Головна → Статті → Пристрій батареї ноутбука
В сучасних ноутбуках в якості поживного елемента використовуються Li-ion (літій -іон) батареї, пристрій яких відрізняється підвищеною складністю. Батарея, що використовується в ноутбуці - теж розумна. Адже для того, що ваш ноутбук міг обчислити заряд батареї, які можуть бути різних ємностей, і коректно провести зарядку батареї, у неї повинен бути ідентифікатор, який дозволить акумулятора самому визначати заряд
Батарея вашого ноутбука складається з наступних елементів:
- акумуляторів, послідовно і / або паралельно з'єднаних
- термостат
- термодатчик
- запобіжники
- мікросхема
- контакти
За окремою електричної лінії батарея передає кодову послідовність - це і є той самий ідентифікатор. Електричний коннектор таких батарей має кілька контактів:
- плюсовій - висновок самої батареї
- висновок ідентифікації
- висновок вбудованого в батарею термистора
- загальний
Інтерфейс роботи батареї
Для виведення ідентифікації в самій батареї розташований тактовий генератор - пристрій, що виробляє імпульсний електричний сигнал.
Для роботи інтерфейсу потрібно дві лінії, які дозволяють передавати дані між ноутбуком і батареєю в обох напрямках. Така батарея може обмінюватися з ноутбуком набагато більшою кількістю параметрів, ніж тільки ідентифікатор, крім того вона зберігає всередині досить багато даних про себе і свій стан. Як пристрій зберігання використовується мікросхема енергонезалежної пам'яті з послідовним інтерфейсом. Серед інформації, що зберігається є:
- ідентифікатор
- тип елементів
- серійний номер
- виробник
- дата випуску
- кількість пройдених циклів заряду-розряду
- дата першого використання
- параметри поточного стану
Контролер батареї відслідковує напругу кожного елементу окремо і розриває ланцюг заряду при перевищенні кордону в 4,3 В, а також відключає розряд, якщо напруга впала нижче 2,5 В.
Безпека
В літієвих батареях багато елементів, які забезпечують безпеку:
- Термозапобіжник (окремий на кожний елемент) розрахований на температуру в 80 - 90 ° C
- Система захисту від підвищеного тиску невідновні розриває ланцюг при тиску 10 кгс / с м² всередині елемента
- Загальний самовідновлюється струмовий запобіжник
- Складна схема заряду і контролю стану батареї
Це обумовлено тим, що літій - хімічно активний елемент. Але в чистому вигляді літію в батареях немає. Він утворюється в металевій формі на електродах при нештатних ситуаціях - перезаряд або глибокий розряд.
Електроніка управління зарядом-розрядом, розміщена в самій батареї, працює незалежно від ноутбука, що використовує батарею. Внутрішня електроніка стежить за рівнем напруги елемента:
- перериває заряд після досягнення встановленої максимальної величини
- перериває розряд при досягненні критичної величини
І повідомляє про це системі моніторингу батареї, яка обчислює рівень заряду, грунтуючись на інформації про час виключення заряду і розряду від батареї і свідченнях системи вимірювання струму. Вона не дасть розрядити батарею ноутбука до нуля. При розряді батареї до 3% система моніторингу виконає зупинку операційної системи або гібернацію. Відповідно від вибору залежить те, чи будуть збережені тимчасові дані роботи програм і список запущених в даний момент додатків (гібернація) чи ні. При цьому і останов операційної системи і гібернація не розходяться заряд батареї, тому що ноутбук виключён. Батарея продовжує розряджатися тільки через саморозряду, але це не робить великих втрат електроенергії і не шкодить акумулятора. На відміну від глибокого сну, режим сну не вимикає машину, а лише знижує енергоспоживання, тому режим сну не використовується операційними система при критичному розряді батареї.
зарядка батареї
Система зарядки зупиняє процес при досягненні елементами батареї встановленого максимуму і не включає зарядку при падінні напруги за рахунок саморозряду. Режим зарядки включиться після деякої затримки тільки якщо з'явиться розрядний струм або батарея буде перепідключитися до зарядного пристрою. Звідси випливає, що через кілька тижнів зарядки ноутбука його батарея так і не буде заряджена на 100%. Перші години батарея буде заряджатися, але потім почнеться процес розрядки за рахунок внутрішньої витоку.
Втрата ємності Li-Ion батареї ноутбука і поради щодо зменшення втрат
Якщо ви використовуєте батарею ноутбука нерегулярно, застосовуючи в основному мережевий адаптер, який не дає батареї розрядитися більш ніж на 15%, і система дозволяє змінювати пороги включення-відключення зарядки, можна дещо продовжити життя батареї шляхом зменшення цих порогів. Зниження порогу, при якому заряд припиняється, зі 100% на 90 або навіть 80% забезпечує більш сприятливі умови для літієвих елементів, а найкращим рівнем заряду при зберіганні вважається 40%. При цьому поріг включення заряду потрібно виставити як мінімум на 4% нижче порога відключення. Але мінімум раз в три місяці треба виконувати цикл повного заряду-розряду.
При тривалому зберіганні - кілька років - літій-іонні акумулятори втрачають у своїй ємності (швидкість втрат залежить від залежить від хімічних властивостей літію і умов зберігання - комфортною температурою для li-ion батарей є 5 градусів Цельсія), тому необхідно заряджати їх до 70% хоча б раз на півроку.
Термін життя Li-Ion акумулятора розрахований від 200 до 600 циклів «заряд -разряд».
Але навіть якщо всі правила зберігання та експлуатації зберігаються, Li-Ion батарея все одно буде втрачати близько 1-2% ємності в рік, незалежно від частоти експлуатації (без підключення електроживлення) і циклів «заряд -разряд».