Як бездротова зарядка може зіпсувати батарею вашого телефону

Як бездротова зарядка може зіпсувати батарею вашого телефону

Дослідники повідомляють, що бездротова зарядка телефону, хоча і є дуже зручною, ризикує зменшити термін служби пристроїв, що використовують типові літій-іонні акумулятори (LIB).

Споживачі та виробники посилили інтерес до цієї зручної технології зарядки, яка називається індуктивною зарядкою, відмовившись від пустування з вилками та кабелями на користь простого встановлення телефону безпосередньо на зарядній основі.

Стандартизація зарядних станцій та включення індуктивних зарядних котушок у багато нових смартфонів призвели до стрімкого збільшення впровадження цієї технології. У 2017 році 15 моделей автомобілів оголосили про включення консолей до транспортних засобів для індуктивної зарядки споживчих електронних пристроїв, таких як смартфони, - і в набагато більшому масштабі багато хто розглядає це питання для зарядки акумуляторів електричних автомобілів.

Проблеми з бездротовою зарядкою

Індуктивна зарядка дозволяє джерелу живлення передавати енергію через повітряний зазор без використання з'єднувального дроту, але однією з головних проблем цього режиму зарядки є кількість небажаного та потенційно шкідливого тепла, яке воно може генерувати.

З будь-якою індуктивною системою зарядки існує кілька джерел тепла - як у зарядному пристрої, так і в пристрої, що заряджається. той факт, що пристрій та зарядна база знаходяться в тісному фізичному контакті, погіршує це додаткове нагрівання. Проста теплопровідність і конвекція можуть передавати будь-яке тепло, що утворюється в одному пристрої, іншому.

У смартфоні котушка прийому енергії знаходиться близько до задньої кришки телефону (яка, як правило, не проводить електропровід), і обмеження упаковки вимагають розміщення акумулятора та силової електроніки телефону в безпосередній близькості, з обмеженими можливостями для розсіювання тепла, що виробляється в телефону або захистіть телефон від нагрівання, який створює зарядний пристрій.

Було добре задокументовано, що акумулятори старіють швидше, коли зберігаються при підвищеній температурі, і що вплив більш високих температур може, таким чином, суттєво впливати на стан здоров'я (SoH) батарейок протягом терміну їх корисного використання.

Емпіричне правило (або більш технічно рівняння Арренуа) полягає в тому, що для більшості хімічних реакцій швидкість реакції подвоюється при кожному підвищенні температури на 10 ° C (18 ° F). У батареї реакції, які можуть відбуватися, включають прискорену швидкість росту пасивуючих плівок (тонке інертне покриття, що робить поверхню знизу нереактивною) на електродах клітини. Це відбувається внаслідок окислювально-відновних реакцій клітин, які незворотно збільшують внутрішній опір клітини, що в кінцевому підсумку призводить до погіршення продуктивності та відмови. Як правило, літій-іонна батарея, що перебуває при температурі вище 30 ° C (86 ° F), має підвищену температуру, що піддає батарею ризику скорочення терміну служби.

Вказівки виробників акумуляторів також визначають, що верхній діапазон робочих температур їхньої продукції не повинен перевищувати діапазон 50-60 ° C (122-140 ° F), щоб уникнути газоутворення та катастрофічних руйнувань.

Ці факти змусили дослідників провести експерименти, порівнюючи підвищення температури при звичайному заряджанні акумулятора за допомогою дроту з індуктивним заряджанням. Однак дослідники були ще більше зацікавлені в індуктивній зарядці, коли споживач зміщує телефон на зарядній базі. Щоб компенсувати погане вирівнювання телефону та зарядного пристрою, індуктивні зарядні системи зазвичай збільшують потужність передавача та / або регулюють свою робочу частоту, що несе додаткові втрати ефективності та збільшує виробництво тепла.


 Отримайте останні по електронній пошті

Щотижневий журнал Щоденне натхнення

Це розбіжність може бути дуже поширеним явищем, оскільки фактичне положення приймальної антени в телефоні не завжди інтуїтивно зрозуміле або очевидне для споживача, який користується телефоном. Тому дослідницька група також перевірила зарядку телефону з навмисним відхиленням котушок передавача та приймача.

Порівняння методів зарядки

Дослідники випробували всі три методи заряджання (дротовий, вирівняний індуктивний та зсунутий індуктивний) з одночасною зарядкою та тепловізією з часом, щоб сформувати температурні карти, щоб допомогти кількісно оцінити ефекти нагрівання.

У випадку телефону, зарядженого звичайною електромережею, максимальна середня температура, досягнута протягом 3 годин заряджання, не перевищувала 27 ° C (80.6 ° F).

На відміну від цього, для телефону, зарядженого вирівняним індуктивним заряджанням, температура досягла піку 30.5 ° C (86.9 ° F), але поступово знижувалася протягом другої половини періоду зарядки. Це схоже на максимальну середню температуру, яка спостерігається під час невідповідного індуктивного заряджання.

У разі неправильно вирівняного індуктивного заряджання пікова температура була подібної величини (30.5 ° C (86.9 ° F)), але ця температура була досягнута раніше і зберігалася набагато довше на цьому рівні (125 хвилин проти 55 хвилин для правильно вирівняного заряджання) .

Незалежно від режиму зарядки, правий край телефону демонстрував вищий темп зростання температури, ніж інші ділянки телефону, і залишався вищим протягом усього процесу зарядки. КТ телефону показало, що ця точка доступу знаходиться там, де розташована материнська плата.

Також вартий уваги той факт, що максимальна вхідна потужність на зарядну базу була більшою в тесті, коли телефон був неправильно вирівняний (11 Вт), ніж добре вирівняний телефон (я Вт). Це пов’язано з тим, що система зарядки збільшує потужність передавача при неправильному вирівнюванні, щоб підтримувати цільову вхідну потужність пристрою.

Максимальна середня температура зарядної основи під час заряджання при зміщенні не досягла 35.3 ° C (95.54 ° F), що на два градуси перевищує температуру, виявлену дослідниками при вирівнюванні телефону, яка досягла 33 ° C (91.4 ° F). Це є симптомом погіршення ефективності системи, оскільки додаткове виробництво тепла пояснюється втратами силової електроніки та вихровими струмами.

Дослідники відзначають, що майбутні підходи до проектування індуктивної зарядки можуть зменшити ці передавальні втрати і, таким чином, зменшити нагрівання, використовуючи надтонкі котушки, більш високі частоти та оптимізовану електроніку приводу, щоб забезпечити зарядні пристрої та приймачі, які є компактними та більш ефективними та можуть бути інтегровані в мобільний пристрої або акумулятори з мінімальними змінами.

На закінчення дослідницька група виявила, що індуктивна зарядка, хоча і зручна, швидше за все, призведе до скорочення терміну служби акумулятора мобільного телефону. Для багатьох користувачів це погіршення може бути прийнятною ціною для зручності заряджання, але для тих, хто хоче витягнути з телефону найдовше життя, все-таки рекомендується заряджати кабель.

джерело: Університет Уорвіка

Вам також може сподобатися

слідкуйте за InnerSelf далі

значок facebookзначок Twitterзначок YouTubeinstagram iconпінтрест значокrss значок

 Отримайте останні по електронній пошті

Щотижневий журнал Щоденне натхнення

ДОСТУПНІ МОВИ

enafarzh-CNzh-TWdanltlfifrdeeliwhihuiditjakomsnofaplptroruesswsvthtrukurvi

НАЙБІЖ ЧИТАТИ

бейсболіст із сивим волоссям
Чи можемо ми бути занадто старими?
by Баррі Вісселл
Ми всі знаємо вислів: «Ти стільки років, скільки ти думаєш або відчуваєш». Дуже багато людей відмовляються від...
зміна клімату та повені 7 30
Чому зміна клімату посилює повені
by Френсіс Девенпорт
Хоча повені є природним явищем, кліматичні зміни, спричинені людиною, спричиняють сильні повені...
змушений носити маску 7 31
Чи будемо ми керуватися порадами громадської охорони здоров’я, лише якщо хтось змусить нас?
by Холлі Сіл, UNSW Сідней
Ще в середині 2020 року висловлювалося припущення, що використання масок подібне до використання ременів безпеки в автомобілях. Не кожний…
північна дієта 7.31
Чи конкурує скандинавська дієта зі своїм середземноморським аналогом за користю для здоров’я?
by Дуейн Меллор і Екаві Георгусопулу
Здається, щомісяця в Інтернеті з’являється нова дієта. Одним із останніх є скандинавський…
кава хороша чи погана 7 31
Змішані повідомлення: кава корисна чи шкідлива для нас?
by Томас Меррітт
Кава корисна. Або це не так. Може, так, потім ні, потім знову є. Якщо ви п’єте…
захистіть свого улюбленця під час спеки 7 30
Як захистити домашніх тварин під час спеки
by Енн Картер, Університет Ноттінгема Трент та ін
Оскільки температура досягає незручно високого рівня, домашні тварини, ймовірно, будуть боротися зі спекою. Ось…
палички шавлії, пір'я та ловець снів
Очищення, заземлення та захист: дві базові практики
by МеріЕнн ДіМарко
У багатьох культурах існує ритуальна практика очищення, яка часто виконується димом або водою, щоб допомогти видалити...
інфляція в усьому світі 8 1
Інфляція стрімко зростає по всьому світу
by Крістофер Декер
Зростання споживчих цін у США на 9.1% за 12 місяців, що закінчилися в червні 2022 року, є найвищим за чотири...

Нове ставлення - нові можливості

InnerSelf.comClimateImpactNews.com | InnerPower.net
MightyNatural.com | WholisticPolitics.com | Ринок InnerSelf
Copyright © 1985 - 2021 InnerSelf Publications. Всі права захищені.