Telefono akumuliatoriaus įkrovimo ciklai ir ilgaamžiškumas

Kasdien naudojame dešimtis baterijomis maitinamų prietaisų - nuo kišenėje esančio išmaniojo telefono iki elektromobilių. Gamintojai griežtais, daug laiko reikalaujančiais bandymais, imituojančiais ilgus naudojimo metus kontroliuojamomis laboratorinėmis sąlygomis, nustato, kad baterija tarnaus dvejus metus intensyvaus naudojimo. Nors 1800 m. italų fizikas Alessandro Volta pasauliui pristatė pirmąjį galvaninį krūvį, atvėrusį kelią pasaulio elektrifikavimui, baterijų bandymai tapo ypač svarbūs tik dabar.

Istorija, pavyzdžiui, su „Samsung Galaxy Note 7“ 2016 m., rodo, kas nutinka, kai testavimas nepavyksta. Problema buvo susijusi su nekokybiškai suprojektuotomis ličio jonų baterijomis. Po pirminio atšaukimo „Samsung“ pakeitė baterijas kito tiekėjo įrenginiais, tačiau paaiškėjo, kad ir su jais buvo problemų. Galiausiai 2016 m. spalio 10 d. gaminys buvo visiškai atšauktas, o „Credit Suisse“ analitikai apskaičiavo, kad nuostoliai siekia mažiausiai 17 mlrd. dolerių. Baterijų testavimas - tai nematomas skydas, kuris kasdien saugo naudotojus.

Pagrindinės baterijų sąvokos ir testavimo esmė

Kad suprastumėte baterijos testavimo procesą, turite žinoti keletą pagrindinių sąvokų:

• Talpa: Nustato, kiek energijos galima sukaupti baterijoje. Vienetai yra miliampervalandės (mAh) arba ampervalandės (Ah).
• SoC (State of Charge): Rodo, kiek energijos liko baterijoje.
• DoD (Depth of Discharge): Rodo, kiek energijos buvo sunaudota. Pvz., DoD 40 % reiškia, kad sunaudota 40 % talpos.
• C-Rate: Nustato įkrovimo arba iškrovimo greitį, palyginti su baterijos talpa. 1C reiškia, kad baterija visiškai įkraunama per vieną valandą.
• Įkrovimo ciklas: Vienas ciklas - tai 100 % baterijos talpos sunaudojimas. Tai nebūtinai turi įvykti vienu metu: du kartus įkrauti nuo 50 % iki 100 % taip pat sudaro vieną ciklą.

Ličio jonų baterijos yra vartojimo detalė: jos dėvisi su kiekvienu įkrovimo ciklu ir laikui bėgant neišvengiamai praranda talpą. Pramonės standartas rodo, kad baterijos „mirtis“ - jos talpa sumažėja iki 80 % pradinės vertės. Pavyzdžiui, elektromobilio baterija turi išgyventi ne mažiau kaip 1 500 ciklų, o tai atitinka maždaug 300 000 km, kai vidutinis nuvažiuojamas atstumas yra 200 km.

Baterijų testavimo metodai

Priklausomai nuo to, ką norima patikrinti, laboratorijos naudoja įvairius bandymų metodus:

1. Talpos testas: Tai paprasčiausias testas, kuriuo patikrinama, ar baterija turi tiek energijos, kiek nurodo gamintojas. Prekybos centruose pirktos 20000 mAh talpos maitinimo baterijos talpa realiai gali būti tik 15000 mAh.
2. Ciklų testas: Baterija pereina šimtus ar tūkstančius įkrovimo ir iškrovimo ciklų. Įprastas baterijos testas užtruktų ne vienerius metus - 3 000 ciklų bandymas, kai per dieną atliekamas vienas ciklas, trunka daugiau nei aštuonerius metus. Kad pagreitintų baterijos senėjimą, gamintojai naudoja ekstremalias sąlygas: aukštą temperatūrą, intensyvią įkrovimo srovę, gilią iškrovą.

Profesionalios baterijų testavimo laboratorijos įranga

Profesionalioje baterijų bandymų laboratorijoje derinama tikslioji elektronika, kontroliuojama aplinka ir pažangi automatika.

• Akumuliatorių cikleris: Tai pagrindinis laboratorijos įrankis, tiksliai kontroliuojantis įkrovimo ir iškrovimo srovę, vienu metu matuojantis įtampą, srovę, temperatūrą ir perduodamą energiją. Jie būna nuo mažų prietaisų, kuriais bandomi pavieniai 18650 elementai, iki milžiniškų megavatų sistemų, skirtų elektromobilių pakuotėms. Šiuolaikiniai cikliatoriai turi regeneracinę funkciją - iškraunant iš baterijos paimta energija grąžinama į elektros tinklą.
• Klimato kamera: Temperatūra yra svarbiausias išorinis veiksnys, turintis įtakos baterijoms. Profesionalūs bandymai atliekami klimato kamerose, kuriose galima tiksliai reguliuoti temperatūrą nuo -40 °C iki +60 °C ar daugiau. Inžinieriai imituoja ekstremalias sąlygas: žiemą Norvegijoje (-30°C) ir vasarą Dubajuje (+50°C).
• Automatizavimas ir stebėjimas: Tūkstančiai įkrovimo ciklų - tai mėnesiai ar metai bandymų. Pažangi programinė įranga kontroliuoja kiekvieną bandymo aspektą: kada įkrauti, kaip greitai, kokia įtampa, kiek laiko laukti. Automatiniai pavojaus signalai sustabdo bandymą, jei temperatūra pakyla per greitai, įtampa elgiasi neįprastai arba sparčiai mažėja talpa.

Realaus bandymo eiga

Tipiškas baterijos ciklo bandymas gali atrodyti taip:

• Įkrovimo greitis: 1C - pilnas įkrovimas per vieną valandą.
• Iškrovimo gylis: 100 % DoD - visi ciklai nuo didžiausio iki mažiausio.
• Galutinis kriterijus: sumažėjimas iki 80 % pradinės talpos.

Baterija prijungiama prie cikliatoriaus klimato kameroje. Bandymas susideda iš trijų fazių:

1. Pradinė fazė (50-100 ciklų): Baterija praranda 3-5 % savo talpos.
2. Stabilumo fazė: Talpa mažėja labai lėtai ir tiesiškai - apie 0,05 % per ciklą.
3. Spartesnio mažėjimo fazė („kelio“): Degradacijos kreivė lūžta - talpa mažėja sparčiai, iki 0,2-0,3 % per ciklą.

Atlikus bandymus, reikia išanalizuoti surinktus duomenis. Talpos grafikas, sugretintas su ciklų skaičiumi, rodo būdingą formą nepriklausomai nuo baterijos tipo. „Kelio taškas“ (kreivės kelias) - tai taškas, kuriame degradacija sparčiai spartėja. Pavyzdžiui, baterija, išbandyta 25 °C temperatūroje, išgyvens 1500 ciklų iki 80 % talpos. Lėtas įkrovimas (0,5C) yra daug švelnesnis nei greitas įkrovimas (2C).

Dirbtinio intelekto ir mašininio mokymosi indėlis

Šiuolaikinėse baterijų valdymo sistemose naudojama strategija: greitas įkrovimas iki 80 %, paskui gerokai sulėtėja. Mašininio mokymosi algoritmai analizuoja subtilius pirmųjų 5-100 ciklų duomenų dėsningumus, įskaitant įtampos pokyčius, įkrovimo charakteristikas ir pradinę degradacijos dinamiką. Tai leidžia prognozuoti bendrą tarnavimo laiką daugiau nei 95 % tikslumu. Baterijai įvertinti užtenka kelių dienų ar savaičių, o ne mėnesių.

Kaip prižiūrėti telefono bateriją, kad ji tarnautų ilgiau?

Neretai širdis nukrenta į kulnus, kai ne laiku ir ne vietoje išsikrauna išmanusis telefonas. Kad ši baimė, vadinama nomofobija, nepersekiotų ir telefono baterija veiktų kuo ilgiau, užtenka atsikratyti vieno daugelio pamėgto įpročio - nepalikti jos krautis pernakt.

Nors šiuolaikiniai telefonai yra pažangūs ir įkraunant bateriją patys seka bei kontroliuoja jos išteklius, paliekant ją krautis per naktį, jai daromas žalingas poveikis. „Kraunant bateriją pernakt, išmanusis telefonas pats identifikuoja, kai įrenginys jau būna įkrautas 100 proc. ir toliau jo nebekrauna, tačiau tuo metu vyksta kitas žalingas ciklas - baterija šiek tiek nusenka ir vėl pradedamas jos įkrovimas. Tokie ciklai vyksta visą naktį ir taip sekina bateriją“, - paaiškina išmaniųjų įrenginių ekspertas.

Toks krovimas didina tikimybę, kad baterija susidėvės greičiau ir neigiamai veiks įrenginio stabilumą sukeldama operacinės sistemos sutrikimus ir įrenginio persikrovimus. Visiškai įkrautame akumuliatoriuje gali susidaryti šilumos perteklius, o karštis yra didžiausias baterijų priešas. Pagrindinis ličio jonų akumuliatoriaus priešas yra ne dažnas naudojimas, o nuolatiniai blogi įpročiai.

Optimalus įkrovimas

Norint, kad baterija tarnautų kuo ilgiau, svarbu jos įkrovimo lygį palaikyti 30-80 proc. ribose. Pasak ekspertų, įkrauti akumuliatorių iki 100 proc. užtenka vos vieną kartą per mėnesį. Rekomenduojama, kad įkrova būtų nuo 20 % iki 80 % akumuliatoriaus lygio. Viršijus 80 % arba žemiau 20 %, ličio jonų elementai patiria didesnį apkrovimą ir pagreitėja jų susidėvėjimas. Kai tik įmanoma, venkite akumuliatoriaus iškrovimo iki 0 %.

Naudingos funkcijos ir patarimai

• Išjungti greitąjį įkrovimą: Jei norite išmanųjį krauti pernakt, rekomenduojama išjungti greitojo įkrovimo funkciją. Greitasis įkrovimas sunaudoja daugiau energijos, todėl, jei naudojamas nuolat, gali padidėti temperatūra ir padidėti susidėvėjimas.
• Naudoti originalius kroviklius: Visada naudokite originalų arba sertifikuotą kokybišką įkroviklį, kad išvengtumėte perkaitimo, elektros gedimų ar net gaisro pavojaus.
• Baterijos saugojimo funkcijos:
  • „iOS“ įrenginiai: „iOS 13“ ir naujesnėse versijose veikiančių įrenginių savininkams rekomenduojama pasinaudoti „Optimized Battery Charging“ funkcija. Ji leidžia „iPhone“ išmaniajam įsiminti, kada reguliariai įjungiamas ir išjungiamas krovimas. Telefonas sustos krautis pasiekęs 80 proc. ribą, o likusius 20 proc. energijos įkraus itin lėta srove prieš jums ištraukiant laidą. Aktyvuoti ją galima: „Nustatymai“ > „Baterija“ > „Baterijos sveikatos ir įkrovimo“ > „Optimized Battery Charging“.
  • „Samsung“ telefonai: Naujesnių „Samsung“ telefonų savininkai taip pat gali pasinaudoti funkcija, leidžiančia apsaugoti bateriją nuo dėvėjimosi. Ją įjungus išmanusis neleis baterijos įkrauti daugiau nei 85 proc. Tai padaryti galima: „Nustatymai“ > „Akumul. ir įrenginio priežiūra“ > „Akumuliatorius“ > „Daugiau akumuliatoriaus nustat.“ > „Apsaugoti akumuliatorių“.
  • „Google Pixel“: Jame yra „Smart Charge“ parinktis, kuri valdo įkrovimo greitį ir laiką, ypač naktį, kad akumuliatorius būtų visiškai įkrautas prieš pat dienos pradžią.
  • „Xiaomi“ / „Redmi“ / „POCO“: Naujausiose „HyperOS“ versijose buvo pridėta „Baterijos apsauga“, suteikianti prieigą prie sveikatos ir ciklo informacijos.
• Kalibruoti akumuliatorių: Periodiškai kalibruokite akumuliatorių. Kas 1-2 mėnesius visiškai iškraukite bateriją, kol telefonas išsijungs, ir įkraukite ją iki 100 %. Tai padeda operacinei sistemai rodyti faktinį akumuliatoriaus procentą, taip išvengiant netikėtų išsijungimų ar netikslių rodmenų.
• Venkite perkaitimo: Nelaikykite telefono aukštoje temperatūroje, pavyzdžiui, karštame automobilyje ar tiesioginiuose saulės spinduliuose. Karštis yra didžiausias baterijų priešas.
• Atnaujinkite programinę įrangą: Gamintojai dažnai išleidžia naujinimus, kurie pagerina akumuliatoriaus efektyvumą.
• Įkrovimo tvarka: Pirmiausia įjunkite įkroviklį į sieninį lizdą, tada prijunkite telefoną. Baigus įkrauti, pirmiausia atjunkite telefoną.

Išmaniojo telefono baterijos veikimo laikas paprastai yra nuo 2 ir 3 metų arba kol bus prarasta maždaug 20-30 % pradinės talpos. Ar verta keisti telefono bateriją? Taip, jeigu jūsų įrenginys yra sąlyginai naujas (naujesnis nei 2-3 metai).

Baterijos nusidėvėjimo požymiai ir patikra

Telefono baterija dėvisi nuolat, todėl ilgainiui ji pradeda greičiau išsikrauti. Baterijos būklę blogina ne tik įkrovimo ciklai, bet ir karštis bei intensyvus naudojimas. Nusidėvėjusi ir prastai veikianti baterija gali lėtinti telefoną ir lemti netikėtus išsijungimus.

Pagrindiniai nusidėvėjusios baterijos požymiai

• Padažnėjęs poreikis įkrauti telefoną: Telefonas veikia trumpiau, greičiau išsikrauna net ir neintensyviai naudojant.
• Greitas ir nenuoseklus išsikrovimas: Baterijos procentai „šokinėja“, pavyzdžiui, nuo 20 % staiga šoka į 40 %.
• Netikėti išsijungimai: Telefonas su labiau nusidėvėjusia baterija turi kur kas didesnę tikimybę netikėtai išsijungti, pavyzdžiui, likus dar 26 proc. įkrovos. Prastai veikianti baterija jautriau reaguoja į minusinę temperatūrą.
• Sulėtėjęs darbas: Kai kurie gamintojai sulėtina telefonų procesorius atitinkamai pagal baterijos nusidėvėjimą, kad apsaugotų įrenginius nuo netikėtų užstrigimų.
• Padidėjęs kaitimas: Jei įrenginys nuolat labai karštas ties baterijos zona, tai blogas ženklas.
• Korpuso deformacijos ir išsipūtusi baterija: Jei ekranas ar galinis dangtelis pastebimai iškilęs, yra tarpų tarp rėmelio, korpusas linguoja paspaudus kampus - tai gali reikšti išsipūtusią bateriją. Tai rimčiausias signalas, nes išbrinkusios baterijos gali sprogti ir išskirti nuodingas dujas. Nedelsdami nustokite naudoti įrenginį, jei pastebite šiuos požymius.

Kaip pasitikrinti telefono baterijos būklę?

„iPhone“ telefonuose:

Eikite: „Nustatymai“ > „Akumuliatorius“ > „Akumuliatoriaus būklė ir įkrovimas“.

• Maksimali talpa (Maximum Capacity): Tai procentas, parodantis, kiek dabartinė baterija gali sutalpinti energijos palyginti su nauja. 100 % - visiškai naujas akumuliatorius, 90 % - lengvai dėvėtas, 80 % ir mažiau - jau pastebimai nusidėvėjęs. „Apple“ nurodo, kad dauguma „iPhone“ modelių sukurti taip, jog tinkamai prižiūrima baterija išlaikytų apie 80 % pradinės talpos po maždaug 500 pilnų įkrovimo ciklų, o naujesniuose modeliuose ta riba pakelta iki maždaug 1000 ciklų.
• Didžiausio našumo galimybė (Peak Performance Capability): Šiame laukelyje nurodoma, ar baterija sugeba užtikrinti reikiamą srovę piko metu.
• Svarbios baterijos žinutės: Naujesni „iPhone“ modeliai gali rodyti pranešimą, jei įrenginyje įdiegta neoriginali ar neatpažinta baterija.
• Įkrovimo ciklų skaičius: Naujausiuose modeliuose (pvz., „iPhone 15“ serijoje) su naujesnėmis iOS versijomis matomas ir įkrovimo ciklų skaičius, baterijos pagaminimo bei pirmo aktyvavimo data.

„Android“ telefonuose:

„Android“ telefonų pasaulis labai įvairus, todėl baterijos būklės patikrinimo būdai skiriasi priklausomai nuo gamintojo. Nors ne visi „Android“ įrenginiai rodo įkrovimo ciklų skaičių tiesiogiai, egzistuoja būdai, kaip stebėti ir įvertinti baterijos būklę.

• „Samsung Galaxy“: Naujesniuose „Samsung“ telefonuose baterijos būklę galima įvertinti per programėlę Samsung Members (skiltis „Diagnostics“ -> „Battery Status“) arba diagnostikos skiltį „Įrenginio priežiūra“. Čia rasite naudingų duomenų, įskaitant akumuliatoriaus ciklų skaičių (jei virš 500, tikėtina, kad baterija išsikraus kur kas greičiau).
• „Xiaomi / Redmi / POCO“: Daugelyje MIUI versijų galima įvesti slaptą kodą *#*#6485#*#*. Atsidariusiame langelyje pateikiama baterijos informacija: gamyklinė ir dabartinė pilno įkrovimo talpa, kartais - ir sveikatos procentas.
• „Google Pixel“ ir kiti: Dalis „Pixel“ modelių su naujesnėmis Android versijomis taip pat pradėjo rodyti baterijos ciklų skaičių ir sveikatą, tačiau senesniuose įrenginiuose ši informacija iki šiol pasiekiama tik per sisteminius įrankius ar ADB komandas. Taip pat verta prisiminti universalų testavimo kodą *#*#4636#*#*, kuris kai kuriuose Android įrenginiuose atidaro „Testing“ meniu.

Programėlės baterijos būklei stebėti:

Paprasčiausias ir universaliausias būdas yra įdiegti programas, kurios stebi akumuliatoriaus veikimą. Šios programėlės negali rodyti ciklų prieš įdiegimą, tačiau nuo pirmos naudojimo dienos gali padėti sekti akumuliatoriaus būklę.

• AccuBattery: Viena populiariausių ir tiksliausių programų baterijos talpai įvertinti. Ji per kelias dienas stebi realų įkrovimo ir iškrovimo srautą ir pagal tai apskaičiuoja faktinę talpą mAh, palygina ją su gamintojo nurodyta ir pateikia sveikatą procentais.
• Ampere: Ši programėlė labiau orientuota į momentinį įkrovimo srovės matavimą: matysite, ar telefonas kraunasi normaliu greičiu, kokia įtampa ir temperatūra. Ji taip pat parodo sistemos pranešamą baterijos būklę („good“, „overheat“ ir pan.).
• CPU-Z, DevCheck, AIDA64: Tai bendros aparatinės įrangos informacijos programos, turinčios atskirą baterijos skiltį. Jos nurodo lygį, temperatūrą, įtampą ir dažnai - sisteminį „health“ statusą.
• Battery Guru: Labai populiari dėl siūlomos pažangios statistikos, suasmenintų signalizacijų, realaus laiko suvartojimo analizės, temperatūros kontrolės ir patarimų apie sveikus įkrovimo įpročius.
• Battery Monitor (System Monitor Tools Lab): Teikia išsamią stebėseną, įskaitant realaus laiko sveikatos, temperatūros, įtampos ir akumuliatoriaus lygio informaciją.

Kompiuteriniai įrankiai „iPhone“ baterijos būklei:

• CoconutBattery (macOS): Populiarus įrankis „Mac“ naudotojams. Prijungus „iPhone“ prie kompiuterio, programoje matysite dizaino talpą (mAh), dabartinę pilno įkrovimo talpą, baterijos sveikatą procentais, įkrovimo ciklų skaičių, temperatūrą ir kitą statistiką.
• 3uTools (Windows): „Windows“ aplinkoje ypač mėgstama programa, parodanti ne tik baterijos būklę, bet ir daugelio komponentų (ekrano, kamerų) originalumą.

Baterijos keitimas ir pirkimas

Jei naudotas telefonas dar gauna saugumo ir sistemos atnaujinimus, veikia sklandžiai ir atitinka jūsų poreikius, nauja baterija jam gali suteikti dar kelis metus komfortiško naudojimo.

Kur pakeisti bateriją?

• Oficialus servisas: Gamintojo ar autorizuoto serviso centras naudoja originalias dalis, atkuria sandarumą ir atnaujina baterijos identifikaciją sistemoje.
• Neautorizuoti servisai: Kokybiški nepriklausomi meistrai gali pakeisti bateriją pigiau, naudodami originalias ar aukštos kokybės analogiškas baterijas.
• Savarankiškas keitimas: Technologiškai pažengusiems vartotojams įmanoma bateriją pasikeisti patiems, pasinaudojant remonto gidais ir įrankių rinkiniais, jei tai modelis su išimama baterija. Po keitimo verta atlikti kelis pilnus įkrovimo/iškrovimo ciklus, kad sistema „prisitaikytų“ prie naujos baterijos. Nekeiskite akumuliatoriaus patys, nebent turite patirties.

Kiek kainuoja pakeisti telefono bateriją, priklauso nuo įvairių veiksnių, pavyzdžiui, baterijos talpa ir telefono modelis.

Ką tikrinti perkant naudotą telefoną?

Prieš pirkdami naudotą išmanųjį telefoną, būtinai patikrinkite ne tik bateriją, bet ir šiuos aspektus:

1. IMEI ir istorija: Surinkite kodą *#06# ir patikrinkite IMEI numerį operatoriaus ar specialiose svetainėse, ar telefonas nėra praneštas kaip pavogtas, užblokuotas ar įtrauktas į juodąjį sąrašą.
2. Paskyrų užraktai: „iPhone“ atveju pardavėjas turi išjungti „Find My iPhone“ ir atsijungti nuo „Apple ID“, kad neliktų „Activation Lock“. „Android“ telefonuose įsitikinkite, kad išjungta „Factory Reset Protection“.
3. Ekranas, garsas ir kameros: Patikrinkite, ar ekrane nėra įtrūkimų, dėmių, „degimo“ žymių (ypač OLED ekranuose). Išbandykite garsą ir visas kameras.
4. Jungtys, mygtukai ir jutikliai: Patikrinkite, ar įkrovimo prievadas ir kontaktai neturi korozijos, purvo, ar kabelis įsistato tvirtai. Išbandykite visus mygtukus ir jutiklius.
5. Korpuso būklė: Įvertinkite, ar korpusas neturi pažeidimų, deformacijų.

Naudoto telefono pirkimas gali būti puikus būdas sutaupyti ir prisidėti prie tvaresnio vartojimo, tačiau tik tuo atveju, jei prieš atsiskaitydami skiriate laiko patikrai. Neišimama baterija: Visada kreipkitės į profesionalų arba techninį aptarnavimą. Ciklai yra kaupiamieji ir negrįžtami, jų negalima iš naujo nustatyti.

tags: #telefono #akumuliatoriaus #ikrovimo #ciklai