Каковы лучшие практики для долговечности батареи?

Как максимально увеличить количество циклов батареи?

Кажется, что есть спор между:

1. Оставьте подключенным 24/7, но делайте полный цикл один раз в месяц
2. Зарядите до ~ 100%, слейте до ~ 10%, повторите.

ПРИМЕЧАНИЕ: вынимать батарею плохо

Какой метод лучше и почему? Насколько велика разница?

Вот некоторые из лучших источников, которые я нашел о поведении батареи на данный момент. Даже все же я чувствую, что они не дают окончательного ответа на вопрос выше. Смотрите мои разработки ниже:

• http://www.apple.com/batteries/
• http://www.apple.com/batteries/notebooks.html
• http://en.wikipedia.org/wiki/Lithium_polymer_battery
• https://discussions.apple.com/thread/1119715?start=0&tstart=0
• http://support.apple.com/kb/HT1519
• http://batteryuniversity.com/learn/article/charging_lithium_ion_batteries

Разработка варианта 1

Теперь, если инженеры Apple были умны и оптимизированы для работы от сети переменного тока при подключении, чтобы не использовать ваши циклы зарядки, то логично предположить, что вы эффективно не используете ни один из своих 1000 циклов зарядки при подключении. Если это так, это будет кажется, что падение LiPo от удержания на уровне 100% будет значительно перевешено тем фактом, что вы не используете циклы зарядки.

Тем не менее, это чисто умозрительное предположение, и я не смог найти никаких доказательств, чтобы подтвердить или опровергнуть.

Если это не так, и адаптер переменного тока идет только на зарядку аккумулятора, то не будет никакой разницы. Ваша батарея разряжается до 99%, затем снова до 100%, затем до 99% и т. Д. Эти циклы микрозарядки будут складываться с той же скоростью, что и 100% -> 0% -> 100%, и вы не получит никакой выгоды. В этом случае отрицательный эффект от удержания LiPo батарей на 100% перевесит все остальное.

Разработка варианта 2

Есть много веских причин, почему вариант 2 таков:

• Из-за известных проблем с химическим составом LiPo, длительное удержание 100% заряда приводит к разряду батареи
• Apple специально рекомендует не оставлять его подключенным все время на своем веб-сайте
• Полностью разряженный аккумулятор до нуля все время вреден для элемента (поэтому используется ~ 10%)
• Тепло является убийцей, и при подключении И зарядке вы получаете дополнительное тепло, которое наносит ущерб.

Есть несколько причин, почему я бросаю вызов варианту 2:

• Кажется глупым, что наиболее интуитивный вариант использования для тысяч людей, которые используют свои макы в качестве основных компьютеров, неверен.
• Если гипотеза в варианте 1 верна, вы просто горите через ваши конечные циклы зарядки.
• Больно помнить о том, чтобы постоянно подключать и отключать, и беспокоиться о том, подключено ли ваше устройство или нет.

Окончательное заключение с учетом источников и пояснений ниже. Официально я собираюсь сделать следующее, чтобы оптимизировать время автономной работы:

1. Держите мою батарею как можно более прохладной.
2. Не беспокойтесь о том, подключен он или нет. Если он сомневается, держите его включенным, чтобы он использовал питание от переменного тока вместо батареи, если только он не нагревается.

Оказывается, что два метода, которые я первоначально изложил, в значительной степени спорны. Единственное, что действительно имеет значение, это температура.

«Температура была наиболее значительным фактором, способствующим деградации элемента, при этом состояние заряда (SOC) и длительность импульса разряда имеют второстепенное значение». (Лиав и др. 2 )

Кроме того, оказывается, что затухание может быть точно математически смоделировано:

(См. Ramadass et al. 1 для объяснения терминов)

Тем не менее, доминирующей моделью является модель формулы Аррениуса , которая в общем случае прогнозирует время до отказа в зависимости от температуры.

На рисунке ниже показана производительность при различных значениях цикла. Просто посмотрите на емкость по оси X. Верхний график при 25ºC, нижний при 50ºC.

После 600 циклов батарея кулера имела ~ 2-кратную емкость

Несмотря на то, что я до сих пор не нашел никаких доказательств поведения схемы питания Mac, на официальном сайте Dell была полезная информация. Два пункта специально выделялись.

Q. Когда я подключен к сети или подключен к сети переменного тока, я использую зарядку батареи?

А. Нет.

http://www.dell.com/content/topics/global.aspx/batteries_sitelet/en/batteries_faq?c=us&l=en&cs=19#faq9

В. Должен ли я полностью разряжаться, а затем время от времени перезаряжать аккумулятор ноутбука Dell, чтобы он работал дольше?

О. Нет, разрядка и зарядка не увеличивают срок службы литий-ионной батареи.

http://www.dell.com/content/topics/global.aspx/batteries_sitelet/en/batteries_faq?c=us&l=en&cs=19#faq27

Однако важно отметить, что схемы зарядки Apple и Dell могут отличаться. Хотя, учитывая, что Dell делает это, я полагаю, что и Apple тоже. Исходя из этого предположения, если кто-то не может предоставить источники, заявляющие об обратном, я предполагаю, что схема зарядки Apple достаточно умна, чтобы это знать.

Я призываю всех продолжить изучение этого вопроса и оспорить мои предположения. Пожалуйста, посмотрите источники ниже, если вам интересно более подробное объяснение.

источники

1 Рамадас П., Бала Харан, Ральф Уайт и Бранко Попов. «Математическое моделирование исчезновения емкости литий-ионных элементов». Журнал источников энергии 123.2 (2003): 230-40. Web. http://www.che.sc.edu/faculty/popov/drbnp/WebSite/Publications_PDFs/Web33.pdf .

2 Лиав Б., Р. Юнгст, Г. Нагасубраманян, Х. Кейс и Д. Даути. «Моделирование исчезновения емкости в литий-ионных элементах». Журнал Источники энергии 140.1 (2005): 157-61. Web. http://electrochem.org/dl/ma/204/pdfs/0253.PDF .

[3] Нин Г. «Исследование затухания емкости литий-ионных аккумуляторов, работающих на высокой скорости разряда». Журнал источников энергии 117.1-2 (2003): 160-69. Web. http://www.che.sc.edu/faculty/popov/drbnp/website/Publications_PDFs/Web38.pdf .

[4] Рамадас П., Бала Харан, Партхасарати М. Гомадам, Ральф Уайт и Бранко Н. Попов. «Разработка модели затухания первых принципов для литий-ионных ячеек». Журнал Электрохимического общества 151.2 (2004): A196. Web. http://www.che.sc.edu/faculty/popov/Publications/Premanand1.pdf

[5] Чжан Д., Б.С. Харан, А. Дурайражан, Р. Уайт, Ю. Подражанский, Б. Н. Попов. «Исследования по уменьшению емкости литий-ионных аккумуляторов». Журнал Источники энергии 91 (2000): 122-29. Web. http://www.che.sc.edu/faculty/white/2000studiesoncapcaityfadeofzhangharandurairajanwhitepodrazhanshkypopov.pdf .

Для сравнения с ответом Харва я часто разряжаю свою батарею. Как вы можете видеть из скриншотов, у нас один и тот же компьютер модели примерно того же возраста, но у меня более трехкратных циклов. Я оставляю свой ноутбук включенным ночью, но он отключается большую часть дня, пока я им пользуюсь. Я получаю батарею ниже 20% почти каждый день, а иногда и несколько раз в течение одного дня. Даже при значительных различиях в использовании наши батареи имеют практически одинаковую емкость. Мой держит немного больше, но возможно, что он получил свой компьютер раньше, чем я, и использовал его дольше. При сравнении двух точек данных кажется, что варианты 1 и 2 являются действительными.

Примечание: Harv ближе к 10 циклам в месяц, чем 1, указанный в варианте 1. Я предположил, что для подтверждения концепции достаточно значительной разницы в использовании. Было бы лучше, если бы мы могли получить точку данных ближе к 20 циклам.

Я держу его включенным как можно ближе к 100% времени. Посмотрите скриншот с моим состоянием батареи и обратите внимание, что ему сейчас год.

Используемое приложение: https://www.coconut-flavour.com/coconutbattery/

Ясно, что долговечность лучше всего, если вы храните ее с зарядом 50% и выполняете полную зарядку / разрядку раз в месяц. Температура между 40 и 60 градусов по Фаренгейту является лучшей.

Все остальное - это компромисс: больше циклов, поддержание заряда на более высоком уровне, поэтому вы должны сбалансировать полезность с возможным истощением. Шины предназначены для вождения, аккумуляторы для потребления. Слив его раз в месяц и использование меньшего количества циклов и поддержание его в прохладном состоянии - практические шаги, которые не наносят большого вреда большинству жидких продуктов питания.

Ваш вариант 2, кажется, основан на ошибочной презумпции. Строка меню не показывает истинные 0% - если вы прочитаете статью о калибровке , вы увидите, что для предотвращения глубокого разряда встроены две границы безопасности. Вторым является конец низкого напряжения при отключении, когда ток для поддержания оперативной памяти во время сна отключается, и компьютер Mac полностью отключается. Первая защита - это нормальный предел низкого напряжения для начала сна .

Регулярное повышение напряжения отключения до одной непрерывной разрядки от полной зарядки дает строке меню и системе более точные данные калибровки для управления элементами вашей конкретной батареи по мере ее старения.

Я бы сказал, чтобы он работал пустым, если вы не оставляете его в течение месяца, чтобы избежать глубоких выделений. Кроме этого - калибруйте его каждые 6-12 месяцев и сохраняйте его холодным в течение большей части времени - это то, что вы можете контролировать, чтобы максимально продлить срок службы батареи.

В этой статье Apple рассказывает об обслуживании батареи LI для ноутбуков:

• Для правильного технического обслуживания литиевой батареи важно, чтобы в ней время от времени оставались движущиеся электроны. Apple не рекомендует оставлять ваш портативный компьютер подключенным постоянно. Идеальным вариантом будет пригородный пассажир, который использует свой ноутбук в поезде, а затем подключает его в офисе для зарядки. Это поддерживает заряд батареи соков. С другой стороны, если вы используете настольный компьютер на работе и сохраняете ноутбук для нечастых поездок, Apple рекомендует заряжать и разряжать его аккумулятор не реже одного раза в месяц.

Есть некоторые полезные рекомендации для LI батарей в целом в этом одном , а также, особенно в отношении их зарядки, и оптимальная температура окружающей среды - 50F до 95F.

Еще одна точка данных ...

Я оставляю свой включенный почти всегда, и он истощается очень редко:

Может быть оптимальный шаблон, но, похоже, он не имеет большого значения.

Лучшие практики для поддержания заряда батареи:

Используйте ноутбук отключенным от сети, по крайней мере, один раз в день, разрядки до 50% лучше для долговечности вашей батареи, чем небольшие разряды до 90% или большие разряды до 0%

Литий-ионные аккумуляторы предпочитают не заряжать полностью до 100%. 40% -80% это хороший ориентир. Держите его в этом диапазоне, чтобы продлить его жизнь как можно дольше. И, если вы зарядите его до 100%, не оставляйте его подключенным.

Полностью разряжайте его раз в месяц. Хотя литий-ионные аккумуляторы не следует разряжать регулярно, большинство современных аккумуляторов - это «умные аккумуляторы», что означает, что они могут сказать вам, сколько у вас есть времени, пока ваша батарея не разрядится. Эта функция может быть неправильно откалибрована после большого количества мелких разрядов. Поэтому производители рекомендуют полностью разряжать аккумулятор раз в месяц, чтобы убедиться, что он остается точным.

Я думаю, что Apple лучше всего расскажет, как увеличить время автономной работы и срок службы : https://www.apple.com/batteries/maximizing-performance/

По моему мнению, Apple лучше всего расскажет, как продлить срок службы батареи ноутбука: http://support.apple.com/kb/HT1519

Просто говорю: вы не хотите максимизировать количество циклов, а время жизни в годах.

Если вы выполняете полный цикл зарядки каждый день, то за 3 года ваша батарея проработала 1100 циклов и разрядится. Если вы используете свой Macbook в основном подключенным и выполняете полный цикл зарядки раз в неделю, то это 50 раз в год, и ваша батарея может работать только 300 циклов, но шесть лет. Это явно лучше, даже когда на зарядку не приходится даже трети.

По возможности используйте MacBook на зарядном устройстве, возможно, с одной разрядкой в ​​месяц.