Czy technika ładowania akumulatorów litowo-jonowych ma sens?

To jest replika tego pytania na Android SE . Wydaje mi się, że w rzeczywistości jest to kwestia inżynierii elektrycznej, ponieważ szczegółowo opisuje zachowanie baterii.

Zasadniczo istnieje twierdzenie, że następująca procedura znacznie (deklarowana dwukrotna poprawa) poprawi czas działania baterii (czas, w którym urządzenie może działać na jednym ładowaniu baterii):

• Włącz twój telefon;
• Podłącz ładowarkę i poczekaj, aż akumulator będzie w pełni naładowany (świeci zielony wskaźnik);
• Odłączyć ładowarkę;
• Poczekaj, aż zgaśnie zielony wskaźnik i podłącz ponownie ładowarkę;
• Gdy świeci zielony wskaźnik, wyłącz telefon.

Teraz przejdź do wyłączonego telefonu.

1. Odłączyć ładowarkę;
2. Poczekaj, aż zgaśnie zielony wskaźnik;
3. Podłącz ładowarkę, poczekaj na zielony wskaźnik i ponownie odłącz ładowarkę;
4. Powtórz krok „3” 10 razy. Każda iteracja może potrwać od 30 sekund do 30 minut, zwykle jest to około 1 minuty.

Opis procedury pochodzi z tego artykułu w języku rosyjskim, który przeczytałem i tłumaczenie na angielski jest poprawne.

Oto jak rozumiem, co się dzieje. Gdy zielony wskaźnik jest włączony, akumulator jest aktywnie pompowany do źródła energii. W pewnym momencie obwód ładowania decyduje, że napięcie jest wystarczająco wysokie, aby stwierdzić zakończenie ładowania ( wymaga to pewnej heurystyki dla wygody klienta ).

Następnie po odłączeniu ładowarki napięcie na akumulatorze obniża się, więc po ponownym podłączeniu ładowarki obwody ładowania wykrywają napięcie poniżej progu „zatrzymania ładowania” i włączają zielony wskaźnik, aby pokazać, że postanowił nieco naładować akumulator więcej.

Ponieważ wszystko to dzieje się, gdy akumulator znajduje się w pobliżu progu „zatrzymania ładowania”, prąd ładowania jest minimalny, a także gdy zielony wskaźnik jest wyłączony, nie oznacza to, że akumulator nie jest ładowany - jest po prostu ładowany znacznie wolniej. Tak więc pozostawienie urządzenia podłączonego do ładowarki na kolejną godzinę byłoby równie wydajne.

Co dzieje się podczas opisywanej procedury? Czy poprawi to czas pracy baterii? Czy moje założenia są prawidłowe?

Myślę, że starają się tutaj „oszukać” inteligencję ładowania baterii telefonu. Akumulatory Li-On są bardzo drażliwe i mają nieco skomplikowane strategie ładowania. Wszystko sprowadza się do ustalenia czegoś o nazwie State-of-Charge (SOC). SOC jest w końcu tylko procentem, ale ustalenie liczby SOC zależy od dużej liczby czynników, które nie zawsze są łatwe do odczytania i czasami muszą być pośrednio wywnioskowane. Załóżmy na przykład, że masz telefon komórkowy z akumulatorem Li-On o napięciu 3,7 V i 1000 mAH. Zaczniemy od pełnego naładowania, więc wiemy, że SOC wynosi 100%. Podczas korzystania z urządzenia pobierasz prąd z baterii, a napięcie baterii spadnie - w końcu. Mierząc prąd i monitorując napięcie, możesz zgadnąć, czym jest SOC. Jednym z problemów jest to, że napięcie nie jest szczególnie przydatne w określaniu SOC, ponieważ nie zmienia się ono bardzo, dopóki bateria nie będzie prawie pusta - to NIE jest coś, co chcesz zrobić z baterią Li-On. Więc polegasz głównie na bieżącym.

Tak więc Twoje SOC jest szacowane podczas użytkowania. Niski poziom - może 50% - więc podłącz go do ładowania. Podczas ładowania monitoruje prąd ładowania i napięcie akumulatora, aby określić, kiedy SOC ponownie osiągnie 100%. Tylko z powodu błędów w pomiarach mówi, że ładowanie jest zakończone, gdy SOC wynosi w rzeczywistości tylko 95%. Teraz twój telefon myśli, że 95% jest w pełni naładowane - i pamięta to na przyszłość, ponieważ nie chce przeładowywać akumulatorów (jest to również bardzo złe). Zasadniczo więc próbuje odczytać, kiedy bateria jest pełna, mierząc, co się dzieje i zgadując, gdzie stawia to SOC na podstawie wcześniejszych wyników.

Błędy nie są duże, więc podczas normalnego ładowania / rozładowywania nie zauważysz problemu. Ale czasami błędy mogą się nakładać, a telefon myśli, że jest w pełni naładowany, gdy jest mało naładowany lub nie ma go wcale - przechodzi prosto z pełnego do pustego, a z powodu niepoprawnego obliczenia SOC telefon nie będzie próbował ładować baterii bardziej, ponieważ nie nie chcę tego uszkodzić.

W takich przypadkach musisz zresetować stan SOC. Mam Droid Incredible 2 i zrobiłem to, wyjmując baterię i przytrzymując przycisk zasilania przez 30 sekund, a następnie wkładając baterię i ładując telefon, gdy jest wyłączony. To zawsze rozwiązuje problem, gdy bateria myśli, że jest pełna, ale szybko spada do około 10%, a problem, w którym myśli, że jest na poziomie 10%, ale pozostało znacznie więcej ładunku.

Strategia opisana w twoim poście oczywiście próbuje ponownie skalibrować SOC lub w jakiś sposób oszukać algorytm. Nigdy nie opracowałem ładowarki, która opierałaby się na SOC, nie mogę powiedzieć, czy będzie działać, ale wydaje się, że to duży wysiłek przy wątpliwej korzyści. Jeśli bateria działa naprawdę śmiesznie, spróbuj najpierw tego, co zasugerowałem.

Zasadniczo istnieje twierdzenie, że następująca procedura znacznie (deklarowana dwukrotna poprawa) poprawi czas działania baterii (czas, w którym urządzenie może działać na jednym ładowaniu baterii):

• W idealnej sytuacji i w większości rzeczywistych to nie zadziała.

• W sytuacjach, w których działa do pewnego stopnia, skraca całkowity czas pracy baterii i MOŻE zniszczyć telefon

• Jeśli zapewnia to więcej niż 5% - 10% zysku, oznacza to, że coś jest nie tak lub jest niestandardowe w projekcie urządzenia.

• Jakikolwiek wzrost pojemności magazynowej LiIon odbywa się kosztem skrócenia cyklu życia i zmniejszenia pojemności magazynowania energii przez cały okres użytkowania.

Każda metoda, która daje dwukrotne ulepszenie ładowania LiIon, pokazuje, że w niektórych przypadkach istniejący system ładowania jest w jakiś sposób wadliwy lub niestandardowy (być może w ramach jego projektu). LiIon CELL ma bardzo kontrolowaną technikę wyznaczania punktu końcowego. Jeżeli akumulator składa się z dwóch lub więcej ogniw, może istnieć pewna szerokość geograficzna, jeśli połączenie między ogniwami nie jest dostępne elektrycznie. Pojedyncza komórka jest w pełni definiowalna przez projektanta. Mamy nadzieję, że projektant był kompetentny. Zdarzają się niekompetencje.

Telefon prawie zawsze korzysta z jednej komórki, więc powyższa sztuczka nie powinna nawet zacząć działać.

Metoda standardowa:

• Ładuj aż do osiągnięcia Vmax.

• Ładuj AT Vmax, aż do osiągnięcia Imin.

• Zatrzymać. Całkowicie usuń napięcie ładowania. NIE „ładuj podtrzymująco”.

Uruchom ponownie: - Może się różnić, ale np

Po N minutach ponownie nałóż Vmax i zmierz prąd.
Jeśli> Imin ładuje, aż osiągnę min i zatrzymam się ponownie.

JEŻELI ładowarka jest ładowana przez określony czas, możesz pompować nieco więcej,
ALE Iin jest ustawione przez ogniwo i w tym momencie będzie bardzo niskie.

Vmax jest ustawiane przez projektanta i zwykle wynosi 4,2 V / ogniwo w temperaturze 25 ° C. Może być 4,25 lub 4,3 dla odważnych i głupich. Przejście z wersji 4.2 do 4.3 dodaje 5% pojemności. Może trochę więcej.

Ale robienie tego również skraca żywotność cyklu o więcej niż procent przyrostu wydajności na cykl, tak że pojemność dostarczana netto maleje.

Nie jestem pewien, czy ta metoda jest dobra. Szczególnie baterie LiIon są podatne na poważne uszkodzenia, a nawet eksplodują w przypadku przeładowania. Tak więc wbudowano mechanizm bezpieczeństwa, aby temu zapobiec. Wyobrażam sobie, że dzieje się tak, że telefon zużywa niewielką ilość energii, gdy jest wyłączony, gdy ładowarka jest odłączona, a następnie ta niewielka ilość brakującej energii jest pompowana z powrotem, gdy ładowarka jest ponownie podłączana. Z drugiej strony pozostaje dla mnie tajemnicą, dlaczego nie byłoby łatwiej wyłączyć telefon, gdy wciąż znajduje się na ładowarce ... W każdym razie maksymalizacja ładunku nie zależy tylko od chemii, ale także od licznika ładunku w układzie wbudowanym w baterię, który odpowiada za monitorowanie poziomu naładowania i może (ostatecznie) zainicjować odłączenie bezpieczeństwa. Dni, kiedy miałeś „głupią” baterię,