Các thiết bị Android hiện đại có điều chỉnh nguồn điện xoay chiều tương tự như máy tính xách tay không?


7

Đã có rất nhiều cuộc thảo luận về tuổi thọ pin lithium-ion trên internet. Tuy nhiên, trong các cuộc thảo luận này, tôi đã tìm thấy các chi tiết mâu thuẫn về cách điều tiết năng lượng giữa nhu cầu pin và nhu cầu thiết bị khi thiết bị di động / Android được sạc đầy. Rõ ràng rằng chính quá trình sạc là một quá trình "thông minh" (nhiều giai đoạn với dòng điện khác nhau, bảo vệ quá tải, v.v.), nhưng điều gì xảy ra khi quá trình sạc dừng và thiết bị vẫn đang được sử dụng? Sự hiểu biết của tôi là trong những tình huống này, hầu hết các máy tính xách tay đều có bộ điều chỉnh phân chia nguồn điện xoay chiều giữa việc cung cấp năng lượng trực tiếp cho thiết bị và "tắt pin" vì nó mất điện cho các yếu tố xung quanh. Các thiết bị Android hiện đại (và iPhone cho vấn đề đó) có làm điều tương tự không?

Hãy xem xét tình huống giả định sau:

  • Thiết bị được cắm vào nguồn điện xoay chiều với nguồn cung cấp 1 Ampe
  • Pin được sạc 100%
  • Hiện tại sử dụng thiết bị đang sử dụng rút ra <1 Ampe
  • Pin tự nhiên mất 5% sạc trong 3 giờ khi không sử dụng (Tôi không biết giá trị từ thực sự sẽ ở đây là bao nhiêu, nhưng vấn đề là có sự mất mát chậm ngay cả khi không rút điện từ pin)

Trong trường hợp này, pin được bỏ qua hoàn toàn miễn là nhu cầu hoạt động của thiết bị không vượt quá 1 Ampe, hay pin vẫn là nguồn năng lượng hoạt động bất kể trạng thái sạc và trạng thái kết nối cáp? Nếu pin trong thực tế bị bỏ qua, thiết bị có đợi một số ngưỡng mức sạc (nói là sạc 95%) trước khi chạm vào pin để giảm thiểu chu kỳ sạc tích lũy (vi mô) không?

Có thể đây là một câu hỏi về kỹ thuật điện , và mặc dù nó chắc chắn xuất hiện trong bối cảnh đó ( chẳng hạn như ở đây ), các cuộc thảo luận liên quan dường như quá rộng hoặc quá cụ thể đối với máy tính xách tay.

Cập nhật

Tôi đã học thêm một chút về thuật ngữ chính xác (nhờ @beeshyams). Tôi thấy rằng khái niệm "tải ký sinh" đóng một vai trò rất quan trọng và có hại cho hiệu quả sạc . Tuy nhiên, tôi được tin rằng đó không nhất thiết là một biến số chính trong trạng thái được sạc đầy được mô tả ở trên. Dù sao, không đi sâu vào ngữ nghĩa, có vẻ như biến chính sẽ thay vào đó là " tự xả " (mất 5% tự nhiên trong ví dụ của tôi).

Suy nghĩ ban đầu của tôi là hiệu ứng tự xả này sẽ rất nhỏ và dẫn đến chu kỳ sạc cực kỳ không thường xuyên (micro), nó sẽ có tác động không đáng kể đến chu kỳ sạc tích lũy của pin. Do đó, bằng cách cách ly tải hoạt động của thiết bị với nguồn điện xoay chiều (giữ cho nó được cắm trong hầu hết thời gian), thay vì rút ra từ pin, người ta có thể có khả năng kéo dài tuổi thọ pin. Mặc dù mọi người đều nói "đừng làm vậy" nhưng họ không bao giờ thực sự nói tại sao , và đó thực sự là điều dẫn đến câu hỏi này.

Điều mà bây giờ tôi bắt đầu thấy, và điều mà ai đó hy vọng sẽ xác nhận, đó là bất kỳ chu kỳ sạc nào (dù nhỏ và không thường xuyên) đều thực sự là tin xấu khi chúng xảy ra gần sạc đầy:

  • Chúng xảy ra nhanh hơn nhiều so với mong đợi (ảnh hưởng của việc tự xả được tăng lên gần mức sạc đầy).
  • Chúng thực sự bất lợi (có vẻ như chu kỳ 5% trong khoảng 95% -100% có thể dẫn đến một số mức độ "hao mòn" pin nhiều hơn so với chu kỳ 5% giữa, giả sử, 45% -50%.
  • Chúng làm trầm trọng thêm các tác động tiêu cực của nhiệt (nhiệt ở mức thay đổi cao dường như tồi tệ hơn nhiều đối với hao pin so với nhiệt tương tự ở mức sạc thấp).

Vì vậy, tôi cho rằng thật an toàn khi nói rằng những yếu tố tiêu cực này, ngay cả khi chỉ coi việc tự xả là chất xúc tác cho việc đạp xe, gần như luôn vượt xa lợi ích của việc chuyển năng lượng hoạt động bình thường ra khỏi pin?

Câu trả lời:


5

Câu hỏi hay và để trả lời dứt khoát là không thể vì các OEM sử dụng các thuật toán sạc pin khác nhau ở cả cấp độ phần cứng và hệ điều hành. Chi tiết về những điều này được coi là "độc quyền" và không có sẵn trên phạm vi công cộng.

Bằng cách cung cấp nền tảng để hiểu:

  1. Pin mạch sạc có một chuyên dụng "Quản lý năng lượng IC (PMIC) để chăm sóc hoạt động pin sạc. Xem PMIC từ Wikipedia . Sự phức tạp của các chip đã tăng lên với bộ vi xử lý đa lõi . Những đảm bảo rằng điện cần thiết để sạc được kéo hơn là đẩy - có nghĩa là để nói rằng bộ sạc rút ra những gì được yêu cầu hơn là những gì họ có thể rút ra từ ổ cắm
  2. Pin Sạc mạch "cách ly" cần thiết để sạc Pin và cung cấp năng lượng cần thiết để sử dụng một ứng dụng. Để hiểu chi tiết về điều này, hãy xem câu trả lời của tôi https://android.stackexchange.com/a/131169/131553 . Đối với mục đích của câu hỏi này, giữ cho thiết bị bật trong khi sạc tạo thành một tải , tuy nhiên nó có thể nhỏ
  3. Tham khảo bài đăng của Đại học Pin về sạc pin Li-Ion , mô tả rõ ràng trong Hình 1, các giai đoạn sạc pin khác nhau - Giai đoạn hiện tại không đổi, Giai đoạn bão hòa, Sẵn sàng không có giai đoạn hiện tại và Chế độ chờ

Đến với câu hỏi của bạn,

* Trong trường hợp này, pin được bỏ qua hoàn toàn miễn là nhu cầu hoạt động của thiết bị không vượt quá 1 Ampe, hay pin vẫn là nguồn năng lượng hoạt động bất kể trạng thái sạc và trạng thái kết nối cáp?

  • Pin vẫn là một nguồn năng lượng hoạt động. Đó là những gì được mô tả trong chế độ chờ của bài viết sạc pin được đề cập cho thấy dòng chảy hiện tại làm cạn kiệt "sạc pin". Cấp độ này bắt đầu gửi đến phụ thuộc vào việc thực hiện OEM. Đối với thiết bị Huawei Honor 6 của tôi, nó bắt đầu ở mức khoảng 97% và đối với Samsung Note 2, nó bắt đầu cách dưới mức khoảng 91%. Trong cả hai trường hợp, cáp được cắm và bộ sạc được bật
  • Tình trạng kết nối cáp như được hỏi trong câu hỏi của bạn đã được trả lời một phần ở trên, nhưng nếu cáp bị ngắt kết nối, không có điểm nào để thảo luận về sạc !!

    Nếu pin trong thực tế bị bỏ qua, thiết bị có đợi một số ngưỡng mức sạc (nói là sạc 95%) trước khi chạm vào pin để giảm thiểu chu kỳ sạc tích lũy (vi mô) không?

  • Như đã làm rõ ở trên, nó dường như phụ thuộc vào thiết bị và OEM

  • Đến với chu trình vi mô tích lũytải ký sinh kết quả (không được bạn hỏi cụ thể nhưng chu kỳ sạc và xả vi mô gây ra tải ký sinh) - khía cạnh này đã được tôi nghiên cứu và xem xét bởi Đại học Battery, trong câu trả lời của tôi là - tiêu thụ năng lượng - từ -battery-to-run-the-phone-when-Sạc / . Trong thí nghiệm này, tải tương đương với tải xuống dữ liệu di động (bằng cách giữ màn hình ở độ sáng 50% "đã được tải khi đang sạc để nghiên cứu chu kỳ vi mô và tải ký sinh và kết quả được gửi tới Đại học Pin cho quan điểm của họ. của tôi)

Tôi không nghĩ rằng tải ký sinh trùng sẽ ngăn chặn sự sụt giảm hiện tại mãi mãi. Tôi đoán tải ký sinh chỉ trì hoãn sự sụt giảm hiện tại trong một khoảng thời gian. Trong thử nghiệm này, tải ký sinh có thể quá nhỏ (bật màn hình với độ sáng 50% không phải là tải lớn) để tạo độ trễ đáng kể cho mức giảm hiện tại.

tl: dr;

  • Quản lý sạc pin "thông minh" được thực hiện bởi Power Management IC (PMIC) trong điện thoại Android. Các khía cạnh chính liên quan đến câu hỏi là:

    • Bộ sạc pin kéo năng lượng cần thiết

    • Bộ sạc pin cách ly các yêu cầu sạc với yêu cầu sử dụng và trừ khi mức cực cao, sẽ không ảnh hưởng xấu đến

  • Ở mức độ nào pin sẽ sạc lại bắt đầu lên đỉnh pin dường như phụ thuộc OEM

  • Tích lũy chu kỳ vi mô (và tải ký sinh do đó) là không đáng kể trong tình huống được mô tả bởi bạn

  • Có an toàn để giữ Pin cắm sau khi sạc đầy không? Câu trả lời ngắn KHÔNG , do hiệu ứng làm nóng gây căng thẳng bên trong. Giải thích chi tiết về vấn đề này có sẵn tại bài báo của Đại học Pin được liên kết ở trên, trong đó cho thấy rõ các tác động nghiêm trọng của việc sưởi ấm đối với sức khỏe của pin (Liên quan: Xem đây là thước đo pin của bạn nói dối với bạn (và nó không phải là một điều xấu )

Chỉnh sửa: Đáp lại chỉnh sửa của OP

Như bạn đã kết luận đúng nhưng đóng gói nó khác đi, tôi đồng ý với suy nghĩ của bạn nhưng không bắt gặp bất kỳ nghiên cứu nào xác nhận điều đó. Bạn có thể coi phần này là một câu hỏi riêng biệt trong SE Electrical, có thể gợi ra câu trả lời phù hợp. Cách tiếp cận của tôi (đơn giản?) Sẽ là yếu tố thiệt hại tiềm tàng ở điện áp cao đến tuổi thọ của pin và điều đó có tầm quan trọng hơn từ góc độ người dùng cuối


1
Đây là một câu trả lời rất chu đáo với các tài liệu tham khảo bổ sung tốt. Tuy nhiên, có một điều tôi không rõ ràng là tuyên bố rằng "Pin vẫn là nguồn năng lượng hoạt động [ở mức sạc 100% và vẫn được cắm vào]." Đây có phải là hoạt động như trong "sẵn sàng cung cấp dòng điện nếu nhu cầu của thiết bị vượt quá 1 Ampe mà bộ sạc có thể cung cấp" hay hoạt động như trong "luôn cung cấp một số năng lượng mà thiết bị yêu cầu"? Nếu trước đây có vẻ như việc để thiết bị cắm vào sẽ luôn làm giảm chu kỳ pin ... với yếu tố bất lợi duy nhất (dù đáng chú ý) là nhiệt tăng trong bất kỳ việc sử dụng nào.
rjacobs

Cảm ơn bạn. Tôi có nghĩa là sẵn sàng tham khảo pin chủ yếu để kết nối với giai đoạn cuối cùng của đồ thị trong liên kết đại học pin, cho thấy hiện tại một lần nữa được kéo và giảm về không. Phải nói rằng, sự khác biệt về mức độ sẵn sàng giữa lượng / nhiều hơn 1A là không quan trọng vì Pin và mức sử dụng của Pin được cách ly và cung cấp riêng (như những thử nghiệm chi tiết trong câu trả lời được liên kết của tôi cho thấy). Tất nhiên, pin tự bật trong khi sạc là một tải nhỏ. Tóm lại, nó không thành vấn đề khi tải 1A> một số tải nhỏ
beeshyams

Về việc giảm pin đi xe đạp - thì ngược lại . Pin của bạn sẽ tệ hơn nếu được sạc với công suất đầy đủ. Tuổi thọ pin sẽ giảm nếu bạn làm điều này so với sạc ở mức chưa đầy. Cá nhân, tôi dừng sạc ở mức 85%. Bảng 4 của bài viết này làm cho nó rất rõ ràng. Khía cạnh này không thường được biết đến / thực hiện. Tôi tin tưởng câu trả lời này và vâng, hãy xem xét upvote và "chấp nhận" câu trả lời để phản ánh nó đã trả lời bạn và có công cho những người khác giới thiệu sau (tất nhiên là sự lựa chọn của bạn)
beeshyams

1
Tôi đã upvote vì bạn chắc chắn đã phơi bày các biến chính mà tôi đang thiếu. Tôi đã bị phân tâm bởi khái niệm tải ký sinh, mà (như đã lưu ý) có lẽ không liên quan ở đây. Tuy nhiên, điều khiến tôi mất nhiều thời gian để hiểu là khái niệm tự xả (khi tất cả nguồn điện của thiết bị hoạt động đều qua cáp) và quan niệm không trực quan rằng bằng cách nào đó thực sự có thể tồi tệ hơn việc sử dụng cùng một lượng điện năng của pin qua pin . Dù sao, tôi đã cập nhật câu hỏi của tôi để nắm bắt điều này. Điều đó nói rằng, chỉnh sửa của tôi có thể chỉ đơn giản là tóm tắt lại một số điểm của bạn từ một quan điểm hơi khác.
rjacobs

1
Cảm ơn đã theo lên. Tôi cho rằng một số điều này đang bắt đầu giáp với lĩnh vực lý thuyết, vì việc xây dựng một sự hiểu biết thực sự chính xác về tất cả các biến này sắp xếp lại lợi nhuận khi bạn xem xét tất cả các biến trong tình huống trong thế giới thực. Dù bằng cách nào, tôi thích xây dựng sự hiểu biết về những điều này, đặc biệt là được cung cấp rất nhiều thông tin (đôi khi mâu thuẫn) có sẵn cho người quan sát thông thường.
rjacobs
Khi sử dụng trang web của chúng tôi, bạn xác nhận rằng bạn đã đọc và hiểu Chính sách cookieChính sách bảo mật của chúng tôi.
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.