Эксплуатация аккумуляторных батарей, особенности эксплуатации

noimage.jpg

Не для кого не секрет, производителям PC, ноутбуков, смартфонов, рентабельно, если аккумулятор меняется неоднократно. Следуя некоторым советам можно сохранить срок службы батареи. Особенности эксплуатации литиевых аккумуляторов и особенности эксплуатации ионно-литиевых аккумуляторов.

Основной характеристикой аккумуляторной батареи является емкость. На источнике питания имеются значения.

Эксплуатация аккумуляторных батарей, особенности эксплуатации

Ёмкость указанная на аккумуляторе — сумма полных (заводских) ёмкостей каждого элемента питания (На аккумуляторе указывается в mAh либо в Wh (миллиАмпер-час), в программах мониторинга выводится в mWh (миллиВатт-час))

1mW(h)=V*(mAh/1000)

Если взять к примеру батареи выше на картинке, то получим её полную ёмкость:

3,7*(1550/1000)=5,735 (Вт(ч))

Номинальная ёмкость — ёмкость, зафиксированная управляющим устройством ноутбука в момент 100% зарядки. Со временем значение номинальной емкости будет уменьшаться.
Процент износа батареи — разница в процентах между паспортной ёмкостью и номинальной ёмкостью.
Фактическая ёмкость — ёмкость на данный момент фиксирования.
Номинальное напряжение аккумулятора — номинальное напряжение одного литий-полимерного аккумулятора равняется 3.7V.
Количество элементов — количество элементов питания и их номинальная ёмкость в аккумуляторе. Может быть 4-cell, 6-cell, 8-cell, 9-cell и т.д. комбинации. Чем больше Li-ion элементов питания в батарее, тем она больше в размерах. Типовые значения ёмкостей элементов: 1500, 1700, 2200, 2400, 2600, 2800 mAh.Не для кого не секрет, производителям PC, ноутбуков, смартфонов, рентабельно, если аккумулятор меняется неоднократно. Следуя некоторым советам можно сохранить срок службы батареи. Особенности эксплуатации литиевых аккумуляторов и особенности эксплуатации ионно-литиевых аккумуляторов.

По большому счету в бытовой технике теперь применяются четыре типа аккумуляторов- NiCd (никель-кадмиевые), NiMH (никель-металл-гидридные), LiIon (литий-ионные) и LiPol (литий-полимерные). У них различные свойства, они не равнозначны.
Теперь самыми зачастую используемыми для ноутбуков батареями являются литий-ионные – Li-Ion

Основной характеристикой аккумуляторной батареи является емкость. На источнике питания имеются значения.

Эксплуатация аккумуляторных батарей, особенности эксплуатации

Ёмкость указанная на аккумуляторе — сумма полных (заводских) ёмкостей каждого элемента питания (На аккумуляторе указывается в mAh либо в Wh (миллиАмпер-час), в программах мониторинга выводится в mWh (миллиВатт-час))

1mW(h)=V*(mAh/1000)

Если взять к примеру батареи выше на картинке, то получим её полную ёмкость:

3,7*(1550/1000)=5,735 (Вт(ч))

Номинальная ёмкость — ёмкость, зафиксированная управляющим устройством ноутбука в момент 100% зарядки. Со временем значение номинальной емкости будет уменьшаться.
Процент износа батареи — разница в процентах между паспортной ёмкостью и номинальной ёмкостью.
Фактическая ёмкость — ёмкость на данный момент фиксирования.
Номинальное напряжение аккумулятора — номинальное напряжение одного литий-полимерного аккумулятора равняется 3.7V.
Количество элементов — количество элементов питания и их номинальная ёмкость в аккумуляторе. Может быть 4-cell, 6-cell, 8-cell, 9-cell и т.д. комбинации. Чем больше Li-ion элементов питания в батарее, тем она больше в размерах. Типовые значения ёмкостей элементов: 1500, 1700, 2200, 2400, 2600, 2800 mAh.

Battery Management and Monitoring Systems (BMS) — электронная система, которая управляет зарядом батареи, путем мониторинга состояния, расчёта вторичных данных, защитой аккумулятора. Включает в себя контроллер зарядки в ноутбуке и программную составляющую BIOS и ОС.

Управляющее устройство батареи измеряет:
Напряжения пиковое
Температуры средняя, минимальная, максимальная
Уровня заряда
Состояния батареи износ, вероятность выхода из строя аккумулятора
Количество циклов заряд\\разряд

Защита от:
Перегрева
Переохлаждения
Перезаряда отключение контроллером подачи напряжения при полном заряде
Переразряда при полном разряде будет невозможна зарядка батареи
КЗ
Превышения потребляемого тока

Т.е по сути защита от перегрева и перезаряда, спасает от возгорания, невозможности в дальнейшем полностью зарядить аккумулятор.

В какой мере плохо для аккумулятора, когда ноутбук изо дня в день подключен к сети? Иногда (~1-2 раза в неделю) работает от аккумуляторов.

Это не плохо, работать можно не колеблясь от адаптера и ни о чем не думать! Впоследствии полной зарядки литиевого аккумулятора, схема защиты автоматически отключает его от зарядного устройства. Следовательно перезарядить литиевый источник не по силам. И подсоединенный преобразователь питания к ноутбуку, никоим образом не повлияет на время эксплуатации батареи.

Не нужно отключать преобразователь питания от ноутбука при достижении батареей полной зарядки. За вас это сделает схема защиты, которая в обязательном порядке присутствует в каждой литиевой батареи. В народе схему защиты обыкновенно называют контроллером или управляющим устройством. Основная дилемма сих схем защиты заключается в следующем, они предостерегают батареи от перезарядки и перегрева, о чём написано выше.

Для батареи температуры 50-70˚С уже считаются высокими. В таких случаях, рано или поздно компоненты ноутбука весьма греются (во время игры в частности), легче извлекать батарею. Длительное и многомесячное влияние высоких температур могут отрицательно повлиять на работоспособности элементов питания аккумулятора.

На сильном холоде токоотдача аккумулятора серьёзно уменьшается, а саморазряд-увеличивается. Оттого предварительно батарею требуется свести до комнатной температуры.
Следовательно лучшие условия для работы аккумулятора –это температура приблизительно 0 до 30 градусов, в этом диапазоне отклонение характеристик аккумулятора не критично и не сильно приметно.

Не целесообразно дожидаться полной разрядки!
Батарея «не любит» разрядов, это во-первых. Во-вторых, фактическим концом одного рабочего цикла и началом другого является падение напряжения на элементах аккумулятора до 3,2 вольт.(рабочие границы 3,2В=0%, ~4,2=100%) Тем самым, полным разрядом акумулятора вы старательно отнимаете у него по одному рабочему циклу. Самое неприятное на этом месте то, что у литиевых аккумуляторов точка соприкосновения кол-во рабочих циклов, примечательно ниже, чем у батарей старый поколений (никелевых, в частности).

Для того, что бы не наступили необратимые последствия в литиевой батареи, нижний предел разряда вынужден быть не ниже 20% от общей ёмкости. Это как раз и соответствует 2-5%, отображаемых в интерфейсе Windows.

BMS (Battery Manegement System) — система управления батареей — электронный устройство, определённый безусловно ставится на каждую аккумулятор для контроля процесса заряда-разряда батареи, продвинутые BMS в свою очередь имеют логику для определения температуры, количества зарядов/разрядов, оценку вероятности выхода из строя аккумулятора. В основном, задача BMS заключается в контроле напряжения на аккумуляторе и шунтировании токов при достижении граничных пределов, в свою очередь может контролироваться температура элемента. Для избега ния выхода из строя литий-ионного аккумулятора при полной его разрядке надлежит немедля зарядить его, то есть BMS не позволит возникнуть заряду если напряжение на элементе упадет ниже определенного порога из-за саморазряда батареи по соображениям безопасности.

Учитывая то, что ток саморазрядки литиевого аккумулятора сильно ничтожный (5-10% в месяц), особой разницы между подключением к ноутбуку адаптера питания сразу или через какое-то время, нет.

Эксплуатация аккумуляторных батарей, особенности эксплуатации

Заметно, что 80% своей ёмкости накопитель достигает как раз спустя приблизительно 500 циклов заряда/разряда.

В процессе эксплуатации и циклов частичного разряда-заряда в контроллере накапливается погрешность, в следствии чего батарея может значиться быть не полностью заряжена, т.e управляющее устройство думает что батарея заряжена на 100% а на самом деле батарея заряжена, к примеру, на 95% Соответственно для того что бы сберегать аккумулятор заряженным на 100% надо откалибровать управляющее устройство (в отдельных случаях подобный пункт присутствует в BIOS ноутбука (пункт smart battery calibration, и обычно он расположен в меню power management), в современных моделях встречается довольно редко. Тогда можно разрядить батарею едва-лишь до упора и после дозарядить. Современные аккумуляторные Li-ion батареи способны предоставить до 1000 (а то и значительнее) полных циклов разряд/заряд.

Калибровка батареи — это по сути калибровка контроллера. Ввиду этого цифры и меняются, а реальное время работы остается прежним. В данной статье не описан процесс калибровки, т.к он происходит по разному.

Хранение батареи.
На случай если батарею нужно снять-то беречь её нужно при комнатной температуре с уровнем заряда в ~35-40% в сухом месте. Так будет сохранена максимальная ёмкость батареи максимально возможный промежуток времени. Но если батарея лежит долгое время, её ёмкость помаленьку уменьшается. Процесс данный называется “саморазряд”. Периодически, в 2-3 месяца можно делать цикл заряд\\разряд. Максимальный темп саморазряда достигается за первые день \»простоя\» аккумулятора, после снижается до 4-6% за первоначальный месяц и 2-4% за последующие. (Выходить в основном из-за выделения кислорода на \»+\» электроде. Управляющее устройство в батарее в свою очередь потребляет небольшую долю заряда аккумулятора).

Сберегать целиком заряженную или полностью разряженную батарею невозможно, особенно, когда есть перепады температур окружающего воздуха- через какое-то время вы получайте мёртвую батарею. При сильной жаре, и при сильном холоде проводить полную разрядку, зарядку батареи не рекомендуется, процесс попросту не будет проведён полноценно, а управляющее устройство по ошибке зафиксирует не верное состояние батареи.

Значительное снижение времени автономной работы может быть поводом для замены батареи. Износ батареи ноутбука можно посмотреть в программах: Everest, PCWizard, BatteryBar, BatteryCare и др.

(Просмотрено 2754 раз)

6
0

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Top