Как зарядить аккумулятор для моб

Новый аккумулятор для телефона: как зарядить правильно?

После приобретения телефона в магазине мобильной электроники или получения заказа из онлайн-магазина мы сразу приступаем к изучению нового устройства. Хочется разом изучить все его возможности, персонифицировать его с помощью мелодий, обоев, других «фишек». После того как первый порыв ослабевает, обладатель гаджета задумывается над тем, как правильно эксплуатировать свой девайс. Важнейшей составляющей эксплуатации телефона является его зарядка. От того, насколько правильно вы будете заряжать телефон, зависит его срок эксплуатации. Кроме того, важно знать, как правильно зарядить новый аккумулятор телефона. Об этом пойдёт речь в настоящем материале.

Типы аккумуляторных батарей в телефонах

Чтобы правильно эксплуатировать свой телефон, нужно иметь представление о том, какие аккумуляторы в нём используются. В большинстве современных телефонов используются аккумуляторы литиевого типа. За последнее десятилетие они стали доминирующим типом аккумуляторов в смартфонах, планшетах, ноутбуках. Среди них есть такие разновидности, как литий─ионные и литий─полимерные АКБ. Они различаются составом электролита. В остальном они очень похожи.

Срок службы составляет около 500 циклов заряд-разряд. Временные рамки составляют от 1 года до 4 лет в зависимости от интенсивности эксплуатации. Литиевые АКБ безвозвратно теряют ёмкость не только при эксплуатации, но и во время хранения. Стоит добавить, что при отрицательных температурах литиевые батареи теряют способность отдавать ток.

Хотелось бы сказать и о таких типах аккумуляторов, как Ni─Cd и Ni─MH. Эти АКБ использовались в мобильной электронике (телефонах, ноутбуках, плеерах) до того, как было налажено серийное производство коммерческих образов литиевых батарей.

Как правильно зарядить новый аккумулятор телефона

Теперь непосредственно о том, как зарядить новый аккумулятор смартфона. После покупки аппарата дождитесь его полной разрядки. Сейчас вы скажете, что видели рекомендации об отсутствии необходимости разряжать до конца литиевые АКБ. Всё верно, это следует сделать только 2─3 раза на новом аккумуляторе телефона, а также при периодической калибровке, о которой будет сказано ниже. То есть, сначала разряжаем новый аккумулятор до его выключения. В литиевых батареях есть контроллер, который следит за разрядом и зарядом батареи. При критически низком напряжении идёт сигнал операционной системе телефона и аппарат отключается. Таким образом, предотвращается глубокий разряд АКБ.

После того как аккумулятор телефона сел, нужно его полностью зарядить. Перед этим рекомендуем познакомиться с руководством мобильного устройства и выяснить точное время полной зарядки аккумуляторной батареи. После этого следует зарядить телефон в выключенном состоянии в течение указанного времени до полной зарядки. Как правило, быстрый заряд проходит за 2─3 часа. При этом АКБ заряжается на 80─90% от своей номинальной ёмкости. Такой заряд вполне подходит в процессе эксплуатации и даже рекомендуется, но не для нового аккумулятора.

Чтобы полностью зарядить аккумулятор смартфона потребуется от 10 часов до суток. Точное время зависит от параметров аккумуляторной батареи (вольтаж, ёмкость) и от характеристик зарядного устройства. Телефон держат в выключенном состоянии. Так, новый аккумулятор будет сконцентрирован на накоплении заряда, и не будет отдавать его на питание микросхем телефона. После зарядки смартфона пользуетесь им до полной разрядки и снова заряжаете указанным способом. Итак, 2─3 раза. Далее в процессе эксплуатации вы уже можете спокойно зарядить аккумулятор не полностью или разрядить не до конца. Но об этом ниже.

Если у вас остался древний гаджет со щелочным аккумулятором, то там «раскачку» нужно проводить обязательно. И не только нового аккумулятора, но и при дальнейшей эксплуатации. Если этого не делать, то Ni-Cd или Ni-MH аккумуляторы будут терять ёмкость в результате «эффекта памяти».

Как правильно эксплуатировать Li─Ion и Li─Pol аккумуляторы

Чтобы аккумуляторная батарея телефона служила долго, нужно соблюдать правила её эксплуатации. Ниже приводятся рекомендации по правильному использованию аккумулятора:

• правильно зарядить новый аккумулятор, как было сказано выше;
• делайте подзарядку телефона, не дожидаясь пока он полностью сядет. Полный разряд нужен только для нового аккумулятора и при калибровке. В то же время не нужно делать постоянные короткие зарядки. Специалисты рекомендуют поддерживать уровень заряда литиевой батареи на уровне 50─80%. Степень заряда лучше не опускать ниже 15%. На современных смартфонах именно в этот момент появляется напоминание о необходимости подключения телефона к зарядке;
• нельзя передерживать АКБ на зарядке. Совершенно не требуется передерживать аккумулятор на зарядке. Конечно, контроллер батареи отключает заряд банки при достижении определённого напряжения. Но если что-то пойдёт не так, то аккумулятор вздуется от перезарядки. Поэтому ваша задача зарядить АКБ и вовремя отключить;
• рекомендуется раз в 2─3 месяца проводить калибровку аккумулятора. О ней чуть ниже;
• не допускайте перегрева аккумулятора телефона. Если разогрев произошёл в результате игры на телефоне или запуска другого ресурсоёмкого приложения, нужно обязательно дать ему остыть. Выйдите из всех приложений и оставьте гаджет в покое на несколько минут. Пользуйтесь им только после того, как аккумулятор остынет до комнатной температуры;
• не поленитесь почитать инструкцию к вашему устройству. Там вы сможете узнать, сколько требуется время для зарядки вашей АКБ и все необходимые рекомендации.

• дождитесь полной разрядки батареи, чтобы телефон выключился;
• в выключенном состоянии поставьте его на зарядку. Время полной зарядки аккумулятора своего телефона можно узнать в руководстве к аппарату;
• после этого вынимаете аккумулятор и вставляете его, включаете телефон. Если в операционной системе степень зарядки меньше 100%, то аккумулятор нужно снова зарядить до максимума;
• снова выключаете, вынимаете батарею и вставляете. Если уровень заряда меньше 100%, то снова зарядить. И эта последовательность действий повторяется до тех пор, пока вставленная АКБ не покажет полный заряд.

Источник

Аккумуляторы для мобильных устройств — методы заряда

Старушка купила автомобиль, проехала некоторое расстояние, и вдруг двигатель заглох. Вызванная служба технической поддержки констатировала — закончился бензин. Недоумевающая старушка подает в суд: при продаже ей никто не объяснил, что в машину еще нужно заливать бензин…

Итак, аккумуляторы надо заряжать. В этом их существенное отличие от батареек. Но прежде чем говорить о зарядных устройствах, коротко остановимся на основных методах заряда наиболее распространенных типов аккумуляторов. Следует отметить, что методы заряда аккумуляторов на основе никеля отличаются от методов заряда литий-ионных аккумуляторов. Поэтому при заряде последних обращайте внимание на то, в какое зарядное устройство вы их вставляете. Иными словами, не всякое зарядное устройство для никель-кадмиевых (NiCd) и никель-металл гидридных (NiMH) аккумуляторов годится для заряда литий-ионных (Li-ion) аккумуляторов.

Несколько слов о терминологии. Емкость аккумулятора обычно обозначается буквой «C» (capacity). Когда говорят о разряде, равном 1/10 C, то это означает разряд током, равным десятой части от величины номинальной емкости аккумулятора. Так, например, для аккумулятора емкостью 1000 мА·час это будет разряд током 1000/10 = 100 мА. Теоретически, аккумулятор емкостью 1000 мА·час может отдавать ток 1000 мА в течение одного часа, 100 мА в течение 10 часов, или 10 мА в течение 100 часов. Практически же, при высоких значениях тока разряда номинальная емкость никогда не достигается, а при низких токах превышается.

Аналогично при заряде аккумуляторов, значение 1/10 C означает заряд током, численно равным десятой части заявленной емкости аккумулятора.

Методы заряда NiCd и NiMH аккумуляторов

Существующие методы можно разделить на 4 основные группы:

• медленный заряд — заряд постоянным током величиной 0.1 С или 0.2 С в течение примерно 15 или 6-8 часов соответственно.
• быстрый заряд — заряд постоянным током, равным 1/3 С в течение примерно 3-5 часов.
• ускоренный или дельта V заряд — заряд с начальным током заряда, равным величине номинальной емкости аккумулятора, при котором постоянно измеряется напряжение на аккумулятора и заряд заканчивается после того, как аккумулятор полностью заряжен. Время заряда примерно час-полтора.
• реверсивный заряд — импульсный метод заряда, при котором короткие импульсы разряда распределяются между длинными зарядными импульсами.

Сразу оговорюсь: разделение это достаточно условно и зависит от фирмы-изготовителя аккумуляторов. Подход к вопросу о заряде аккумуляторов примерно такой: фирма разрабатывает различные типы аккумуляторов под различные применения и устанавливает для каждого типа рекомендации и требования по наиболее благоприятным методам заряда. В результате одинаковые по внешнему виду (размерам) аккумуляторы (одиночные элементы) могут потребовать применения различных методов заряда. Иллюстрацией данного подхода могут служить материалы, размещенные на [1] и [2].

Медленный метод заряда

При таком методе возможно несколько вариантов: заряд полупостоянным током и заряд постоянным током.

При заряде полупостоянным током начальное значение тока устанавливается примерно равным 1/10 С. По мере продолжения заряда это значение уменьшается. Время заряда примерно 15-16 часов. Практически метод реализуется зарядом через токозадающий резистор от источника постоянного напряжения (см. [1] для NiCd аккумуляторов). Медленный заряд током в 1/10 C — обычно безопасен для любого аккумулятора.

При заряде постоянным током значение тока величиной 1/10 С поддерживается в течение всего времени заряда. (Рис.1)

Рисунок 1. Медленный метод заряда NiCd и NiMH аккумуляторов

Во время заряда наблюдается повышение напряжения на элементе аккумулятора. По достижении полного заряда и при перезаряде напряжение начинает уменьшаться.

Сокращение времени заряда в 2-2,5 раза возможно при увеличении тока до 0,2 С, но при этом необходимо ограничить время заряда 6-8 часами.

Метод быстрого заряда

Разновидностью медленного заряда является метод быстрого заряда, при котором используется ток заряда величиной от 0,3 до 1,0 C. Но при этом возможен перегрев аккумулятора, особенно при токах заряда, близких к 1 C. Для исключения перегрева и определения момента окончания заряда аккумулятора, в последний встраивается термопредохранитель и термодатчик. Термодатчик используется для измерения температуры, изменение которой рассматривается в качестве критерия для прекращения заряда. Дело в том, что при достижении полного заряда, температура элементов аккумулятора резко повышается. И когда она повысится на 10 градусов Цельсия и более по отношению к окружающей среде, заряд необходимо прекратить, или перейти в режим медленного заряда. При любом методе заряда в случае, если применяются большие токи заряда, дополнительно требуется предохранительный таймер.

Метод дельта V заряда

Это наилучший и, пожалуй, основной метод быстрого заряда NiCd и NiMH аккумуляторов для сотовых телефонов. Сущность метода заключается в измерении изменения напряжения на аккумуляторе для определения (фиксирования) момента полного заряда и необходимости его прекращения.

Если измерять напряжение на выводах аккумулятора во время заряда постоянным током, то можно заметить, что напряжение сначала медленно повышается, а в точке полного заряда будет кратковременно уменьшаться. Величина уменьшения небольшая, примерно 15-30 мВ на элемент для NiCd и 5-10 для NiMH, но явно выражена. Этот небольшой спад напряжения и принимается за критерий прекращения заряда. Кроме того, метод дельта V заряда почти всегда сопровождается измерением температуры, что обеспечивает дополнительный критерий оценки степени заряда аккумулятора (а для верности зарядные устройства для больших аккумуляторов высокой емкости обычно имеют кроме этого и таймеры безопасности).

Рисунок 2. Метод дельта V заряда NiCd и NiMH аккумуляторов

На рис.2 приведен график заряда с током величиной в 1 C. После достижения полного заряда, ток заряда уменьшается до 1/30 … 1/50 C для компенсации явления саморазряда аккумулятора.

Существуют электронные схемы, разработанные специально для реализации метода дельта V заряда. Например MAX712 и MAX713. Реализация заряда по этому методу сложнее и дороже, чем другие, но дает хорошо воспроизводимые результаты. В тоже время следует отметить, что в аккумуляторе с хотя бы одним плохим элементом из цепочки последовательно соединенных, метод дельта V заряда может не работать и привести к разрушению остальных элементов.

NiMH аккумуляторы имеют специфические проблемы с зарядом. Величина дельта V у них очень мала, и ее труднее обнаружить, чем в случае NiCd аккумуляторов. Поэтому NiMH аккумуляторы для сотовых телефонов имеют температурные датчики в качестве резервного средства для обнаружения момента полного заряда.

Другая проблема, возникающая при заряде по этому методу, заключается в том, что при использовании в автомобилях электрические помехи маскируют обнаружение дельта V, и телефоны в основном управляют зарядом по температуре. Это может привести к повреждению аккумулятора, поскольку в автомобиле телефон постоянно подключен и многократные запуски и остановки двигателя имеет место. Каждый раз, когда зажигание выключается на несколько минут и затем включается обратно, инициируется новый цикл заряда.

Реверсивный метод заряда

В анализаторах аккумуляторов Cadex 7000 [3,4] и CASP/2000L(H) используются реверсивные импульсные методы заряда, при котором короткие импульсы разряда распределяются между длинными зарядными импульсами. Считается, что такой метод заряда улучшает рекомбинацию газов, возникающих в процессе заряда, и позволяет проводить заряд большим током за меньшее время. Кроме того, восстанавливается площадь активной поверхности рабочего вещества аккумулятора, устраняя тем самым «эффект памяти».

На рис.3 схематично изображена временная диаграмма реверсивного метода заряда NiCd и NiMH аккумуляторов, реализованная в анализаторе Cadex 7000. Цифрой 1 обозначен нагрузочный (разрядный) импульс, а цифрой 2 — зарядный.

Рисунок 3. Реверсивный метод заряда NiCd и NiMH аккумуляторов

Величина обратного импульса нагрузки определяется в процентах от тока заряда в диапазоне от 5 до 12%. Оптимальное значение 9%.

Метод заряда литий-ионных (Li-ion) аккумуляторов

Для заряда Li-ion аккумуляторов используется метод «постоянное напряжение / постоянный ток», суть которого заключается в ограничении напряжения на аккумуляторе. В этом он подобен методу заряда свинцово-кислотных аккумуляторов (SLA). Основные отличия заключаются в том, что для Li-ion аккумуляторов — выше напряжение на элемент (номинальное напряжение элемента 3,6 В против 2 В для SLA), более жесткий допуск на это напряжение (±0,05 В) и отсутствие медленного подзаряда по окончании полного заряда.

Для примера приведем требования и рекомендации по заряду и разряду литий-ионных аккумуляторов фирмы Panasonic [1]:

• максимальное напряжение заряда 4,2 или 4,1 вольта в зависимости от модели аккумулятора;
• напряжение окончания разряда 3,0 вольта;
• рекомендуемый ток заряда 0,7 С, ток разряда (нагрузки) — 1 С и меньше;
• если напряжение на аккумуляторе менее 2,9 вольта, то рекомендуемый ток заряда 0,1 С;
• глубокий разряд может привести к повреждению аккумулятора (т. е. должно соблюдаться общее правило — Li-ion аккумуляторы любят скорее находиться в заряженном состоянии, чем в разряженном, и заряжать их можно в любое время, не дожидаясь разряда);
• по мере приближения напряжения на аккумуляторе к максимальному значению, ток заряда уменьшается. Окончание разряда должно происходить при уменьшении тока заряда до (0,1 … 0,07) С в зависимости от модели аккумулятора. После окончания заряда ток заряда прекращается полностью.
• диапазон температур при заряде от 0 до 45 градусов Цельсия, при разряде от минус 10 до 60 градусов Цельсия.

Приведенные выше данные могут отличаться в ту или иную сторону для аккумуляторов других производителей.

В то время как для SLA аккумуляторов допустима некоторая гибкость в установке значения напряжения прекращения заряда, для Li-ion аккумуляторов изготовители очень строго подходят к выбору этого напряжения. Порог напряжения прекращения заряда для Li-ion аккумуляторов 4,10 В или 4,20 В, допуск на установку для обоих типов ±0,05 В на элемент. Для вновь разрабатываемых Li-ion аккумуляторов, вероятно, будут определены другие значения этого напряжения. Следовательно, зарядные устройства для них должны быть адаптированы к требуемому напряжению заряда.

Более высокое значение порога напряжения обеспечивает и большее значение емкости, поэтому в интересах изготовителя выбрать максимально возможный порог напряжения без нарушения безопасности. Однако на величину этого порога влияет температура аккумулятора, и его устанавливают достаточно низким для того, чтобы допустить повышенную температуру при заряде.

В зарядных устройствах и анализаторах аккумуляторов, которые позволяют изменять значение этого порога напряжения, его правильная установка должна соблюдаться при обслуживании любых аккумуляторов Li-ion типа. Однако большинство изготовителей не обозначают тип Li-ion аккумулятора и напряжения окончания заряда. И, если напряжение установлено неправильно, то аккумулятор с более высоким напряжением выдаст более низкое значение емкости, а аккумулятор с более низким — будет немного перезаряжен. При умеренной температуре повреждения аккумуляторов не происходит.

Именно в этом, как правило, и заключается причина того, что аккумулятор, заряженный, например, в «родном» телефоне, работает меньшее или большее время, чем этот же аккумулятор, заряженный в настольном зарядном устройстве неизвестного производителя.

Повышение температуры аккумулятора при заряде незначительно (от 2 до 8 градусов в зависимости от типа и производителя)

Вмешательство потребителя в любое Li-ion зарядное устройство не рекомендуется.

Медленный подзаряд по окончании заряда, характерный для аккумуляторов на основе никеля, не применяется, потому что Li-ion аккумулятор не терпит перезаряда. Медленный заряд может вызвать металлизацию лития и привести к разрушению элемента. Вместо этого время от времени для компенсации маленького саморазряда аккумулятора из-за небольшого тока потребления устройством защиты может применяться кратковременный заряд.

Li-ion аккумуляторы содержат несколько встроенных устройств защиты: плавкий предохранитель, термопредохранитель и внутреннюю схему управления, которая отключает аккумулятор в нижней и верхней точках напряжения разряда и заряда.

Меры предосторожности: Никогда не пытайтесь заряжать литиевые батарейки! Попытка зарядить эти аккумуляторы может вызывать взрыв и воспламенение, которые распространяют ядовитые вещества и могут причинить повреждения оборудованию.

Меры безопасности: В случае разрушения литий-ионного аккумулятора, утечки электролита и попадания его на кожу или глаза, немедленно промойте эти места проточной водой. Если электролит попал в глаза, промойте их проточной водой в течение 15 минут и обратитесь к врачу.

При написании статьи использованы материалы, любезно предоставленные г-ном Isidor Buchmann, основателем и главой Канадской компании Cadex Electronics Inc. [3].

Более подробная информация на русском языке об аккумуляторах для мобильной техники связи, компьютеров и других портативных приборов, советы по эксплуатации и обслуживанию приведены в [4,5,6,7] .

О зарядных устройствах для мобильных устройств связи в следующей статье.

Источник