Bagaimana Pengecasan Tanpa Wayar Boleh Menyekat Bateri Telefon anda

Bagaimana Pengecasan Tanpa Wayar Boleh Menyekat Bateri Telefon anda

Tanpa mengecas telefon anda, sementara sangat mudah, risiko mengurangkan hayat peranti menggunakan bateri lithium-ion (LIBs) yang biasa, laporkan penyelidik.

Pengguna dan pengeluar telah meningkatkan minat mereka dalam teknologi pengecasan mudah ini, yang dipanggil pengecas induktif, meninggalkan pengutingan dengan palam dan kabel yang memihak kepada hanya menetapkan telefon secara langsung pada asas pengisian.

Standardisasi stesen pengecasan, dan kemasukan gegelung pengecasan induktif di banyak telefon pintar baru telah mengakibatkan penggunaan teknologi yang semakin pesat. Dalam 2017, model kereta 15 mengumumkan kemasukan konsol dalam kenderaan untuk inductively charging peranti elektronik pengguna, seperti telefon pintar-dan pada skala yang lebih besar, ramai yang menganggapnya untuk mengecas bateri kenderaan elektrik.

Isu dengan pengecasan tanpa wayar

Pengisian induktif membolehkan sumber kuasa untuk menghantar tenaga merentasi jurang udara, tanpa menggunakan wayar penyambung tetapi salah satu isu utama dengan cara pengecasan ini adalah jumlah haba yang tidak diingini dan berpotensi merosakkan yang dapat dihasilkannya.

Terdapat beberapa sumber penjanaan haba yang berkaitan dengan sistem pengecasan induktif-di kedua-dua pengecas dan peranti yang dikenakannya. hakikat bahawa peranti dan pangkalan pengecasan berada dalam hubungan fizikal yang dekat menjadikan pemanasan tambahan ini lebih teruk. Pengaliran terma mudah dan perolakan boleh memindahkan sebarang haba yang dihasilkan dalam satu peranti ke yang lain.

Di dalam telefon pintar, gegelung kuasa menerima hampir penutup belakang telefon (yang biasanya secara elektriknya tidak konduktif) dan kekangan pembungkusan memerlukan peletakan bateri dan elektronik kuasa di dekatnya, dengan peluang terhad untuk menghilangkan haba yang dijana telefon, atau melindungi telefon daripada haba yang dihasilkan oleh pengecas.

Telah didokumentasikan dengan baik bahawa usia bateri lebih cepat apabila disimpan pada suhu yang tinggi dan pendedahan kepada suhu yang lebih tinggi itu dapat dengan ketara mempengaruhi keadaan keadaan kesihatan (SoH) bateri sepanjang hayat berguna mereka.

Peraturan praktikal (atau lebih tepatnya persamaan Arrhenuis) adalah bahawa untuk kebanyakan tindak balas kimia, kadar tindak balas berganda dengan setiap kenaikan suhu 10 ° C (18 ° F). Dalam bateri, tindak balas yang boleh berlaku termasuk kadar pertumbuhan pesat filem berpindah (salutan inert nipis yang membuat permukaan di bawahnya tidak aktif) pada elektrod sel. Ini berlaku dengan cara reaksi sel redoks, yang secara tidak sengaja meningkatkan rintangan dalaman sel, akhirnya mengakibatkan degradasi prestasi dan kegagalan. Bateri bateri ion litium di atas 30 ° C (86 ° F) biasanya dianggap berada pada suhu tinggi yang mendedahkan bateri kepada risiko hayat berguna yang dipendekkan.

Garis panduan pengeluar bateri telah mengeluarkan juga menyatakan bahawa julat suhu operasi atas produk mereka tidak boleh melampaui pelbagai 50-60 ° C (122-140 ° F) untuk mengelakkan penjanaan gas dan kegagalan bencana.

Fakta-fakta ini membawa para penyelidik untuk menjalankan eksperimen membandingkan kenaikan suhu dalam pengisian bateri normal dengan wayar dengan pengecasan induktif. Walau bagaimanapun para penyelidik lebih berminat untuk mengenakan caj induktif apabila pengguna menyalahgunakan telefon di pangkalan pengisian. Untuk mengimbangi penjajaran telefon dan pengecas yang kurang baik, sistem pengecas induktif biasanya meningkatkan kuasa pemancar dan / atau menyesuaikan kekerapan operasi mereka, yang menimbulkan kerugian kecekapan selanjutnya dan meningkatkan penjanaan haba.

Pelanggaran ini boleh menjadi kejadian yang sangat biasa kerana kedudukan sebenar antena penerima dalam telefon tidak selalu intuitif atau jelas kepada pengguna menggunakan telefon. Oleh itu, pasukan penyelidikan juga menguji pengecasan telefon dengan tidak sengaja menyusun gegelung pemancar dan penerima.

Membandingkan kaedah pengecasan

Para penyelidik menguji ketiga-tiga kaedah pengecasan (dawai, induktif sejajar, dan salah induktif) dengan pengecasan serentak dan pengimejan haba dari masa ke masa untuk menghasilkan peta suhu untuk membantu mengukur kesan pemanasan.

Dalam kes telefon yang dikenakan kuasa utama konvensional, suhu purata maksimum yang dicapai dalam masa pengecasan 3 tidak melebihi 27 ° C (80.6 ° F).

Sebaliknya, untuk telefon yang dikenakan oleh pengecasan induktif sejajar, suhu memuncak pada 30.5 ° C (86.9 ° F) tetapi secara beransur-ansur dikurangkan untuk separuh kedua tempoh pengecasan. Ini adalah sama dengan suhu purata maksimum yang diperhatikan semasa pengecasan induktif yang tidak betul.

Dalam kes pengecasan induktif yang salah, suhu puncak adalah magnitud yang sama (30.5 ° C (86.9 ° F)) tetapi suhu ini telah dicapai lebih cepat dan bertahan lebih lama pada tahap ini (minit 125 berbanding minit 55 untuk pengisian sejajar dengan betul) .

Terlepas dari mod pengisian, tepi kanan telefon menunjukkan peningkatan suhu yang lebih tinggi dari kawasan lain dari telefon dan tetap lebih tinggi sepanjang proses pengisian. Imbasan CT telefon menunjukkan bahawa hotspot ini adalah tempat motherboard terletak.

Perlu diperhatikan juga bahawa kuasa masukan maksimum ke pangkalan pengisian adalah lebih besar dalam ujian di mana telefon itu salah menandakan (watt 11) daripada telefon sejajar dengan baik (i watt). Ini disebabkan oleh sistem pengecasan yang meningkatkan kuasa pemancar di bawah salahlaku untuk mengekalkan kuasa input sasaran kepada peranti.

Suhu purata maksimum pangkalan pengecasan semasa mengecas di bawah misalignment mencapai 35.3 ° C (95.54 ° F), dua darjah lebih tinggi daripada penyelidik suhu yang dikesan semasa telefon selaras, yang mencapai 33 ° C (91.4 ° F). Ini adalah gejala kemerosotan dalam kecekapan sistem, dengan penambahan haba tambahan yang boleh dikaitkan dengan kerugian elektronik kuasa dan arus eddy.

Para penyelidik mendapati bahawa pendekatan masa depan untuk reka bentuk pengecasan induktif boleh mengurangkan kerugian pemindahan ini, dan dengan itu mengurangkan pemanasan, dengan menggunakan gegelung ultrathin, frekuensi yang lebih tinggi, dan elektronik pemacu dioptimumkan untuk menyediakan pengecas dan penerima yang padat dan lebih cekap dan boleh diintegrasikan ke dalam mudah alih peranti atau bateri dengan perubahan minimum.

Kesimpulannya, pasukan penyelidik mendapati bahawa pengecas induktif, sementara mudah, kemungkinan akan menyebabkan pengurangan dalam kehidupan bateri telefon bimbit. Bagi kebanyakan pengguna, penurunan ini boleh menjadi harga yang boleh diterima untuk kemudahan pengecasan, tetapi bagi mereka yang ingin mengeluarkan kehidupan paling lama dari telefon mereka, pengecasan kabel masih disyorkan.

sumber: Universiti Warwick

enafarzh-CNzh-TWnltlfifrdehiiditjakomsnofaptruessvtrvi

ikuti InnerSelf pada

icon-facebooktwitter-iconrss-icon

Dapatkan Yang Terbaru Dengan E-mel

{Emailcloak = mati}