Почему на ноутбуке батарея заряжается не полностью: Аккумулятор ноутбука не заряжается полностью: что делать?

Содержание

В настоящее время моя батарея не заряжается более чем на 98%

Сложности, связанные с этим вопросом, настолько велики, что их невозможно решить без полной физической разборки батареи и анализа элементов внутри батареи, схема заряда, схема «информация» и метод, используемый в цепи информации, а также любая правильная или неправильная балансировка и отключение (цепь защиты) через все это.
Без запуска отдельных элементов через цикл зарядки-разрядки и анализа их реакции или, по крайней мере, проверки напряжения каждого элемента в целом пакете.

Давайте попробуем сделать это проще (как будто это произойдет).

Если батарея старая, она, вероятно, уже не так хороша, как раньше. Если бы батарея была дешевой подделкой, не только используемые в ней элементы могли бы быть недолговечными, но и используемые в ней схемы могли быть отключены кем-то , или даже за пределами надлежащих спецификаций и опасно.
Если дизайн должен показывать фактическую емкость батареи, отражающую 100% в любое время после первых нескольких недель использования, это в любом случае будет неверным.
В основном то, с чем мы здесь работали, однако это шоу всегда будет восприятием, а не реальностью.

Максимум, что может сделать пользователь, это определить, работает ли батарея на устройстве по крайней мере 50-60% времени, когда это была хорошая батарея, или батарея больше не является хорошей и небезопасной для использования. Фактический отраслевой стандарт и спецификации говорят, что если батарея не держит 80% своей первоначальной емкости, это плохо, но я понимаю, что некоторые люди будут использовать плохой аккумулятор намного дольше.

Пользователь может оценить качество внутренних элементов, воздействие тепла (и сильного холода), обработку, которую он получает через цепь зарядки, чтобы определить общее качество батареи. Затем угадайте возраст предметов внутренней клетки и вычислите их срок службы. Только литий-ионные аккумуляторы премиум-класса, используемые в наилучших условиях, с лучшим алгоритмом зарядки, будут «хорошими» аккумуляторами в течение более 2-3 лет. Если ячейки хлам, то зарядка какая угодно, если ячейки не балансировались, а она в возрасте 2-3 года, то по умолчанию наверное плохо. Суммарная общая емкость, которую могут удерживать ячейки, и количество времени, в течение которого устройство может работать, также скажет об этом.

Хотя зарядка не до «100 %» может указывать на то, что батарея и элементы внутри блока больше не в порядке, это не докажет этого на самом деле, если не известны все другие факторы или не проверены элементы внутри аккумулятора.

литий-ионные аккумуляторы заряжаются по определенному алгоритму CC&CV и его вариациям, которые аналогичны. Аккумулятор, заряженный на 98% по напряжению, был бы настолько близок к полной зарядке, что беспокоиться об этом было бы пустой тратой времени. С другой стороны, аккумулятор, который больше не заряжается до 100% напряжения или не поддерживает заряд в течение некоторого времени, когда он не разряжается, указывает на неисправность аккумулятора. Литий-ионные батареи, которые плохи, также небезопасны. Опять же, отображаемое число не определяет это так или иначе, определяет фактическое состояние ячеек.

Литий-ионные аккумуляторы

могут использовать схемы, определяющие заряд на основе напряжения или тока. Схема, основанная на токе, никогда не сможет показать, что старая батарея имеет весь ток, который у нее был изначально, когда батареи действительно стареют и теряют емкость в течение своего срока службы.
В зависимости от защитного отключения и его конструкции батарея может не показывать полное напряжение, если блок не выполняет полную и правильную балансировку каждой ячейки (или параллелограмм) в последовательном блоке. Не во всех схемах зарядки ноутбуков или батарей применяется схема полного баланса. любые отдельные наборы ячеек в пакете, которые слабее других, могут повлиять на воспринимаемый уровень заряда пакета. Это фактически не определило бы, что пакет был плохим или что какие-либо клетки были плохими. В зависимости от схемы это может просто указывать на то, что используются надлежащие методы защиты ячейки (отключение напряжения) от перезаряда, даже если может существовать дисбаланс (напряжение от ячейки к ячейке).
Правильно спроектированные цепи заряда заряжают аккумулятор (фактически каждую ячейку) до нужного напряжения, и остановка зарядки, это хорошо. Цепь заряда, которая продолжает заряжаться, даже если ячейка не достигает полного напряжения, — это плохо. Даже при правильной зарядке может быть некоторое падение напряжения, когда заряд больше не применяется, что само по себе не о чем беспокоиться. Даже показания ниже 90% IN USE после полной зарядки могут быть совершенно нормальными.
Но (вернемся к пункту 1) неисправная ячейка не достигает или поддерживает полное напряжение. Итак, что мы должны получить с 98% показаниями, основанными на напряжении? что схема заряда и схема защиты исправно выполняют свою работу, или что элементы плохие? Когда ячейки плохие, они (как правило) также не обладают хорошей емкостью, что важнее количества.
Многие информационные схемы, которые определяют ток, который входит и выходит из ячейки, в любом случае ошибочны в половине случаев, потому что ячейки меняются со временем. Эти маленькие мозги внутри целой упаковки могут быть сброшены путем полной разрядки и перезарядки элемента, при этом через несколько недель они все равно снова немного отключатся. Если бы он использовал этот тип обнаружения, вы могли бы разрядить аккумулятор, перезарядить его, снова разрядить и перезарядить. Это откалибровало бы схему там, и больше ничего не делало.

Калькулятор времени зарядки аккумулятора — Footprint Hero

Воспользуйтесь нашим калькулятором времени зарядки аккумулятора, чтобы легко оценить, сколько времени потребуется для полной зарядки аккумулятора.

Калькулятор времени зарядки аккумулятора

Емкость батареи

мАчВчкВтч

Ошибка: Это поле обязательно для заполнения.

Ток заряда

mAAW

Ошибка: Это поле обязательно для заполнения.

Тип батареи

Литий (LiFePO4, LiPo, Li-ion и т. д.) Свинцово-кислотный (герметичный, залитый, AGM, гель) Никель-кадмий (NiCd) Никель-металлогидрид (NiMH) Прочее

Состояние заряда батареи (SoC)

Дополнительно: Насколько заряжена ваша батарея? Если оставить поле пустым, мы будем считать, что он полностью разряжен (0% SoC), за исключением свинцово-кислотных аккумуляторов, которые, как мы предполагаем, разряжены наполовину (50% SoC).

Приблизительное время зарядки:

Совет: Если вы заряжаете аккумулятор от солнечной батареи, вы можете гораздо точнее оценить время ее зарядки с помощью нашего калькулятора времени зарядки солнечной батареи.

Как пользоваться этим калькулятором

1. Введите емкость аккумулятора и выберите единицы измерения из списка. Единицы измерения: миллиампер-часы (мАч), ампер-часы (Ач), ватт-часы (Втч) и киловатт-часы (кВтч).

2. Введите ток заряда вашего зарядного устройства и выберите единицы измерения из списка. Возможные единицы измерения: миллиампер (мА), ампер (А) и ватт (Вт).

3. Если калькулятор запрашивает это, введите напряжение аккумулятора или зарядное напряжение. В зависимости от комбинации единиц измерения, выбранной для емкости аккумулятора и тока заряда, калькулятор может попросить вас ввести напряжение.

4. Выберите тип батареи из списка.

5. Необязательно: введите уровень заряда аккумулятора в процентах. Например, если ваша батарея заряжена на 20%, вы должны ввести число 20. Если ваша батарея разряжена, вы должны ввести 0.

6. Нажмите «Рассчитать время зарядки», чтобы получить результаты.

3 Формулы расчета времени зарядки аккумулятора

Для тех, кто интересуется базовой математикой, вот 3 формулы для расчета времени зарядки аккумулятора. Я начинаю с самой простой и наименее точной формулы и заканчиваю самой сложной, но самой точной.

Формула 1

Формула: время зарядки = емкость батареи ÷ зарядный ток

Точность: Самая низкая

Сложность: Наименьшая

Самый простой, но наименее точный способ оценить время заряда — разделить емкость аккумулятора на ток заряда.

Чаще всего емкость аккумулятора указывается в ампер-часах (Ач), а ток заряда зарядного устройства — в амперах (А). Таким образом, вы часто будете видеть эту формулу, написанную с помощью следующих единиц:

 время зарядки = емкость батареи (Ач) ÷ ток зарядки (А)

Однако емкость батареи также может быть выражена в миллиампер-часах (мАч), ватт-часах (Втч). ) и киловатт-часы (кВтч). И ваше зарядное устройство может указать выходную мощность в миллиамперах (мА) или ваттах (Вт), а не в амперах. Таким образом, вы также можете увидеть формулу, написанную с различными комбинациями единиц измерения.

 время зарядки = емкость батареи (мАч) ÷ ток заряда (мА)
время зарядки = емкость батареи (Втч) ÷ скорость зарядки (Вт)

Иногда единицы измерения не совпадают. Емкость аккумулятора может быть указана в ватт-часах, а скорость зарядки — в амперах. Или они могут быть указаны в миллиампер-часах и ваттах.

В этих случаях вам необходимо конвертировать единицы измерения, пока не будет найдена «подходящая» пара, например, ампер-часы и ампер, ватт-часы и ватты или миллиампер-часы и миллиамперы.

Для справки, вот формулы, которые вам нужно преобразовать между наиболее распространенными единицами измерения емкости аккумулятора и скорости заряда. Большинство из них ссылаются на наш соответствующий калькулятор конверсии.

Перевод единиц измерения емкости батареи:

ватт-часы = ампер-часы × вольты
ампер-часы = ватт-часы ÷

вольт

миллиампер-часов = ампер-часы × 1000
ампер-часов = миллиампер-часы ÷ 1000
ватт-часов = миллиампер-часы × вольты ÷ 1000
миллиампер-час = ватт-час ÷ вольт × 1000
киловатт-часов = ампер-часы × вольты ÷ 1000
ампер-час = киловатт-час ÷ вольт × 1000
ватт-часов = киловатт-часы × 1000
киловатт-часов = ватт-часы ÷ 1000

Преобразование единиц измерения тарифа:

ампер = миллиампер ÷ 1000
миллиампер = ампер × 1000
ватт = вольт × ампер
ампер = ватт ÷

вольт

Сама по себе формула проста, но с учетом всех возможных преобразований она может показаться немного сложной. Итак, давайте пробежимся по нескольким примерам.

Пример 1: Емкость аккумулятора в ампер-часах, зарядный ток в амперах

Допустим, у вас есть следующие настройки:

Емкость аккумулятора: 100 ампер-часов
Зарядный ток: 10 А

Чтобы рассчитать время зарядки по этой формуле, нужно просто разделить емкость аккумулятора на ток зарядки.

 100 Ач ÷ 10 А = 10 часов

В этом сценарии расчетное время зарядки составляет 10 часов.

Пример 2. Емкость аккумулятора в ватт-часах, скорость зарядки в ваттах

Теперь рассмотрим следующий сценарий:

Емкость аккумулятора: 1200 Втч
Скорость зарядки: 150 Вт

Поскольку ваши единицы снова «совпадают», для расчета времени зарядки вы снова просто делите емкость батареи на скорость зарядки.

 1200Втч ÷ 150Вт = 8 часов

В этом сценарии расчетное время зарядки составляет 8 часов.

Пример 3. Емкость аккумулятора в миллиампер-часах, скорость зарядки в ваттах

Рассмотрим следующий сценарий, в котором единицы измерения не совпадают.

Емкость аккумулятора: 3000 мАч
Скорость зарядки: 10 Вт
Напряжение зарядки: 5 В

Во-первых, вам нужно решить, в какой набор соответствующих единиц вы хотите преобразовать. Вы считаете ватт-часы для емкости батареи и ватты для скорости заряда. Но вы не можете найти напряжение батареи, которое вам нужно преобразовать в миллиампер-часы в ватт-часы.

Вы знаете, что выходное напряжение зарядного устройства составляет 5 вольт, поэтому вы выбираете ампер-часы для емкости аккумулятора и ампер-часы для скорости зарядки.

Приняв это решение, сначала разделите ватты на вольты, чтобы получить зарядный ток в амперах.

 10W ÷ 5V = 2A

Далее вы преобразуете емкость батареи с миллиамп в часы усилителя, делит MilliamP на 1000.

 3000MAH ÷ 1000 = 3AH

Теперь у вас есть емкость батареи и зарядка единицы измерения. Наконец, вы делите емкость аккумулятора на ток зарядки, чтобы получить время зарядки.

 3 Ач ÷ 2 А = 1,5 часа

В этом примере расчетное время зарядки аккумулятора составляет 1,5 часа.

Формула 2

Формула: время заряда = емкость аккумулятора ÷ (ток заряда × эффективность заряда)

Точность: Средняя

Сложность: Средняя

9000 2 Не заряжает и не разряжает аккумулятор со 100% эффективностью. Часть энергии будет потеряна из-за неэффективности процесса зарядки.

Эта формула основывается на предыдущей и учитывает эффективность заряда/разряда, которая различается в зависимости от типа батареи.

Различные типы аккумуляторов имеют разную эффективность зарядки

Вот диапазоны эффективности основных типов аккумуляторов (источник):

Литий: 90-95%
Свинцово-кислотный: 80-85%
NiCd: 70-85%
NiMH: 70-85%

Примечание: Эффективность зарядки в реальных условиях не является фиксированной и варьируется в процессе зарядки в зависимости от ряда факторов, включая скорость зарядки и состояние заряда батареи. Чем быстрее зарядка, тем менее эффективна она.

Пример 1: Свинцово-кислотный аккумулятор

Предположим, у вас есть следующая конфигурация:

Емкость аккумулятора: 100 Ач
Зарядный ток: 10 А
Тип батареи: Свинцово-кислотная

Чтобы рассчитать время зарядки по формуле 2, сначала необходимо выбрать значение эффективности зарядки для вашей батареи. Свинцово-кислотные батареи обычно имеют энергоэффективность около 80-85%. Вы заряжаете аккумулятор со скоростью 0,1C, что не так быстро, поэтому вы предполагаете, что эффективность будет около 85%.

Выбрав процент эффективности, вам просто нужно подставить значения в формулу.

 100 Ач ÷ (10 А × 85%) = 100 Ач ÷ 8,5 А = 11,76 часа

В этом примере расчетное время зарядки составляет 11,76 часа.

Напомним, что, используя Формулу 1, мы оценили время зарядки этой установки в 10 часов. Только с учетом эффективности зарядки наша оценка времени увеличилась почти на 2 часа.

Пример 2: Аккумулятор LiFePO4

Предположим, у вас снова есть следующая конфигурация:

Емкость аккумулятора: 1200 Втч
Скорость зарядки: 150 Вт
Тип батареи: Литиевая (LiFePO4)

Исходя из того, что ваша батарея является литиевой и скорость зарядки относительно низкая, вы предполагаете, что эффективность зарядки составляет 95%. После этого вы можете подставить свои значения в формулу 2.

 1200 Втч ÷ (150 Вт × 95%) = 1200 Втч ÷ 142,5 Вт = 8,42 часа

В этом примере расчетное время зарядки составляет 8,42 часа.

Используя формулу 1, мы оценили время зарядки этой же установки в 8 часов. Поскольку литиевые батареи более эффективны, учет эффективности заряда не влияет на нашу оценку так сильно, как в случае со свинцово-кислотными батареями.

Пример 3: Литий-ионный аккумулятор

Снова вернемся к той же настройке, что и раньше:

Емкость аккумулятора: 3000 мАч
Скорость зарядки: 10 Вт
Напряжение зарядки: 5 В
Тип батареи: Литиевая (Li-ion)

Во-первых, нужно предположить эффективность заряда. Основываясь на том, что батарея представляет собой литиевую батарею, а скорость зарядки относительно быстрая, вы предполагаете, что эффективность зарядки составляет 90%.

Как и прежде, вам необходимо «сопоставить» единицы измерения, поэтому сначала вы преобразуете зарядный ток в ампер.

 10 Вт ÷ 5 В = 2 А

Затем вы переводите емкость батареи из миллиампер-часов в ампер-часы.

 3000мАч ÷ 1000 = 3Ач

С аналогичными устройствами теперь вы можете подставить все в формулу для расчета времени зарядки.

 3 Ач ÷ (2 А × 90%) = 3 Ач ÷ 1,8 А = 1,67 часа

В этом примере расчетное время зарядки составляет 1,67 часа.

Формула 3

Формула: время заряда = (емкость аккумулятора × глубина разряда) ÷ (ток заряда × эффективность заряда)

Приведенные выше 2 формулы предполагают что ваша батарея полностью разряжена. С технической точки зрения это выражается в том, что батарея находится на 100%-ной глубине разрядки (DoD). Вы также можете описать это как состояние заряда 0% (SoC).

Формула 3 включает DoD, чтобы вы могли оценить время зарядки независимо от того, насколько заряжена ваша батарея.

Пример 1: 50% DoD

Давайте вернемся к этой настройке, но на этот раз предположим, что наша свинцово-кислотная батарея имеет 50% DoD. (Большинство свинцово-кислотных аккумуляторов следует разряжать не более чем на 50 %, чтобы продлить срок службы аккумулятора.)

Емкость аккумулятора: 100 Ач
Зарядный ток: 10 А
Тип батареи: Свинцово-кислотная
Батарея ДоД: 50%

Как и прежде, предположим, что эффективность зарядки составляет 85%.

У нас есть вся необходимая информация, поэтому мы просто подставляем числа в формулу 3. Расчетное время зарядки аккумулятора составляет 5,88 часа.

Пример 2: 80% DoD

Для этого примера представьте, что у вас есть следующая установка:

Емкость батареи: 9 шт. 0052 1200 Втч
Скорость зарядки: 150 Вт
Тип батареи: Литиевая (LiFePO4)
Батарея ДоД: 80%

Как и прежде, предположим, что эффективность зарядки составляет 95%.

Имея это в виду, вот расчет, который вы должны сделать, чтобы рассчитать время зарядки.

 (1200Втч × 80%) ÷ (150Вт × 95%) = 960Втч ÷ 142,5Вт = 6,74 часа

В этом примере полная зарядка аккумулятора при 80% DoD займет около 6,7 часов.

Пример 3: 95% DoD

Предположим, заряд батареи вашего телефона составляет 5%, что означает, что уровень разрядки составляет 95%. Аккумулятор и зарядное устройство вашего телефона имеют следующие характеристики:

Емкость аккумулятора: 3000 мАч
Скорость зарядки: 10 Вт
Напряжение зарядки: 5 В
Тип батареи: Литиевая (Li-ion)
Батарея ДоД: 95%

Как и прежде, нам нужно перевести емкость и скорость заряда в аналогичные единицы. Давайте сначала переведем емкость аккумулятора в ампер-часы.

 3000мАч ÷ 1000 = 3Ач

Далее, давайте преобразуем зарядный ток в ампер.

 10 Вт ÷ 5 В = 2 А

Поскольку скорость заряда С относительно высока, мы снова примем эффективность зарядки равной 90%, а затем подключим все к формуле 3.

 (3 Ач × 95%) ÷ (2 А × 90%) = 2,85 Ач ÷ 1,8 А = 1,58 часа

Аккумулятор вашего телефона заряжается примерно за 1,6 часа с 5% до полного заряда.

Почему ни одна из этих формул не является идеально точной

Ни одна из этих формул времени заряда батареи не отражает реальную сложность зарядки батареи. Вот еще несколько факторов, влияющих на время зарядки:

Ваш аккумулятор может питать что-то. Если это так, часть зарядного тока будет отведена для продолжения питания этого устройства. Чем больше энергии потребляет устройство, тем больше времени потребуется для полной зарядки аккумулятора.
Зарядные устройства не всегда выдают максимальную скорость зарядки. Многие зарядные устройства используют алгоритмы зарядки, которые регулируют зарядный ток и напряжение в зависимости от того, насколько заряжена батарея. Например, некоторые зарядные устройства резко замедляют скорость зарядки, когда батарея достигает 70-80% заряда. Эти алгоритмы зарядки различаются в зависимости от зарядного устройства и типа аккумулятора.
Батареи теряют емкость по мере старения. Старая батарея будет иметь меньшую емкость, чем идентичная новая батарея. Ваша батарея LiFePO4 емкостью 100 Ач может иметь емкость около 85 Ач после 1000 циклов. А скорость старения батарей зависит от ряда факторов.
Литиевые батареи имеют систему управления батареями (BMS). Помимо потребления небольшого количества энергии, BMS может регулировать зарядный ток для защиты аккумулятора и оптимизации срока его службы. В iPhone есть функция «Оптимизированная зарядка аккумулятора», которая откладывает зарядку аккумулятора телефона выше 80% до тех пор, пока он вам не понадобится.