Încărcarea bateriilor

[AlphaBlue]

 Am văzut în ultima vreme că sunt multe postări referitoare la încărcarea bateriei, încărcătorul folosit, nivelul de încărcare, și cred că ar fi utile niște explicații pentru cei care sunt curioși. Pentru restul probabil textul este plictisitor 🙂

 Încărcarea unei baterii cu litiu se face în 2 pași: 

• 1. Se furnizează un curent constant variind voltajul. (CC)
• 2. Se menține un voltaj constant, scăzând treptat curentul furnizat. (CV).

 La Samsung primul pas se termină la un SOC de 93% sau la atingerea unui voltaj predefinit al bateriei, și apoi începe pasul 2 până la încărcarea completă a bateriei. 

 Pentru încărcare, Samsung folosește două protocoale:

• Adaptive Fast Charge (în general pentru încărcare la 15W)
• USB-PD 3.0 PPS (USB Power Delivery Programmable Power Supply). 

 Prin aceste protocoale, driverele negociază modelul de încărcare, voltajul și curentul livrat în diferite momente ale încărcării. 

 Driverele Samsung sunt cele care controlează încărcarea pe baza unor algoritmi prestabiliți în funcție de specificațiile bateriei și cu ajutorul circuitului integrat pentru gestionarea bateriei (Power IC). Pentru cei care își fac griji cu încărcarea la 100% a bateriei, din cauza acelor studii apărute de-a lungul timpului, sau mai ales a lui AccuBattery, trebuie să știe că bateria nu se încarcă în mod real la 100% din capacitatea ei maximă și nici nu e descărcată complet atunci când e la 0%.

 La S22, de exemplu, bateria are specificată valoarea maximă de 4.47V. În general este considerată sigură o încărcare până la +/- 50mV diferență. Samsung folosește pragul mai sigur, astfel că valoarea maximă a voltajului în driver este setată la 4420mV (4.42V). Dar în realitate, din ce am văzut în log, a făcut încărcarea până la 4406 mV. Deci nu se pune problema unui voltaj peste limită(over-voltage), așa cum specifică studiile. Pe lângă aceasta, driverele au stabilite valori pentru încheierea celor doi pași de încărcare în funcție de numărul de cicluri de încărcare efectuate de baterie. Deoarece pasul 2 de termină în funcție de mai multe criterii: timp de încărcare, voltaj maxim al bateriei sau SOC, este posibil ca uneori încărcarea să se facă și după ce este afișat mesajul de încărcare completă, și în acest caz nivelul o să scadă mai greu de la 100% la 99%. Dacă este lăsat în continuare în priză, încărcarea se oprește și apoi se reia în momentul în care nivelul ajunge la 98% sau la voltajul de reîncărcare. Deci bateria nu este alimentată pe toată durata cât este în priză, și puteți observa scăderea nivelului chiar și cu încărcătorul conectat. Dar, într-adevăr, nu este indicat ca bateria să stea mult timp la nivelul maxim de încărcare, de aceea încărcarea peste noapte nu este benefică pentru sănătatea bateriei. 

 Partea inferioară este considerată de studii ca fiind 2.5V, dar bateria are 3.2V când este la 0%. Doar că aici e mai problematic faptul că voltajul scade foarte repede, și o baterie ajunsă la 0% poate să se ducă destul de repede sub 3V dacă nu este reîncărcată.

 SOC (State of Charge) ‐ nivelul de încărcare a bateriei. 

 Pentru determinarea nivelului de încărcare a bateriei exista două metode:

• 1. Open Circuit Voltage - OCV. Acesta în mod normal se măsoară după ce bateria a stat neconectată la nimic timp de câteva ore, ceea ce nu este posibil la un telefon, și atunci se face o estimare a OCV în funcție de voltajul actual, consumul bateriei și temperatură. A doua problemă a acestei metode este că voltajul se schimbă repede la extremele nivelului de încărcare, dar este aproape constant pe majoritatea intervalului de încărcare 10‐90%, și acolo este greu de măsurat SOC.
• 2. Coulomb Counter - acesta măsoară continuu și destul de precis curentul care intră și care iese din baterie, și pe baza unei calibrări inițiale poate determina cât curent este în baterie. Problema acestei metode constă în faptul că orice deviație mică se adună și în final se poate ajunge la o deviație mare. 

 Samsung combină cele două metode pentru o precizie mai bună, și face o calibrare a Coulomb Counter-ului pe baza OCV atunci când bateria este încărcată la 100% , dar folosește și specificațiile bateriei și istoricul de încărcări/ descărcări pentru a elimina oscilațiile. De aceea o calibrare făcută prost cu Quick Start din meniurile de service se remediază mai greu, fiind nevoie de mai multe încărcări pentru atenuarea valorilor inițiale greșite. De asemenea aceste încărcări complete sunt necesare și pentru un calcul mai corect al nivelului de încărcare și chiar pentru ASOC (capacitatea bateriei relativ la capacitatea ei când era nouă)

 În concluzie, se poate vedea că tot ce ține de încărcare și determinarea nivelului bateriei este strict legat de niște valori prestabilite în funcție de specificațiile bateriilor și a încărcătoarelor originale. De asemenea încărcătorul are o mare importanță și pentru sănătatea bateriei, fiind esențial să se livreze exact curentul cerut de drivere prin acele protocoale. 

 Puterea maximă a încărcătorului nu este importantă pentru sănătatea bateriei, curentul maxim de încărcare fiind negociat oricum în funcție de ce poate atât telefonul, cât și încărcătorul și cablul de încărcare.

 Din ce am văzut până acum, factorii care duc cel mai tare la deteriorarea prematură a bateriei sunt:

•  încălzirea excesivă a bateriei, fie prin sesiuni lungi de aplicații/ jocuri care utilizează intens resursele, fie utilizarea intensivă în timpul încărcării
•  utilizarea încărcătoarelor de calitate proastă 

În rest, telefoanele pe care le-am văzut până acum au avut o durată de viață destul de mare, chiar încărcate tot timpul la 100% și unele chiar descărcate des la 0% (dar reîncărcate imediat), dar asta în condițiile în care nu au ajuns des la temperaturi mari, și au fost folosite doar încărcătoarele originale (e vorba de mai multe mărci de telefoane/ tablete, nu doar de la Samsung).

[Cosmin79]

Ce roman ai facut😆..oricum felicitări

[AlphaBlue]

Asta e doar prefața 🤣

[Sippy_Only]

Mulțumiri 🙏

[Molid]

Lucrare de doctorat.

[CatalinGules]

Bine spus multumim

[NaikkoN]

👏👏👏 foarte misto. Merita sa fie pus pe prima pagina a Comunitatii

[Rapha24]

Felicitări! Ai talent mare la așa ceva ! 😊

[Rapha24]

Samsung răspunde clar că încărcarea peste noapte nu afectează bateria . Mi-ai trimis tu un link cu 10 întrebări de pe site-ul oficial Samsung

[AlphaBlue]

Samsung zice că nu apar defecțiuni. Oricum, eu am scris aici că nu este benefică, dar asta nu înseamnă că ar dăuna simțitor. Față de cei doi factori pe care i-am scris la sfârșit, uzura provocata de faptul ca bateria este la 100% cred că este neglijabila și nu face mare diferență pe durata de viață a bateriei. Dar oricum eu nu recomand încărcarea în timpul nopții din cauza riscului de incendiu care poate să apară la încărcarea oricărui acumulator (chiar dacă acest risc este mic). În rest, eu am avut o perioadă în trecut când încărcam telefonul peste noapte, întotdeauna la 100% (asta o fac și acum), și nu am observat nicio degradare a bateriei, alta decât cea normală cauzată de vechime.

[Rapha24]

În regulă mulțumesc frumos! Dar parcă ziceai ca acum nu îl mai lași peste noapte . Sau îl lași?

[AlphaBlue]

Nu îl las peste noapte din cauza riscurilor, nu a uzurii, dar mă refeream că și acum îl încarc aproape tot timpul la 100%. Zic aproape, pentru că îl încarc și câte 10‐20 de minute pe perioada zilei, dar cel puțin o dată pe zi ajunge la 100%. Îmi place ca atât bateria cât și rezervorul mașinii să fie pregătite dacă trebuie să plec undeva, deci rar scad ambele sub 50% 😄.
PS: și la rezervoare am auzit ca nu e bine să fie mai mult de jumătate pline pentru că începe să curgă benzina. Sincer încă testez, de aceea am stabilit minimul la 50% 🤣🤣🤣.

[Rapha24]

Hai că ești haios! 😅😊🙃
Toate bune și an nou fericit tânăr Jedi ! 😅😊😉

[3Merlin]

Deși nu am automobil (propriu), am văzut un film documentar (Brainiac) despre explozia rezervorului. Concret, cu niște automobile vechi au făcut următorul experiment: unul avea rezervorul plin, celălalt câteva picături pe fund. Le-au detonat de la o distanță de siguranță și au filmat cele două explozii. Paradoxal, cel cu rezervorul gol a provocat o explozie mai puternică. Explicația?!
Amestecul aer+vapori de benzină este cel care determină forța exploziei. La temperaturi mai mici de -35°C, poți stinge o torță într-o găleată cu benzină.
Putem face o analogie:
1) automobil = telefon
2) motor = sistem de operare
3) rezervor combustibil = baterie reîncărcabilă
4) aplicații preinstalate = acumulatorul automobilului
5) aplicații instalate de utilizator = bagaje, inclusiv remorca/rulota.
Post scriptum:
Sunt unii șoferi (începători, ce-i drept) care atașează o remorcă de două tone unui Trabant și se miră apoi că nu reușesc să pornească în rampă... Stau și mă gândesc ce notă or fi avut la (educație) fizică?!
😉

[3Merlin]

Abia acum (când îl recitii) pricepui de ce se spune:
1) arta programării (adică abilitatea de a citi, înțelege și scrie cod executabil, într-un limbaj (de programare) de nivel înalt);
2) regina științelor, când ne referim la Fizică.
FELICITĂRI!