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Les appareils Android modernes régulent-ils l'alimentation secteur comme un ordinateur portable ?

L'autonomie des batteries au lithium-ion a fait l'objet de nombreuses discussions sur Internet. Cependant, au sein de ces discussions, j'ai trouvé des détails contradictoires sur la façon dont la puissance est régulée entre les besoins de la batterie et les besoins de l'appareil lorsqu'un appareil mobile/Android est complètement chargé. Il est clair que le processus de charge lui-même est un processus "intelligent" (plusieurs étapes avec différents courants, protection contre la surcharge, etc.), mais que se passe-t-il lorsque la charge s'arrête et que l'appareil est toujours en cours d'utilisation ? ), mais que se passe-t-il lorsque la charge s'arrête et que l'appareil est toujours en cours d'utilisation ? Je crois savoir que, dans ce cas, la plupart des ordinateurs portables sont équipés de régulateurs qui répartissent le courant alternatif entre l'alimentation directe de l'appareil et le "rechargement" de la batterie lorsque celle-ci se décharge en raison de facteurs ambiants. Les appareils Android modernes (et les iPhones, d'ailleurs) font-ils la même chose ?

Considérez la situation hypothétique suivante :

  • L'appareil est branché sur le secteur avec une alimentation de 1 ampère.
  • La batterie est chargée à 100%.
  • L'utilisation courante de l'appareil consomme < 1 Amp
  • La batterie perd naturellement 5 % de sa charge en 3 heures lorsqu'elle n'est pas utilisée (je n'ai aucune idée de ce que serait une valeur réelle ici, mais le fait est qu'il y a une perte lente même lorsqu'aucune énergie n'est tirée de la batterie).

Dans ce cas, la batterie est-elle complètement contournée tant que les besoins actifs de l'appareil ne dépassent pas 1 ampère, ou la batterie reste-t-elle une source d'alimentation active indépendamment de l'état de charge et du statut de connexion du câble ? Si la batterie est effectivement contournée, le dispositif attend-il un certain seuil de niveau de charge (disons 95 % de charge) avant de toucher la batterie pour minimiser l'accumulation de cycles de (micro)charge ?

Il est possible qu'il s'agisse plutôt d'un ingénierie électrique et bien que la question ait été soulevée dans ce contexte ( comme ici ), la discussion connexe semble soit trop large, soit trop spécifique aux ordinateurs portables.

Update

J'ai appris un peu plus sur la terminologie correcte (merci à @beeshyams). Je constate que le concept de "charge parasite" joue un rôle très important, et préjudiciable, dans les processus de production d'électricité. Chargement efficacité. Cependant, je suis amené à penser que ce n'est pas forcément une variable clé dans l'état de pleine charge décrit ci-dessus. Quoi qu'il en soit, sans entrer trop dans la sémantique, il semble que la variable clé serait plutôt " autodécharge "(la perte naturelle de 5 % dans mon exemple).

Je pensais à l'origine que cet effet d'autodécharge serait si faible et entraînerait des cycles de (micro)charge extrêmement rares qu'il aurait un effet négligeable sur les cycles de charge cumulés de la batterie. Par conséquent, en isolant la charge active de l'appareil du secteur (en le gardant branché la plupart du temps), au lieu de puiser dans la batterie, on peut potentiellement prolonger la durée de vie de la batterie. Même si tout le monde dit "ne faites pas ça", on ne dit jamais vraiment "ne faites pas ça". pourquoi et c'est ce qui a conduit à cette question.

Ce que je commence à voir, et que quelqu'un pourra, je l'espère, confirmer, c'est que tous les cycles de charge (même petits et peu fréquents) sont vraiment vraiment mauvaises nouvelles quand ils arrivent près de la pleine charge :

  • Ils se produisent beaucoup plus rapidement que ce que l'on pourrait attendre (les effets de l'autodécharge sont accrus à proximité de la charge complète).
  • Ils sont vraiment préjudiciables (il semble qu'un cycle de 5 % entre 95 % et 100 % peut entraîner une "usure" de la batterie plusieurs fois supérieure à celle d'un cycle de 5 % entre, disons, 45 % et 50 %.
  • Ils exacerbent les effets négatifs de la chaleur (la chaleur à forte variation semble être bien pire pour l'usure de la batterie que la même chaleur à faible charge).

Je suppose donc que l'on peut dire que ces facteurs négatifs, même si l'on considère uniquement l'autodécharge comme un catalyseur du cyclisme, l'emportent presque toujours sur l'avantage de détourner la puissance opérationnelle normale de la batterie ?

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beeshyams Points 37355

Bonne question et il n'est pas possible de donner une réponse définitive car les OEM utilisent différents algorithmes de charge de la batterie tant au niveau du matériel que du système d'exploitation. Les détails de ces algorithmes sont considérés comme "propriétaires" et ne sont pas disponibles dans le domaine public.

En fournissant le contexte nécessaire à la compréhension :

  1. Les circuits de charge de la batterie ont un "Power Management IC (PMIC)" dédié pour prendre en charge les opérations de charge de la batterie. Voir PMIC de Wikipedia . La complexité de ces puces a augmenté avec processeurs multicœurs . Ceux-ci garantissent que La puissance requise pour la charge est de tiré plutôt que poussé - ce qui veut dire que les chargeurs tirent ce qui est nécessaire plutôt que ce qu'ils peuvent tirer de la prise.
  2. Les circuits de charge de la batterie "isolent" la puissance requise pour charger la batterie et fournir la puissance nécessaire à l'utilisation d'une application. Pour une compréhension détaillée de ceci, voir ma réponse. https://Android.stackexchange.com/a/131169/131553 . Pour les besoins de cette question, le fait de garder l'appareil allumé pendant la charge constitue une charge aussi petite soit-elle
  3. Voir Poste de l'Université de la batterie sur la charge des batteries Li-Ion qui décrit clairement, à la figure 1, les différentes étapes de la charge de la batterie. Phase de courant constant, phase de saturation, phase d'absence de courant et mode veille.

Pour en venir à votre question,

*Dans ce cas, la batterie est-elle complètement dérivée tant que les besoins actifs de l'appareil ne dépassent pas 1 ampère, ou la batterie reste-t-elle une source d'alimentation active indépendamment de l'état de charge et de l'état de connexion du câble ?

  • La batterie reste une source d'alimentation active. C'est ce qui est représenté dans mode veille de l'article sur la charge de la batterie qui montre le flux de courant pour " compléter " l'épuisement de la charge. Le niveau auquel ce rechargement commence dépend de l'implémentation de l'équipementier. Pour mon appareil Huawei Honor 6, il commence à environ 97% et pour le Samsung Note 2, il commence bien en dessous à environ 91%. Dans les deux cas, le câble est branché et le chargeur est allumé.

  • État de la connexion du câble comme demandé dans votre question est répondu en partie ci-dessus, mais si le câble est déconnecté, il n'y a pas de raison de discuter de la charge !!!

    Si la batterie est en fait contournée, le dispositif attend-il un certain seuil de niveau de charge (disons 95 % de charge) avant de toucher la batterie pour minimiser l'accumulation de cycles de (micro)charge ?

  • Comme précisé ci-dessus, il semble que cela dépende de l'appareil et de l'équipementier.

  • Venir à accumulation de micro-cycles et la résultante charge parasite (ce n'est pas une question que vous avez posée, mais les micro-cycles de charge et de décharge provoquent une charge parasite) - cet aspect a été étudié par moi et approuvé par Battery University, dans ma réponse. la consommation d'énergie de la batterie pour faire fonctionner le téléphone pendant la charge/ . Dans cette expérience, une charge équivalente à le téléchargement de données mobiles (en maintenant l'écran allumé à 50 % de luminosité) était chargé lorsque la charge était en cours. pour étudier les micro-cycles et la charge parasite et les résultats soumis à l'Université de la batterie pour leur avis. Citant Bruce Huang textuellement (c'est moi qui souligne)

Je ne pense pas que la charge parasite va empêcher la chute de courant pour toujours. Je pense que la charge parasite ne fait que retarder la chute de courant pendant un certain temps. Dans ce test, la charge parasite peut être trop faible (allumer l'écran avec une luminosité de 50% n'est pas une charge énorme). pour créer un retard important par rapport à la chute actuelle.

tl:dr ;

  • La gestion "intelligente" de la charge de la batterie est assurée par le circuit intégré de gestion de l'alimentation (PMIC) des téléphones Android. Les principaux aspects pertinents pour la question sont les suivants :

    • Chargeur de batterie tire la puissance dont il a besoin

    • Chargeur de batterie isole les exigences de tarification par rapport aux exigences d'utilisation et, à moins que ces dernières ne soient extrêmement élevées, elles n'auront pas d'incidence négative sur la qualité de la vie.

  • A partir de quel niveau de batterie la charge recommence pour recharger la batterie, cela semble dépendre de l'équipementier.

  • L'accumulation de microcycles (et la charge parasite qui en découle) sont négligeable dans la situation que vous avez décrite

  • Est-il prudent de laisser la batterie branchée après une charge complète ? Réponse courte NON en raison des effets de l'échauffement qui provoquent des contraintes internes. Des explications détaillées à ce sujet sont disponibles dans l'article de Battery University dont le lien figure ci-dessus, qui montre clairement les effets délétères de l'échauffement sur la santé de la batterie (voir aussi : Voir ceci la jauge de votre batterie vous ment (et ce n'est pas une mauvaise chose) )

Editar: En réponse à l'édition par le PO

Comme vous l'avez conclu à juste titre, mais en le formulant différemment, je suis d'accord avec votre façon de penser, mais je n'ai pas trouvé d'étude qui le confirme. Vous pourriez considérer cette partie comme une question distincte dans SE Electrical, ce qui pourrait susciter une réponse appropriée. Mon approche (simpliste ?) serait de prendre en compte les dommages potentiels à haute tension dans la durée de vie de la batterie, ce qui devrait être plus important du point de vue de l'utilisateur final.

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