-ΔVが信頼できなくなる場面 – 温かいセル、低い電流、不整合の直列 – では、温度が満充電の主要な証拠となる。再結合熱は電圧信号が萎縮するまさにそのときに増大するからである。量産NiMH充電器は、そのため三つの異なる熱的判断を重ねる。再結合の急増を捉えるdT/dt温度上昇率テスト、開始点に対して異常に熱く終わるセルを検出する開始対比上昇デルタTテスト、そして増分テストが見落としうるあらゆる故障から守る絶対温度上限である。本稿は各基準、その背後にあるセンサーと信号チェーン、そして熱による終了を高感度かつ誤トリップに強くする冗長ロジックを規定する。
PanasonicとDuracellのガイドラインは、急速充電中の毎分約摂氏1度という最大許容温度上昇率に収束する。それ以下ではセルは主に抵抗損失で温まり、それを超えると再結合が支配的な電流の吸い込み口となり、満充電に達したか超過した状態となる。充電回路は、スライディング窓でフィルタ処理したサーミスタ読み取り値を微分し、プログラムされた傾きと比較することでdT/dtを実装する。
微分はノイズを増幅するため、傾きはADCと熱接触のノイズを平滑化するのに十分長く – -ΔVと同じ複数サンプルの哲学 – 、かつ過充電帯内で反応するのに十分短い窓で計算される。真の充電末期の加速は持続して急になる一方、取り扱いや気流による過渡現象は減衰し、デバウンスが両者を区別する。
セルの絶対温度は、冷たい車庫から暖かい機器室まで変化する環境に依存する。自らの充電開始温度からの上昇のほうが移植しやすい。デルタT終了は、T_現在 引く T_開始 が設定された余裕（電流とパックサイズにより通常摂氏10～20度程度）を超えたときに作動し、絶対スケールに関係なくセルを異常に熱くする充電を捉える。
デルタTには、セルが充電器内で休止した後、電流が温める前に取得した有効な開始温度サンプルが必要であり、前回の放電ですでに温まっていた場合は無効化または緩和しなければならない。さもないと通常の充電で作動する。dT/dtとデルタTは合わせて、突然の加速と大きな累積偏移という過充電の二つの熱的特徴をともにカバーする。
絶対カットオフは、仮定のない最後の安全網を提供する。Duracellが引用するガイダンスはこれを摂氏約60度に置き、多くの設計が追加の寿命余裕のため50～55度を選ぶ。傾きの履歴や開始基準に依存しないため、相対テストが誤判定しうるセンサードリフト、塞がれた通気、短絡セル、高温環境といった故障を捉える。
急速充電は低温端でも禁止される。摂氏約0度以下では再結合が遅く、充電すると圧力や金属析出型の損傷リスクがあるため、コントローラはNTCが許容窓を報告するまで急速充電を保留する。bq2002ファミリの温度条件付き急速充電開始が、まさにこの冷熱エンベロープを実装している。
熱のターミネーターは、その熱接触と同程度にしか良くならない。NTCサーミスタは、部品の熱を読み取るプリント基板にはんだ付けされるのではなく、セル壁にクリップ留めするかパックに埋め込んで、セルまたはパック本体に機械的に結合しなければならない。複数セルのパックでは、最も高温で動作する、冷却の最も弱い中央のセルの間に配置すべきである。抵抗分圧器がNTCを励起し、回路は得られたVtempを、急速充電NTCアプリケーション資料に記載のとおり、高温、低温および変化率のしきい値と比較する。
信号調整では、サーミスタの自己発熱（励起電流を制限する）、商用電源やスイッチングのノイズ、開放「低温」故障として読み取られる緩んだコネクタを排除しなければならない。信頼できる設計は、開放または短絡したサーミスタを継続の許可ではなく充電禁止の故障として扱う。
二つのチャネルは、ほぼ相補的な条件で故障する。-ΔVは高温・低電流で弱まる。dT/dtが弱まるのは熱接触が悪いか、セルを温めるには電流が小さすぎる場合だけであり、温かいセルが電圧降下を消去するまさにそのときに強まる。これを最大電圧・最大時間制限と組み合わせると、低温と高温、整合と不整合、急速と緩速を同時にカバーする終了が得られる。
最初の図は熱基準を判断スタックとして積み重ね、二つ目は電圧ピークと熱変曲点のタイミングを比較し、調整の行き届いた充電器が特定の信号を待つのではなく最も早い信頼できる信号で停止する様子を示す。量産充電管理ICがハード配線するORロジックである。
完全な熱仕様には、急速充電の有効温度窓、dT/dtしきい値と微分窓、デルタT余裕と開始サンプルの規則、絶対上限、センサーの位置と結合、開放または短絡プローブの故障時の挙動が列挙される。検証では、環境、電流率、経年変化にわたり恒温槽内で計装セルを使用し、各トリップ時の実際の充電状態を記録して、終了が持続的な過充電なしに満充電に位置することを証明する。
Weijiangは、バルク充電の傾き、充電末期の変曲点、毎分摂氏1度に達する電流といったセル固有の熱的特徴を提供し、パートナーが実測データに基づいて熱しきい値を設定できるようにする。増分の熱テストの先にあるのは、次に検討する意図的に単純なフォールバックである。ゼロ・デルタVのプラトー検出器と、常に備わっているべき安全タイマーである。
Weijiang Power は、民生、産業、医療、モビリティのお客様向けにニッケル水素電池セル、整合済みパック、充電対応構成を設計・製造し、充電プロトコルの指針、IEC 61951-2性能ファイル、IEC 62133-1安全証拠、充電器の共同検証でパートナーを支援します。セル形式、充電レート、温度範囲、サイクル目標をお知らせいただければ、当社エンジニアが駆動時間と寿命の両方を守るセルと充電の組み合わせを規定します。製品ページでラインアップをご覧ください。
