为了突破电池技术的瓶颈,便找到了一套便捷途径,而这也就是我们今天要谈到的快充技术。





快充
说到快充技术,一定有很多用户脑海中第一个飘过的就是“充电五分钟,通话两小时”这样的广告语。的确,作为快充界的鼻祖,OPPO的VOOC闪充的确有着不可撼动的地位。但是随着快充技术的普及,越来越多的品牌开始在自家手机上加入快充技术。今天我们要谈到的三款手机就是魅族旗舰手机——魅族 Pro6、“自拍神器”——vivo x7 Plus以及”不将就的唯一旗舰”——一加3。这三款手机的充电原理各不相同,究竟单位时间内谁的充电效率更快,下面让我们通过测试来说明答案。





 
vivo——双引擎快充




 
这个概念是vivo在发布X6的时候提出的,双引擎闪充采用双充电芯片和双充电电路带来两倍于普通手机的充电速度。所采用的充电方式为“高电压小电流”的电路处理方式。这样的处理方式虽然可以带来高效的充电速度,但是在充电过程中由于控电IC要对电压进行平和,所以手机的发热会相对要高一些。

魅族——mCharge





而魅族Pro6所采用mCharge与vivo得双引擎快充有异曲同工之妙,都是提高充电电压来提供更快的充电效率。但是有所不同的,魅族由于没有配备双充电芯片,所以在电源适配器的电压标准上则更为激进,最高可以传输12V的电压,在目前的电源适配器中电压传输效率也是比较高的。

DASH闪充





而一加3所采用的DASH闪充则都与其他都不一样,DASH闪充采用了高电流低电压的方式,它使用MCU单片微型计算机来取代传统充电电路中的降压电路。智能的MCU管理芯片可以自动识别当前充电设备是否支持DASH闪充。如果支持,将会分段横流的实现阶段性电流的输出;如果检测到不支持,会自动使用稳定充电电流实现慢速充电。这样的做法和目前OPPO的VOOC闪充并没有特大区别。

充电速度

下面让我们想来通过数据来看看三款手机的充电速度究竟如何。






▲一加3充电数据






▲vivo X7 Plus充电数据






▲魅族Pro6充电数据

通过上边的数据统计图可以看出来,一加3的充满电速度是最快的,魅族次之。而vivo的X7 Plus由于搭载了一块4100毫安的电池,充电速度稍微收到影响,但是也是目前快充技术里较快的。在半小时的充电效率中,一加3充电高达69%,这样的效率即使晚上忘记充电,也可以第二天出门前的洗漱时间内提供可观的使用电量。


充电效率

接下来我们来进行一个简单的充电效率公式计算:额定电池容量 x 单位时间内充电百分比=单位时间内充电毫安数。我们来按照这个公式来看看究竟在单位时间内究竟哪部手机的充电效率最高。

10分钟充电效率

一加3

3000(额定电池容量)x24%(10分钟充电百分比)=720(10分钟充入电量)

vivo X7 Plus

4000(额定电池容量)x12%(10分钟充电百分比)=480(10分钟充入电量)

魅族 Pro6

2560(额定电池容量)x22%(10分钟充电百分比)=563(10分钟充入电量)

30分钟充电效率

一加3

3000(额定电池容量)x69%(30分钟充电百分比)=2070(30分钟充入电量)

vivo X7 Plus

4000(额定电池容量)x35%(30分钟充电百分比)=1400(30分钟充入电量)

魅族 Pro6  2560(额定电池容量)x58%(30分钟充电百分比)=1484(30分钟充入电量)

从上边的公式结果我们可以看出,在充电效率方面,一加3的DASH闪充遥遥领先于其他两款手机,在单位时间内充电效率最高,在我们的数据库中是一个非常好的成绩。

充电发热

在我们日常的充电过程中,有很多用户对于手机的充电发热情况表示担忧,究竟充电发热会不会影响手机的电池寿命?究竟充电时的发热会不会让手机“爆炸”?对于以上的问题,笔者在这里回答:在一般情况下,用户使用正规渠道购买的原装快充充电器,是不会发生爆炸情况的。而关于电池寿命,笔者只能说,只要是使用都会有损耗,但是这个损耗比用户所想要小的多的多。

不过充电时的发热也确实是我们需要探究的一个关键点,在三款手机充电结束后,我们分别用温度感应枪对于手机的发热情况进行了一个取样,接下来就看看,三款不同的充电方式究竟所带来的发热情况如何。所产生的温度又究竟与人体所接受的温度相差多少。





▲三款手机充电过程中温度 从左至右:一加3、vivo X7 Plus、魅族 Pro6





▲一加3充满电后温度





▲vivo X7 Plus充满电后温度






▲魅族 Pro6充满电后温度

一加3在充电过程中和充电结束后的温度控制最佳,这也是大电流的充电方式带来的最大优势,而魅族 Pro6的温度是三者之中最高的,但是也仅有34度左右,和人体的正常体温接近。所以用户并不需要担心这三款手机在充电过程中的发热情况。

总结

从上边的几组测试数据来看,一加3所采用的DASH闪充不论是在充电速度还是发热控制上都是三款手机里最优秀的。而其他两款手机虽然不敌一加3,但是在数据库中也是一个很好的成绩。随着技术的成熟完善和造价降低,快充已经不单单是旗舰专属,而是正在逐步下放。在电池技术没有迎来大变革的时候,我们只能依赖快充技术带给我们碎片化充电时间的高效率,未来我们也将看到越来越多的千元手机使用快充技术。而快充技术的前景也是一片光明。
 
 
 
来源:1号机器人

智造家提供 查看全部
当智能手机在我们生活中所扮演的角色越来越重要的时候,人们对其的依赖性就越来越强。但是关于手机续航能力,厂商们只是一味地增加电池容量,而损失了手机的美观性与便携性。而有的为了手机的美感而将手机做薄,这样就损失了手机的续航能力,使得手机的续航和美感永远都无法平行而立。这样的做法也招致诸多用户的不满,在现有技术有所限制的情况下,厂商们为了突破电池技术的瓶颈,便找到了一套便捷途径,而这也就是我们今天要谈到的快充技术。

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快充
说到快充技术,一定有很多用户脑海中第一个飘过的就是“充电五分钟,通话两小时”这样的广告语。的确,作为快充界的鼻祖,OPPO的VOOC闪充的确有着不可撼动的地位。但是随着快充技术的普及,越来越多的品牌开始在自家手机上加入快充技术。今天我们要谈到的三款手机就是魅族旗舰手机——魅族 Pro6、“自拍神器”——vivo x7 Plus以及”不将就的唯一旗舰”——一加3。这三款手机的充电原理各不相同,究竟单位时间内谁的充电效率更快,下面让我们通过测试来说明答案。

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vivo——双引擎快充
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这个概念是vivo在发布X6的时候提出的,双引擎闪充采用双充电芯片和双充电电路带来两倍于普通手机的充电速度。所采用的充电方式为“高电压小电流”的电路处理方式。这样的处理方式虽然可以带来高效的充电速度,但是在充电过程中由于控电IC要对电压进行平和,所以手机的发热会相对要高一些。

魅族——mCharge
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而魅族Pro6所采用mCharge与vivo得双引擎快充有异曲同工之妙,都是提高充电电压来提供更快的充电效率。但是有所不同的,魅族由于没有配备双充电芯片,所以在电源适配器的电压标准上则更为激进,最高可以传输12V的电压,在目前的电源适配器中电压传输效率也是比较高的。

DASH闪充
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而一加3所采用的DASH闪充则都与其他都不一样,DASH闪充采用了高电流低电压的方式,它使用MCU单片微型计算机来取代传统充电电路中的降压电路。智能的MCU管理芯片可以自动识别当前充电设备是否支持DASH闪充。如果支持,将会分段横流的实现阶段性电流的输出;如果检测到不支持,会自动使用稳定充电电流实现慢速充电。这样的做法和目前OPPO的VOOC闪充并没有特大区别。

充电速度

下面让我们想来通过数据来看看三款手机的充电速度究竟如何。

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▲一加3充电数据

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▲vivo X7 Plus充电数据

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▲魅族Pro6充电数据

通过上边的数据统计图可以看出来,一加3的充满电速度是最快的,魅族次之。而vivo的X7 Plus由于搭载了一块4100毫安的电池,充电速度稍微收到影响,但是也是目前快充技术里较快的。在半小时的充电效率中,一加3充电高达69%,这样的效率即使晚上忘记充电,也可以第二天出门前的洗漱时间内提供可观的使用电量。


充电效率

接下来我们来进行一个简单的充电效率公式计算:额定电池容量 x 单位时间内充电百分比=单位时间内充电毫安数。我们来按照这个公式来看看究竟在单位时间内究竟哪部手机的充电效率最高。

10分钟充电效率

一加3

3000(额定电池容量)x24%(10分钟充电百分比)=720(10分钟充入电量)

vivo X7 Plus

4000(额定电池容量)x12%(10分钟充电百分比)=480(10分钟充入电量)

魅族 Pro6

2560(额定电池容量)x22%(10分钟充电百分比)=563(10分钟充入电量)

30分钟充电效率

一加3

3000(额定电池容量)x69%(30分钟充电百分比)=2070(30分钟充入电量)

vivo X7 Plus

4000(额定电池容量)x35%(30分钟充电百分比)=1400(30分钟充入电量)

魅族 Pro6  2560(额定电池容量)x58%(30分钟充电百分比)=1484(30分钟充入电量)

从上边的公式结果我们可以看出,在充电效率方面,一加3的DASH闪充遥遥领先于其他两款手机,在单位时间内充电效率最高,在我们的数据库中是一个非常好的成绩。

充电发热

在我们日常的充电过程中,有很多用户对于手机的充电发热情况表示担忧,究竟充电发热会不会影响手机的电池寿命?究竟充电时的发热会不会让手机“爆炸”?对于以上的问题,笔者在这里回答:在一般情况下,用户使用正规渠道购买的原装快充充电器,是不会发生爆炸情况的。而关于电池寿命,笔者只能说,只要是使用都会有损耗,但是这个损耗比用户所想要小的多的多。

不过充电时的发热也确实是我们需要探究的一个关键点,在三款手机充电结束后,我们分别用温度感应枪对于手机的发热情况进行了一个取样,接下来就看看,三款不同的充电方式究竟所带来的发热情况如何。所产生的温度又究竟与人体所接受的温度相差多少。

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▲三款手机充电过程中温度 从左至右:一加3、vivo X7 Plus、魅族 Pro6

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▲一加3充满电后温度

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▲vivo X7 Plus充满电后温度

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▲魅族 Pro6充满电后温度

一加3在充电过程中和充电结束后的温度控制最佳,这也是大电流的充电方式带来的最大优势,而魅族 Pro6的温度是三者之中最高的,但是也仅有34度左右,和人体的正常体温接近。所以用户并不需要担心这三款手机在充电过程中的发热情况。

总结

从上边的几组测试数据来看,一加3所采用的DASH闪充不论是在充电速度还是发热控制上都是三款手机里最优秀的。而其他两款手机虽然不敌一加3,但是在数据库中也是一个很好的成绩。随着技术的成熟完善和造价降低,快充已经不单单是旗舰专属,而是正在逐步下放。在电池技术没有迎来大变革的时候,我们只能依赖快充技术带给我们碎片化充电时间的高效率,未来我们也将看到越来越多的千元手机使用快充技术。而快充技术的前景也是一片光明。
 
 
 
来源:1号机器人

智造家提供
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解析:特斯拉如何增加动力电池的电量

机械自动化类 善思惟 2016-10-28 15:18 发表了文章 来自相关话题

近期,特斯拉的100kWh车型,已经通过了欧盟认证机构RDW的评估。这意味,Model S/X 100D车型即将问世!其续航里程理论值将达到613km(基于NEDC标准)。

按照欧盟规定,在欧盟成员国上市销售的车型,都必须经过其授权机构的认证方可。RDW是特斯拉委托的一家荷兰的公司,经其认证后即可获得在欧盟销售的许可。本文,我们来探究下,这个100kWh是如何做到的?






Elon Musk曾经说过,特斯拉的续航(电量)要以每年5%的速度增加。从当前电池组的迭代情况来看,这个目标基本实现。除作为入门级配置的60kWh外,70kWh、85kWh均已分别升级为75kWh和90kWh。

不久之后,100kWh和120kWh的电池组也将进入选配清单。目前,60kWh仍然作为一个乞丐版配置存在,以促进特斯拉的销量。真正有故事的,是70kWh和85kWh,是如何各增加5kWh电量的。

有一点可以肯定,那就是电池组电量增加过程中,其电池组的结构是没有改变的。内部电池包(Battery Module)的数量也并未发生改变。我们先来简单了解下特斯拉电池组的内部构造。

60kWh内部有14个电池包,每个电池包内含384个电芯,共计有5376个电芯组成;85kWh由16各电池包组成,每个电池包内含444个电芯,共计7102个电芯组成。

后来加入的70kWh,实际上是一个75kWh电池组,经过软件限制而来的。多余的5kWh,最初被当做一个价值3000美元的选装包提供给车主。只要通过OTA软件更新,70D就可以变为75D。

那么问题来了,75kWh电池组是怎么来的?关于这个问题,特斯拉官方并没有做出技术解释。根据作者的判断,75kWh其实是85kWh电池组,减少2个电池包而来的。在85kWh电池中,每个电池包的容量是5.3kWh,14个这样的电池包就是74.2kWh。

这就是70kWh、75kWh,以及85kWh之间的关系。至于60kWh,这只是一个为了降低准入门槛而设置的配置而已。那么,90kWh又是怎么来的呢?

从85kWh到90kWh,多了5kWh。是多加了一个电池包吗?在85kWh的电池组结构中,已经无法再叠加电池包。唯一的可能性就是更换了新的电芯。当然,其采用的依然是18650型号的电芯,只不过化学材料有所调整,增加了能量密度。

在这道工序中,特斯拉将电芯的石墨阳极中,添加了少量的硅,从而提升了电芯的能量密度。

在阳极中加入硅,已是电池领域公认的可以提升能量密度的办法。为避免不断叠加电池包,而造成的电池组质量过大,特斯拉接下来只能把重点放在研发高能量密度的电芯上。然而,对于三元锂离子电池来说,要想通过硅来增加能量密度,远没有那么简单。

其基本原理是:在石墨阳极中加入硅后,由于硅原子的结构相比石墨能够容纳更多的锂离子,导致阳极对锂离子的吸纳能力增强。单次充放电循环中,阳极锂离子越多,能量密度也就越大。

然而,硅在充分吸纳锂离子后,其体积会膨胀300%,比石墨吸纳锂离子后的膨胀率7%要大很多。这种反复的体积变化,会造成固态电极变得“松软”,容易崩离。以此,电池的循环寿命就会降低。

另外一层因素,是硅阳极由于充放电时的膨胀/伸缩特性,会破坏锂电池电解质SEI膜的形成。这个膜是在锂电池初次循环时所形成的,对于阳极材料有保护作用,可以防止材料结构崩塌。

基于上述原因,采用硅材料做阳极,虽然能量密度可以显著提升,但也伴随着副作用,最终会导致电池寿命缩短。所以,特斯拉采取的方案是,逐步在石墨阳极中添加少量的硅,在能量密度和循环寿命中寻找平衡点。






众所周知,特斯拉采用的18650电池是由松下生产的。随着双方合作加深,特斯拉也在研发新的圆柱形电池。在Model 3正式投产后,新型21700电池将取代18650,成为新的电芯。

21700电池依然是三元锂电池,阴极材料是镍钴铝酸锂(NCA)。这种圆柱形三元电池,是目前能量密度最高的动力电池解决方案。相比方块形电池,此类电池虽然能量密度高,但稳定性较差,需要有较为出色的BMS(电池管理系统)支持。

特斯拉最早的Roadster采用的是松下的NCR18650A型电池,额定电压3.6V,容量3.1Ah。之前的85kWh电池组采用的是NCR18650B型电池,额定电压3.6V,容量3.1Ah。

90kWh的电池型号不得而知,但应该不是直接由松下提供成品,而是特斯拉与松下共同研发,专供特斯拉车型的定制化电芯。目前,松下生产的18650电池中,NCR18650G型是容量最高的型号,达到了3.6Ah。如果按照这个计算的话,85kWh电池组中的7102颗电芯,替换为G型电池,正好是90kWh。

所以,有一种可能性就是90kWh电池组中,电芯是NCR18650G型;而85kWh电池组中,电芯是NCR18650B型。总之,在电芯数量不变(电池组结构不变)的情况下,只有把单个电芯的容量提升至3.6Ah,才能确保90kWh的电量。

而要实现100kWh,有2个方案:一是再叠加2个电池包,按照每个电池包5.3kWh的容量,正好可以得到100kWh;二是替换能量密度更高的电芯。作者认为,后者是最佳,也是最有可能的一个方案。

因为90kWh是基于85kWh的电池组结构而来的。这个结构在18650电池规格下,已经定型,更改其设计结构的成本是很高的。事实上,电池组中已经没有空间再叠加更多的电池包了。

如果增加电池包,不但电池组质量会增加,电池组的冷却循环系统都要改动。所以,提升电芯容量,才是最经济可行的方案。

试想,在100kWh的电池组中,不改动电池组结构的情况下,单个电芯的容量要提升至3.9Ah,才有可能实现100kWh的容量。所以,作者猜想特斯拉已经与松下研发出了3.9Ah的18650电芯。这一功劳只能归功于阳极中的硅。
 


原文来源:网络 查看全部
近期,特斯拉的100kWh车型,已经通过了欧盟认证机构RDW的评估。这意味,Model S/X 100D车型即将问世!其续航里程理论值将达到613km(基于NEDC标准)。

按照欧盟规定,在欧盟成员国上市销售的车型,都必须经过其授权机构的认证方可。RDW是特斯拉委托的一家荷兰的公司,经其认证后即可获得在欧盟销售的许可。本文,我们来探究下,这个100kWh是如何做到的?

QQ截图20161028111848.png


Elon Musk曾经说过,特斯拉的续航(电量)要以每年5%的速度增加。从当前电池组的迭代情况来看,这个目标基本实现。除作为入门级配置的60kWh外,70kWh、85kWh均已分别升级为75kWh和90kWh。

不久之后,100kWh和120kWh的电池组也将进入选配清单。目前,60kWh仍然作为一个乞丐版配置存在,以促进特斯拉的销量。真正有故事的,是70kWh和85kWh,是如何各增加5kWh电量的。

有一点可以肯定,那就是电池组电量增加过程中,其电池组的结构是没有改变的。内部电池包(Battery Module)的数量也并未发生改变。我们先来简单了解下特斯拉电池组的内部构造。

60kWh内部有14个电池包,每个电池包内含384个电芯,共计有5376个电芯组成;85kWh由16各电池包组成,每个电池包内含444个电芯,共计7102个电芯组成。

后来加入的70kWh,实际上是一个75kWh电池组,经过软件限制而来的。多余的5kWh,最初被当做一个价值3000美元的选装包提供给车主。只要通过OTA软件更新,70D就可以变为75D。

那么问题来了,75kWh电池组是怎么来的?关于这个问题,特斯拉官方并没有做出技术解释。根据作者的判断,75kWh其实是85kWh电池组,减少2个电池包而来的。在85kWh电池中,每个电池包的容量是5.3kWh,14个这样的电池包就是74.2kWh。

这就是70kWh、75kWh,以及85kWh之间的关系。至于60kWh,这只是一个为了降低准入门槛而设置的配置而已。那么,90kWh又是怎么来的呢?

从85kWh到90kWh,多了5kWh。是多加了一个电池包吗?在85kWh的电池组结构中,已经无法再叠加电池包。唯一的可能性就是更换了新的电芯。当然,其采用的依然是18650型号的电芯,只不过化学材料有所调整,增加了能量密度。

在这道工序中,特斯拉将电芯的石墨阳极中,添加了少量的硅,从而提升了电芯的能量密度。

在阳极中加入硅,已是电池领域公认的可以提升能量密度的办法。为避免不断叠加电池包,而造成的电池组质量过大,特斯拉接下来只能把重点放在研发高能量密度的电芯上。然而,对于三元锂离子电池来说,要想通过硅来增加能量密度,远没有那么简单。

其基本原理是:在石墨阳极中加入硅后,由于硅原子的结构相比石墨能够容纳更多的锂离子,导致阳极对锂离子的吸纳能力增强。单次充放电循环中,阳极锂离子越多,能量密度也就越大。

然而,硅在充分吸纳锂离子后,其体积会膨胀300%,比石墨吸纳锂离子后的膨胀率7%要大很多。这种反复的体积变化,会造成固态电极变得“松软”,容易崩离。以此,电池的循环寿命就会降低。

另外一层因素,是硅阳极由于充放电时的膨胀/伸缩特性,会破坏锂电池电解质SEI膜的形成。这个膜是在锂电池初次循环时所形成的,对于阳极材料有保护作用,可以防止材料结构崩塌。

基于上述原因,采用硅材料做阳极,虽然能量密度可以显著提升,但也伴随着副作用,最终会导致电池寿命缩短。所以,特斯拉采取的方案是,逐步在石墨阳极中添加少量的硅,在能量密度和循环寿命中寻找平衡点。

QQ截图20161028111903.png


众所周知,特斯拉采用的18650电池是由松下生产的。随着双方合作加深,特斯拉也在研发新的圆柱形电池。在Model 3正式投产后,新型21700电池将取代18650,成为新的电芯。

21700电池依然是三元锂电池,阴极材料是镍钴铝酸锂(NCA)。这种圆柱形三元电池,是目前能量密度最高的动力电池解决方案。相比方块形电池,此类电池虽然能量密度高,但稳定性较差,需要有较为出色的BMS(电池管理系统)支持。

特斯拉最早的Roadster采用的是松下的NCR18650A型电池,额定电压3.6V,容量3.1Ah。之前的85kWh电池组采用的是NCR18650B型电池,额定电压3.6V,容量3.1Ah。

90kWh的电池型号不得而知,但应该不是直接由松下提供成品,而是特斯拉与松下共同研发,专供特斯拉车型的定制化电芯。目前,松下生产的18650电池中,NCR18650G型是容量最高的型号,达到了3.6Ah。如果按照这个计算的话,85kWh电池组中的7102颗电芯,替换为G型电池,正好是90kWh。

所以,有一种可能性就是90kWh电池组中,电芯是NCR18650G型;而85kWh电池组中,电芯是NCR18650B型。总之,在电芯数量不变(电池组结构不变)的情况下,只有把单个电芯的容量提升至3.6Ah,才能确保90kWh的电量。

而要实现100kWh,有2个方案:一是再叠加2个电池包,按照每个电池包5.3kWh的容量,正好可以得到100kWh;二是替换能量密度更高的电芯。作者认为,后者是最佳,也是最有可能的一个方案。

因为90kWh是基于85kWh的电池组结构而来的。这个结构在18650电池规格下,已经定型,更改其设计结构的成本是很高的。事实上,电池组中已经没有空间再叠加更多的电池包了。

如果增加电池包,不但电池组质量会增加,电池组的冷却循环系统都要改动。所以,提升电芯容量,才是最经济可行的方案。

试想,在100kWh的电池组中,不改动电池组结构的情况下,单个电芯的容量要提升至3.9Ah,才有可能实现100kWh的容量。所以,作者猜想特斯拉已经与松下研发出了3.9Ah的18650电芯。这一功劳只能归功于阳极中的硅。
 


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三大主流手机快充技术对比

智能制造类 星旭自动化 2016-11-17 18:52 发表了文章 来自相关话题

当智能手机在我们生活中所扮演的角色越来越重要的时候,人们对其的依赖性就越来越强。但是关于手机续航能力,厂商们只是一味地增加电池容量,而损失了手机的美观性与便携性。而有的为了手机的美感而将手机做薄,这样就损失了手机的续航能力,使得手机的续航和美感永远都无法平行而立。这样的做法也招致诸多用户的不满,在现有技术有所限制的情况下,厂商们为了突破电池技术的瓶颈,便找到了一套便捷途径,而这也就是我们今天要谈到的快充技术。





快充
说到快充技术,一定有很多用户脑海中第一个飘过的就是“充电五分钟,通话两小时”这样的广告语。的确,作为快充界的鼻祖,OPPO的VOOC闪充的确有着不可撼动的地位。但是随着快充技术的普及,越来越多的品牌开始在自家手机上加入快充技术。今天我们要谈到的三款手机就是魅族旗舰手机——魅族 Pro6、“自拍神器”——vivo x7 Plus以及”不将就的唯一旗舰”——一加3。这三款手机的充电原理各不相同,究竟单位时间内谁的充电效率更快,下面让我们通过测试来说明答案。





 
vivo——双引擎快充




 
这个概念是vivo在发布X6的时候提出的,双引擎闪充采用双充电芯片和双充电电路带来两倍于普通手机的充电速度。所采用的充电方式为“高电压小电流”的电路处理方式。这样的处理方式虽然可以带来高效的充电速度,但是在充电过程中由于控电IC要对电压进行平和,所以手机的发热会相对要高一些。

魅族——mCharge





而魅族Pro6所采用mCharge与vivo得双引擎快充有异曲同工之妙,都是提高充电电压来提供更快的充电效率。但是有所不同的,魅族由于没有配备双充电芯片,所以在电源适配器的电压标准上则更为激进,最高可以传输12V的电压,在目前的电源适配器中电压传输效率也是比较高的。

DASH闪充





而一加3所采用的DASH闪充则都与其他都不一样,DASH闪充采用了高电流低电压的方式,它使用MCU单片微型计算机来取代传统充电电路中的降压电路。智能的MCU管理芯片可以自动识别当前充电设备是否支持DASH闪充。如果支持,将会分段横流的实现阶段性电流的输出;如果检测到不支持,会自动使用稳定充电电流实现慢速充电。这样的做法和目前OPPO的VOOC闪充并没有特大区别。

充电速度

下面让我们想来通过数据来看看三款手机的充电速度究竟如何。






▲一加3充电数据






▲vivo X7 Plus充电数据






▲魅族Pro6充电数据

通过上边的数据统计图可以看出来,一加3的充满电速度是最快的,魅族次之。而vivo的X7 Plus由于搭载了一块4100毫安的电池,充电速度稍微收到影响,但是也是目前快充技术里较快的。在半小时的充电效率中,一加3充电高达69%,这样的效率即使晚上忘记充电,也可以第二天出门前的洗漱时间内提供可观的使用电量。


充电效率

接下来我们来进行一个简单的充电效率公式计算:额定电池容量 x 单位时间内充电百分比=单位时间内充电毫安数。我们来按照这个公式来看看究竟在单位时间内究竟哪部手机的充电效率最高。

10分钟充电效率

一加3

3000(额定电池容量)x24%(10分钟充电百分比)=720(10分钟充入电量)

vivo X7 Plus

4000(额定电池容量)x12%(10分钟充电百分比)=480(10分钟充入电量)

魅族 Pro6

2560(额定电池容量)x22%(10分钟充电百分比)=563(10分钟充入电量)

30分钟充电效率

一加3

3000(额定电池容量)x69%(30分钟充电百分比)=2070(30分钟充入电量)

vivo X7 Plus

4000(额定电池容量)x35%(30分钟充电百分比)=1400(30分钟充入电量)

魅族 Pro6  2560(额定电池容量)x58%(30分钟充电百分比)=1484(30分钟充入电量)

从上边的公式结果我们可以看出,在充电效率方面,一加3的DASH闪充遥遥领先于其他两款手机,在单位时间内充电效率最高,在我们的数据库中是一个非常好的成绩。

充电发热

在我们日常的充电过程中,有很多用户对于手机的充电发热情况表示担忧,究竟充电发热会不会影响手机的电池寿命?究竟充电时的发热会不会让手机“爆炸”?对于以上的问题,笔者在这里回答:在一般情况下,用户使用正规渠道购买的原装快充充电器,是不会发生爆炸情况的。而关于电池寿命,笔者只能说,只要是使用都会有损耗,但是这个损耗比用户所想要小的多的多。

不过充电时的发热也确实是我们需要探究的一个关键点,在三款手机充电结束后,我们分别用温度感应枪对于手机的发热情况进行了一个取样,接下来就看看,三款不同的充电方式究竟所带来的发热情况如何。所产生的温度又究竟与人体所接受的温度相差多少。





▲三款手机充电过程中温度 从左至右:一加3、vivo X7 Plus、魅族 Pro6





▲一加3充满电后温度





▲vivo X7 Plus充满电后温度






▲魅族 Pro6充满电后温度

一加3在充电过程中和充电结束后的温度控制最佳,这也是大电流的充电方式带来的最大优势,而魅族 Pro6的温度是三者之中最高的,但是也仅有34度左右,和人体的正常体温接近。所以用户并不需要担心这三款手机在充电过程中的发热情况。

总结

从上边的几组测试数据来看,一加3所采用的DASH闪充不论是在充电速度还是发热控制上都是三款手机里最优秀的。而其他两款手机虽然不敌一加3,但是在数据库中也是一个很好的成绩。随着技术的成熟完善和造价降低,快充已经不单单是旗舰专属,而是正在逐步下放。在电池技术没有迎来大变革的时候,我们只能依赖快充技术带给我们碎片化充电时间的高效率,未来我们也将看到越来越多的千元手机使用快充技术。而快充技术的前景也是一片光明。
 
 
 
来源:1号机器人

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当智能手机在我们生活中所扮演的角色越来越重要的时候,人们对其的依赖性就越来越强。但是关于手机续航能力,厂商们只是一味地增加电池容量,而损失了手机的美观性与便携性。而有的为了手机的美感而将手机做薄,这样就损失了手机的续航能力,使得手机的续航和美感永远都无法平行而立。这样的做法也招致诸多用户的不满,在现有技术有所限制的情况下,厂商们为了突破电池技术的瓶颈,便找到了一套便捷途径,而这也就是我们今天要谈到的快充技术。

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快充
说到快充技术,一定有很多用户脑海中第一个飘过的就是“充电五分钟,通话两小时”这样的广告语。的确,作为快充界的鼻祖,OPPO的VOOC闪充的确有着不可撼动的地位。但是随着快充技术的普及,越来越多的品牌开始在自家手机上加入快充技术。今天我们要谈到的三款手机就是魅族旗舰手机——魅族 Pro6、“自拍神器”——vivo x7 Plus以及”不将就的唯一旗舰”——一加3。这三款手机的充电原理各不相同,究竟单位时间内谁的充电效率更快,下面让我们通过测试来说明答案。

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vivo——双引擎快充
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这个概念是vivo在发布X6的时候提出的,双引擎闪充采用双充电芯片和双充电电路带来两倍于普通手机的充电速度。所采用的充电方式为“高电压小电流”的电路处理方式。这样的处理方式虽然可以带来高效的充电速度,但是在充电过程中由于控电IC要对电压进行平和,所以手机的发热会相对要高一些。

魅族——mCharge
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而魅族Pro6所采用mCharge与vivo得双引擎快充有异曲同工之妙,都是提高充电电压来提供更快的充电效率。但是有所不同的,魅族由于没有配备双充电芯片,所以在电源适配器的电压标准上则更为激进,最高可以传输12V的电压,在目前的电源适配器中电压传输效率也是比较高的。

DASH闪充
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而一加3所采用的DASH闪充则都与其他都不一样,DASH闪充采用了高电流低电压的方式,它使用MCU单片微型计算机来取代传统充电电路中的降压电路。智能的MCU管理芯片可以自动识别当前充电设备是否支持DASH闪充。如果支持,将会分段横流的实现阶段性电流的输出;如果检测到不支持,会自动使用稳定充电电流实现慢速充电。这样的做法和目前OPPO的VOOC闪充并没有特大区别。

充电速度

下面让我们想来通过数据来看看三款手机的充电速度究竟如何。

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▲一加3充电数据

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▲vivo X7 Plus充电数据

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▲魅族Pro6充电数据

通过上边的数据统计图可以看出来,一加3的充满电速度是最快的,魅族次之。而vivo的X7 Plus由于搭载了一块4100毫安的电池,充电速度稍微收到影响,但是也是目前快充技术里较快的。在半小时的充电效率中,一加3充电高达69%,这样的效率即使晚上忘记充电,也可以第二天出门前的洗漱时间内提供可观的使用电量。


充电效率

接下来我们来进行一个简单的充电效率公式计算:额定电池容量 x 单位时间内充电百分比=单位时间内充电毫安数。我们来按照这个公式来看看究竟在单位时间内究竟哪部手机的充电效率最高。

10分钟充电效率

一加3

3000(额定电池容量)x24%(10分钟充电百分比)=720(10分钟充入电量)

vivo X7 Plus

4000(额定电池容量)x12%(10分钟充电百分比)=480(10分钟充入电量)

魅族 Pro6

2560(额定电池容量)x22%(10分钟充电百分比)=563(10分钟充入电量)

30分钟充电效率

一加3

3000(额定电池容量)x69%(30分钟充电百分比)=2070(30分钟充入电量)

vivo X7 Plus

4000(额定电池容量)x35%(30分钟充电百分比)=1400(30分钟充入电量)

魅族 Pro6  2560(额定电池容量)x58%(30分钟充电百分比)=1484(30分钟充入电量)

从上边的公式结果我们可以看出,在充电效率方面,一加3的DASH闪充遥遥领先于其他两款手机,在单位时间内充电效率最高,在我们的数据库中是一个非常好的成绩。

充电发热

在我们日常的充电过程中,有很多用户对于手机的充电发热情况表示担忧,究竟充电发热会不会影响手机的电池寿命?究竟充电时的发热会不会让手机“爆炸”?对于以上的问题,笔者在这里回答:在一般情况下,用户使用正规渠道购买的原装快充充电器,是不会发生爆炸情况的。而关于电池寿命,笔者只能说,只要是使用都会有损耗,但是这个损耗比用户所想要小的多的多。

不过充电时的发热也确实是我们需要探究的一个关键点,在三款手机充电结束后,我们分别用温度感应枪对于手机的发热情况进行了一个取样,接下来就看看,三款不同的充电方式究竟所带来的发热情况如何。所产生的温度又究竟与人体所接受的温度相差多少。

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▲三款手机充电过程中温度 从左至右:一加3、vivo X7 Plus、魅族 Pro6

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▲一加3充满电后温度

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▲vivo X7 Plus充满电后温度

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▲魅族 Pro6充满电后温度

一加3在充电过程中和充电结束后的温度控制最佳,这也是大电流的充电方式带来的最大优势,而魅族 Pro6的温度是三者之中最高的,但是也仅有34度左右,和人体的正常体温接近。所以用户并不需要担心这三款手机在充电过程中的发热情况。

总结

从上边的几组测试数据来看,一加3所采用的DASH闪充不论是在充电速度还是发热控制上都是三款手机里最优秀的。而其他两款手机虽然不敌一加3,但是在数据库中也是一个很好的成绩。随着技术的成熟完善和造价降低,快充已经不单单是旗舰专属,而是正在逐步下放。在电池技术没有迎来大变革的时候,我们只能依赖快充技术带给我们碎片化充电时间的高效率,未来我们也将看到越来越多的千元手机使用快充技术。而快充技术的前景也是一片光明。
 
 
 
来源:1号机器人

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解析:特斯拉如何增加动力电池的电量

机械自动化类 善思惟 2016-10-28 15:18 发表了文章 来自相关话题

近期,特斯拉的100kWh车型,已经通过了欧盟认证机构RDW的评估。这意味,Model S/X 100D车型即将问世!其续航里程理论值将达到613km(基于NEDC标准)。

按照欧盟规定,在欧盟成员国上市销售的车型,都必须经过其授权机构的认证方可。RDW是特斯拉委托的一家荷兰的公司,经其认证后即可获得在欧盟销售的许可。本文,我们来探究下,这个100kWh是如何做到的?






Elon Musk曾经说过,特斯拉的续航(电量)要以每年5%的速度增加。从当前电池组的迭代情况来看,这个目标基本实现。除作为入门级配置的60kWh外,70kWh、85kWh均已分别升级为75kWh和90kWh。

不久之后,100kWh和120kWh的电池组也将进入选配清单。目前,60kWh仍然作为一个乞丐版配置存在,以促进特斯拉的销量。真正有故事的,是70kWh和85kWh,是如何各增加5kWh电量的。

有一点可以肯定,那就是电池组电量增加过程中,其电池组的结构是没有改变的。内部电池包(Battery Module)的数量也并未发生改变。我们先来简单了解下特斯拉电池组的内部构造。

60kWh内部有14个电池包,每个电池包内含384个电芯,共计有5376个电芯组成;85kWh由16各电池包组成,每个电池包内含444个电芯,共计7102个电芯组成。

后来加入的70kWh,实际上是一个75kWh电池组,经过软件限制而来的。多余的5kWh,最初被当做一个价值3000美元的选装包提供给车主。只要通过OTA软件更新,70D就可以变为75D。

那么问题来了,75kWh电池组是怎么来的?关于这个问题,特斯拉官方并没有做出技术解释。根据作者的判断,75kWh其实是85kWh电池组,减少2个电池包而来的。在85kWh电池中,每个电池包的容量是5.3kWh,14个这样的电池包就是74.2kWh。

这就是70kWh、75kWh,以及85kWh之间的关系。至于60kWh,这只是一个为了降低准入门槛而设置的配置而已。那么,90kWh又是怎么来的呢?

从85kWh到90kWh,多了5kWh。是多加了一个电池包吗?在85kWh的电池组结构中,已经无法再叠加电池包。唯一的可能性就是更换了新的电芯。当然,其采用的依然是18650型号的电芯,只不过化学材料有所调整,增加了能量密度。

在这道工序中,特斯拉将电芯的石墨阳极中,添加了少量的硅,从而提升了电芯的能量密度。

在阳极中加入硅,已是电池领域公认的可以提升能量密度的办法。为避免不断叠加电池包,而造成的电池组质量过大,特斯拉接下来只能把重点放在研发高能量密度的电芯上。然而,对于三元锂离子电池来说,要想通过硅来增加能量密度,远没有那么简单。

其基本原理是:在石墨阳极中加入硅后,由于硅原子的结构相比石墨能够容纳更多的锂离子,导致阳极对锂离子的吸纳能力增强。单次充放电循环中,阳极锂离子越多,能量密度也就越大。

然而,硅在充分吸纳锂离子后,其体积会膨胀300%,比石墨吸纳锂离子后的膨胀率7%要大很多。这种反复的体积变化,会造成固态电极变得“松软”,容易崩离。以此,电池的循环寿命就会降低。

另外一层因素,是硅阳极由于充放电时的膨胀/伸缩特性,会破坏锂电池电解质SEI膜的形成。这个膜是在锂电池初次循环时所形成的,对于阳极材料有保护作用,可以防止材料结构崩塌。

基于上述原因,采用硅材料做阳极,虽然能量密度可以显著提升,但也伴随着副作用,最终会导致电池寿命缩短。所以,特斯拉采取的方案是,逐步在石墨阳极中添加少量的硅,在能量密度和循环寿命中寻找平衡点。






众所周知,特斯拉采用的18650电池是由松下生产的。随着双方合作加深,特斯拉也在研发新的圆柱形电池。在Model 3正式投产后,新型21700电池将取代18650,成为新的电芯。

21700电池依然是三元锂电池,阴极材料是镍钴铝酸锂(NCA)。这种圆柱形三元电池,是目前能量密度最高的动力电池解决方案。相比方块形电池,此类电池虽然能量密度高,但稳定性较差,需要有较为出色的BMS(电池管理系统)支持。

特斯拉最早的Roadster采用的是松下的NCR18650A型电池,额定电压3.6V,容量3.1Ah。之前的85kWh电池组采用的是NCR18650B型电池,额定电压3.6V,容量3.1Ah。

90kWh的电池型号不得而知,但应该不是直接由松下提供成品,而是特斯拉与松下共同研发,专供特斯拉车型的定制化电芯。目前,松下生产的18650电池中,NCR18650G型是容量最高的型号,达到了3.6Ah。如果按照这个计算的话,85kWh电池组中的7102颗电芯,替换为G型电池,正好是90kWh。

所以,有一种可能性就是90kWh电池组中,电芯是NCR18650G型;而85kWh电池组中,电芯是NCR18650B型。总之,在电芯数量不变(电池组结构不变)的情况下,只有把单个电芯的容量提升至3.6Ah,才能确保90kWh的电量。

而要实现100kWh,有2个方案:一是再叠加2个电池包,按照每个电池包5.3kWh的容量,正好可以得到100kWh;二是替换能量密度更高的电芯。作者认为,后者是最佳,也是最有可能的一个方案。

因为90kWh是基于85kWh的电池组结构而来的。这个结构在18650电池规格下,已经定型,更改其设计结构的成本是很高的。事实上,电池组中已经没有空间再叠加更多的电池包了。

如果增加电池包,不但电池组质量会增加,电池组的冷却循环系统都要改动。所以,提升电芯容量,才是最经济可行的方案。

试想,在100kWh的电池组中,不改动电池组结构的情况下,单个电芯的容量要提升至3.9Ah,才有可能实现100kWh的容量。所以,作者猜想特斯拉已经与松下研发出了3.9Ah的18650电芯。这一功劳只能归功于阳极中的硅。
 


原文来源:网络 查看全部
近期,特斯拉的100kWh车型,已经通过了欧盟认证机构RDW的评估。这意味,Model S/X 100D车型即将问世!其续航里程理论值将达到613km(基于NEDC标准)。

按照欧盟规定,在欧盟成员国上市销售的车型,都必须经过其授权机构的认证方可。RDW是特斯拉委托的一家荷兰的公司,经其认证后即可获得在欧盟销售的许可。本文,我们来探究下,这个100kWh是如何做到的?

QQ截图20161028111848.png


Elon Musk曾经说过,特斯拉的续航(电量)要以每年5%的速度增加。从当前电池组的迭代情况来看,这个目标基本实现。除作为入门级配置的60kWh外,70kWh、85kWh均已分别升级为75kWh和90kWh。

不久之后,100kWh和120kWh的电池组也将进入选配清单。目前,60kWh仍然作为一个乞丐版配置存在,以促进特斯拉的销量。真正有故事的,是70kWh和85kWh,是如何各增加5kWh电量的。

有一点可以肯定,那就是电池组电量增加过程中,其电池组的结构是没有改变的。内部电池包(Battery Module)的数量也并未发生改变。我们先来简单了解下特斯拉电池组的内部构造。

60kWh内部有14个电池包,每个电池包内含384个电芯,共计有5376个电芯组成;85kWh由16各电池包组成,每个电池包内含444个电芯,共计7102个电芯组成。

后来加入的70kWh,实际上是一个75kWh电池组,经过软件限制而来的。多余的5kWh,最初被当做一个价值3000美元的选装包提供给车主。只要通过OTA软件更新,70D就可以变为75D。

那么问题来了,75kWh电池组是怎么来的?关于这个问题,特斯拉官方并没有做出技术解释。根据作者的判断,75kWh其实是85kWh电池组,减少2个电池包而来的。在85kWh电池中,每个电池包的容量是5.3kWh,14个这样的电池包就是74.2kWh。

这就是70kWh、75kWh,以及85kWh之间的关系。至于60kWh,这只是一个为了降低准入门槛而设置的配置而已。那么,90kWh又是怎么来的呢?

从85kWh到90kWh,多了5kWh。是多加了一个电池包吗?在85kWh的电池组结构中,已经无法再叠加电池包。唯一的可能性就是更换了新的电芯。当然,其采用的依然是18650型号的电芯,只不过化学材料有所调整,增加了能量密度。

在这道工序中,特斯拉将电芯的石墨阳极中,添加了少量的硅,从而提升了电芯的能量密度。

在阳极中加入硅,已是电池领域公认的可以提升能量密度的办法。为避免不断叠加电池包,而造成的电池组质量过大,特斯拉接下来只能把重点放在研发高能量密度的电芯上。然而,对于三元锂离子电池来说,要想通过硅来增加能量密度,远没有那么简单。

其基本原理是:在石墨阳极中加入硅后,由于硅原子的结构相比石墨能够容纳更多的锂离子,导致阳极对锂离子的吸纳能力增强。单次充放电循环中,阳极锂离子越多,能量密度也就越大。

然而,硅在充分吸纳锂离子后,其体积会膨胀300%,比石墨吸纳锂离子后的膨胀率7%要大很多。这种反复的体积变化,会造成固态电极变得“松软”,容易崩离。以此,电池的循环寿命就会降低。

另外一层因素,是硅阳极由于充放电时的膨胀/伸缩特性,会破坏锂电池电解质SEI膜的形成。这个膜是在锂电池初次循环时所形成的,对于阳极材料有保护作用,可以防止材料结构崩塌。

基于上述原因,采用硅材料做阳极,虽然能量密度可以显著提升,但也伴随着副作用,最终会导致电池寿命缩短。所以,特斯拉采取的方案是,逐步在石墨阳极中添加少量的硅,在能量密度和循环寿命中寻找平衡点。

QQ截图20161028111903.png


众所周知,特斯拉采用的18650电池是由松下生产的。随着双方合作加深,特斯拉也在研发新的圆柱形电池。在Model 3正式投产后,新型21700电池将取代18650,成为新的电芯。

21700电池依然是三元锂电池,阴极材料是镍钴铝酸锂(NCA)。这种圆柱形三元电池,是目前能量密度最高的动力电池解决方案。相比方块形电池,此类电池虽然能量密度高,但稳定性较差,需要有较为出色的BMS(电池管理系统)支持。

特斯拉最早的Roadster采用的是松下的NCR18650A型电池,额定电压3.6V,容量3.1Ah。之前的85kWh电池组采用的是NCR18650B型电池,额定电压3.6V,容量3.1Ah。

90kWh的电池型号不得而知,但应该不是直接由松下提供成品,而是特斯拉与松下共同研发,专供特斯拉车型的定制化电芯。目前,松下生产的18650电池中,NCR18650G型是容量最高的型号,达到了3.6Ah。如果按照这个计算的话,85kWh电池组中的7102颗电芯,替换为G型电池,正好是90kWh。

所以,有一种可能性就是90kWh电池组中,电芯是NCR18650G型;而85kWh电池组中,电芯是NCR18650B型。总之,在电芯数量不变(电池组结构不变)的情况下,只有把单个电芯的容量提升至3.6Ah,才能确保90kWh的电量。

而要实现100kWh,有2个方案:一是再叠加2个电池包,按照每个电池包5.3kWh的容量,正好可以得到100kWh;二是替换能量密度更高的电芯。作者认为,后者是最佳,也是最有可能的一个方案。

因为90kWh是基于85kWh的电池组结构而来的。这个结构在18650电池规格下,已经定型,更改其设计结构的成本是很高的。事实上,电池组中已经没有空间再叠加更多的电池包了。

如果增加电池包,不但电池组质量会增加,电池组的冷却循环系统都要改动。所以,提升电芯容量,才是最经济可行的方案。

试想,在100kWh的电池组中,不改动电池组结构的情况下,单个电芯的容量要提升至3.9Ah,才有可能实现100kWh的容量。所以,作者猜想特斯拉已经与松下研发出了3.9Ah的18650电芯。这一功劳只能归功于阳极中的硅。
 


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