Комментарии 144
В физическом же смысле источник тока надо еще сначала найти.
. И, да, «ток не теряется» — «теряется» напряжение и мощность
Чего чего?
вот вам формула тока
I=P/U
p — мощность, u-напряжение, если они теряются… каким чудным образом ток остаётся неизменным?
Если копнуть чуть глубже, можно увидеть интересные эффекты.
USB-тестеры, подобные использованному автором статьи, измеряют ток, через них проходящий, при стандартном питании USB=5В+-10%, при этом напряжение на аккумуляторе обычно находится в диапазоне 2.7-4.2В
До недавнего времени, ИМС контроллеров зарядки аккумуляторов (TP4054, например) делались по схеме LDO — последовательного стабилизатора, аккумулятор заряжался всем от источника потребляемым током (минус чуть-чуть на саму ТР4054), остаток напряжения шёл в тепло.
При больших токах это снижает КПД, и недавно анонсированы ИМС с импульсной стабилизацией напряжения/тока заряда. В этом случае ток заряда превысит ток, измеряемый USB-тестером. Нельзя, правда, сказать, что очень уж значительно: при среднем напряжении на аккумуляторе 3.7 максимальная неточность составит 5/3.7-1=0.35 или 35%, без учёта КПД регулятора и 10% допуска на входные 5 Вольт.
Провода ближе/дальше добавляет сопротивление к сопротивлению потребителя и поэтому ток потребления может различаться в момент удара (ударит сильнее/слабее). Но в этот момент сила тока будет одинакова по всей цепи.
А изоляция абсолютна, или через нее таки течет пренебрежимо малый ток?
В первом случае току просто придется быть одинаковым. Во втором ток будет потихоньку уменьшаться на всем расстоянии от источника до потребителя.
В основном мне обычные линейники попадаются
В более-менее современных смартфонах – да, иначе б они горели :-)
Я на одном из прошлых телефонов мерил напряжение, ток заряда и температуру тела – по температуре и габаритам можно оценить теплоотвод и посчитать КПД, получалось 84% – лучше линейного.
Измерять ёмкость деградировавшего аккумулятора по энергии, затраченной на заряд, это не комильфо. Проверять нужно способность отдать энергию, а не принять и там кмк разница будет заметна невооружённым взглядом и списать ее на погрешности не получится
Например, если бы выяснилось, что аккум принял вместо паспортных 13,2, например, 10 Втч. Тогда мы бы говорили о явной деградации.
При этом я знаю, что старый аккум из-за различных процессов внутри может принять чуть больше, чем его реальная емкость (лишнее уйдет в утечки/нагрев и др.).
Ну а так, конечно хорошо бы их снять и измерить емкость на разряде.
чтобы сделать точные замеры, надо разобрать эти смарты и погонять аккумы отдельноТак и запишем: провести адекватное тестирование ёмкости было лень, а написать статью — совсем наоборот.
В Recovery потому что думаю, что он там меньше ест, чем в загруженной системе, а в выключенном состоянии он напряжение не выдаёт на порт.
Кстати, не факт. В рекавери часто нет mpdecisison или его аналога, и проц продолжает молотить на полной частоте даже при выключенном экране, и даже иногда тачскрин не выключается.
В рекавери надо смарт загонять будет в режим suspend to ram, но вот останется ли при этом работать источник питания для хоста — вопрос. Вполне возможно, что понадобится ещё и ядро патчить чтобы он не выключался (впрочем, это только мысли вслух).
На многих устройствах что попадали ко мне в руки переключение USB в режим хоста рубило на корню уход в режим экономии энергии — usb host вешал wakelock в ядре. Впрочем, это опять же решается через патчинг ядра.
Что же касается зарядки — у большинства смартов есть режим "offline charging", при котором система грузится в особый режим и не запускает большинство процессов — думаю, в этом режиме будет меньше расходов на собственные нужды (хотя опять же вопрос в том, уйдёт ли смарт в ждущий режим, или же продолжит работать).
Для чистоты эксперимента можно попробовать пропатчить LK (aboot) на тему включения зарядки или питания хоста — я когда-то на MSM8228 этим занимался для того, чтобы включить зарядку в aboot бутлоадере, когда делал кастомный загрузчик "IBL" (иначе смарт мог разрядиться ниже плинтуса, поскольку не принимал питание от USB а питался от батареи).
Но это не на Samsung — у них нет исходников их загрузчика в открытом доступе. Хотя, возможно и получится запустить aboot из исходников с CAF.
Вскрывать может оказаться и не нужно.
У Qualcomm в sysfs есть ветка /sys/class/power_supply/bms/, в которой можно получать информацию от BMS, в том числе current_now (в микроамперах, если отрицательное — батарея принимает ток, если положительное — отдаёт) и voltage_now (в микровольтах):
# grep . /sys/class/power_supply/bms/{current,voltage}_now
/sys/class/power_supply/bms/current_now:-474609
/sys/class/power_supply/bms/voltage_now:4205555То есть, если читать эти файлы с задержкой (допустим) в одну секунду и выводить в CSV — можно по ним построить график именно того, как заряжалась батарея в устройстве, а не как само устройство потребляло энергию.
Впрочем, вопрос точности подобных измерений остаётся открытым, но (думаю) для сравнительных тестов "новый смарт vs тот же, но уже годовалый смарт" они подойдут.
А ещё там есть charge_counter и charge_counter_shadow (некие счётчики), но надо понять, что они измеряют. На разных процессорах/смартах эти счётчики при перезагрузке ведут себя по разному — где-то обнуляются, а где-то не обнуляются.
Вот так у меня ведут себя эти показания и счётчики:
# cd /sys/class/power_supply/bms/; grep . {current,voltage}_now charge_counter*; sleep 60; grep . {current,voltage}_now charge_counter*
current_now:-472167
voltage_now:4253407
charge_counter:2284489
charge_counter_shadow:2309517
current_now:-467284
voltage_now:4256580
charge_counter:2291966
charge_counter_shadow:2316475Также, на многих смартах есть ветка /sys/class/battery/, где так же есть current_now и voltage_now (да и вообще, из ветки /sys/class/power_supply/ можно много чего интересного извлечь):
# grep . /sys/class/power_supply/*/*_now
/sys/class/power_supply/battery/current_now:-472656
/sys/class/power_supply/battery/voltage_now:4275379
/sys/class/power_supply/bms/charge_now:0
/sys/class/power_supply/bms/current_now:-472656
/sys/class/power_supply/bms/voltage_now:4275379
/sys/class/power_supply/usb/input_current_now:465053
/sys/class/power_supply/usb/voltage_now:49414062) Ток зарядки, кроме прочего, ограничен возможностями теплоотвода внутри корпуса телефона — как от линейного силового ключа (особенно на начальном этапе зарядки), так и от самого аккумулятора.
1. Телефон будет сильнее нагреваться, не факт, что это для него полезнее
2. Не факт что в цепочке «Зарядка — Кабель — Телефон» компоненты до телефона родные для него, может любое странное сочетание по дороге. Типа зарядка от iPad, а кабель самый дешёвый из киоска, а телефон андроид.
Поэтому без дополнительной стандартизации пока лучше чтобы телефоны не брали больше 1А на входе.
1. Телефон будет сильнее нагреваться, не факт, что это для него полезнее
За этим следит контроллер заряда. Как только что-то выходит за допустимые пределы, процесс прерывается.
2. Не факт что в цепочке «Зарядка — Кабель — Телефон» компоненты до телефона родные для него, может любое странное сочетание по дороге. Типа зарядка от iPad, а кабель самый дешёвый из киоска, а телефон андроид.
Поэтому без дополнительной стандартизации пока лучше чтобы телефоны не брали больше 1А на входе.
Да, поэтому контроллеры заряда всех смартфонов всегда тестируют линию и смотрят, сколько из нее можно взять.
Проценты на индикаторе никогда нельзя принимать за чистую монету. Помимо реального уровня заряда аккумулятора их значение зависит ещё и от криворукости программистов, писавших для этого индикатора код.
Вчера вечером поймал аналогичный прикол когда смарт на зарядке положил на ноут под нагрузкой. Через несколько часов снял — там 86%. Перегрелся бедняга, и ушёл в тепловую защиту.
И будет довольнотаки забавная вещь.
А вот выжрать максимум тока, удерживаясь на краю возможностей бп, я видел один раз — у безродного китайца. Т.е. он начинал хлебать по максимуму, дожидался что бп конкретно проседал, слегка уменьшал аппетиты и дальше смотрел, что бы напряжение бп не просаживалось ниже порога.
Всё, что он может проверить — это просадку напряжения под нагрузкой. То есть сопротивление линии и источника питания. Которые о максимальной допустимой нагрузке говорят чуть более чем никак.
Все остальное, например емкость батареи, та же технология зарядки, уже не так влияют на продажи и сильно вкладывать они не видят смысла.
С дурной стороны, наштамповано огромное количество микросхем, контроллеров заряда с повышайками 5В для USB хоста с токами 1-1.2А. Контроллер на 2-3А выйдет на рынок в несколько раз дороже.
Мне давно уже интересно, а зависит ли от скорости заряда конечная ёмкость АКБ?
То есть, условно, если батарею заряжать током 0.1C — будет ли она лучше "усваивать" получаемую энергию, и будет ли разница в количестве отданной энергии при заряде током 0.1C и током 1C?
В зависит от химии АКБ.
Для лития при прочех равных ток заряда меньше паспортного (обычно 1С) лучше, так как не перегревает (или меньше нагревает) батарею. Для свинцовых лучше заряжать паспортным током (обчыно 0.1C), а при снижении будет наблюдаться потеря емкости (в долгосрочной перспективе).
Но это было видно, когда аккумуляторы можно было легко достать без инструмента. Сейчас же без лопаточек/медиаторов/кредиток это сделать тяжеловато (ну или ногти можно сломать). Соответственно аккумулятор мало кто видит в течении жизни смарта.
2) Имея телефон с функцией быстрой зарядки (медиатековская реализация, на вход даём 12 вольт, чтобы ток поменьше сделать (привет DC-DC, который в этом случае просто обязателен) и не напрягать USB кабель неизвестного качества) имеем на выходе весьма некисло греющийся в режиме зарядки телефон, и как следствие сметь аккумулятора через год, замену, опять смерть. После замены второго аккумулятора от быстрой зарядки отказался, третий аккум спокойно живёт более года.
3) Galaxy
на вход даём 12 вольт, чтобы ток поменьше сделать и не напрягать USB кабель неизвестного качестваскорее разъём: где-то встречалась информация, что microUSB выдерживает токи до 2А, а выше уже начинает плавиться пластмасса.
Сами проводники скорей всего выдержат спокойно и более высокий ток без особого нагрева и сильного падения напряжения (обычно там медь более-менее нормального сечения, если провод не в подвале делался).
За много лет общения с литиевыми аккумуляторами общий вывод такой — всё зависит от изначального качества. Какие то по 5+ лет живут в режиме ежедневного использования, с какими угодно токами и температурами, какие-то за год дохнут как над ними не трясись. Это раз.
Два — высокая температура в процессе зарядки таки благоприятно влияет на ресурс. Скажем, на пальцах, заряд лучше усваивается из-за повышенной скорости химических реакций. Особенно на больших токах.
Деградация ускоряется от длительного хранения при высокой температуре.
Знаю людей, которые относятся к своим вещам как к расходникам(при этом, по факту, не имеют финансовой возможности постоянно менять выходящие из-за этого из строя вещи), а потом несут ноутбук, с которым непонятно что делали, даже в руки противно брать, «почини, тыж программист, а то оно же денег стоит, жалко денег на новый»
p.s. не подумайте что это про вас или ваше сообщение.
Разработчиком Quick Charge является Qualcomm. Это значит, что для его использования требуется заплатить. Также как и за сертификацию IPX, IP/68 и тд…
Если вы покупаете флагман, то там и будет технология быстрой зарядки, тот же Quick Charge, Dash Charge или VOOC. Все они заряжают 4 А/ч за 45 — 60 минут. (при этом, телефон ощутимо греется, да и сами производители предупреждают, что не следует использовать слишком активно телефон во время зарядки).
А для основной массы мобильных телефонов сертификация стоимостью 3-5-10 долларов — это очень дорого.
Помимо этого, вы можете поставить свою технологию быстрой зарядки, изготовить для неё драйверы и тд… Но стоит ли оно того для дешевых мобильников?
Так что да, маркетинг отчасти тут тоже играет роль, но между мобильником с быстрой зарядкой на 10 долларов дороже и мобильником без оной, при стоимости мобильника 150 долларов, большинство покупателей выберет второй вариант.
У Редми Нот 5 уже из коробки поддерживается QC.
При этом ~0,2 А уходит на его текущую работу в спящем режиме.
В этом обзоре сказано, что P9 Lite держится 79 часов в режиме ожидания что равно:
3000мАг / 79г * 3.7В = 140.5 мВт
Что сильно меньше указанных вами 0.2А * 5В = 1000 мВт
1Вт это потребления во время "web browsing"
3000мАг / 12г * 3.7В = 925мВт
Galaxy S8, разряженный до нуля и заряжавшийся в выключенном состоянии, за полтора часа «съел» 14,4 Вт·ч. При этом паспортная емкость его аккумулятора составляет 13,2 Вт·ч. И с учетом того, что часть взятого из розетки рассеялась на кабеле, мы получаем практически нулевую деградацию по емкости.
Иными словами, за ~1000 полных циклов быстрого заряда и разряда аккумулятор почти ничего не потерял. Не, на самом деле потери есть, просто я не задавался целью сделать прецизионные измерения и не замерял его емкость после покупки. Но, в любом случае, деградация по емкости незначительна.
Может у Вас просто везение запредельное? Или в разные страны разные аккумуляторы поставляют? Почему у меня так не выходит никогда? Galaxy S6 где-то после 2х лет использования с ежедневной зарядкой (в основном без режима Fast cable charge) стал где-то 80% показывать от заводского капасити на программках, тестирующих батарею (и сам выключался при достижении 20%).
Galaxy S2 тоже туда же через пару лет. Ноутбуки Lenovo после замены аккумулятора у официального поставщика через 2-3 года держат только, чтобы с одной комнаты в другую перейти, и воткнуться в розетку.
А кто не долбит так смарт непонятно чем, что его нужно ежедневно заряжать, а заряжает раза 2 в неделю — те и пользуются по 5-7 лет без замены аккумулятора.
Никакого везения/невезения или разных аккумуляторов. Просто разные режимы использования.
А у Леново во многих моделях дрянная зарядка — постоянно и непрерывно подзаряжающая аккумулятор все время пока воткнуто зарядное (при работе от сети), что многократно ускоряет их деградацию. С нормальной зарядкой (отключающейся после полного заряда аккумулятора) минимум по 5 лет батарея должна служить если автономный режим не слишком активно используется.
А у Леново во многих моделях дрянная зарядка — постоянно и непрерывно подзаряжающая аккумулятор все время пока воткнуто зарядное (при работе от сети), что многократно ускоряет их деградацию. С нормальной зарядкой (отключающейся после полного заряда аккумулятора) минимум по 5 лет батарея должна служить если автономный режим не слишком активно используется.
«Зарядка» — это блок питания, который выдает необходимый ток необходимого напряжения, все остальное делает устройство. И если устройство что-то не делает, блок питания тут не при чем. Более того, если вдруг у них есть блоки питания, которые отключаются когда ток потребления падает(вместо того, чтобы это делал контроллер заряда в устройстве), это вдвойне маразм с их стороны. Функционал отключения при низком токе потребления обычно делают в PowerBank-ах, чтобы он сам отключался когда ток падает ниже 0.2А, к примеру.
Чтобы заряжать быстрее, нужно:
— либо кпд повышать. Но у батарей он и сейчас очень высокий, источник нагрева вовсе не они. А у DC-DC доступная нам схемотехника не позволяет его кардинально улучшить. В итоге преобразователь греет аппарат и воздух внутри, а батарея тоже источник, хоть и слабый, поэтому она нагревается выше окружающей среды. Ну такая неудачная конструкция, с печками внутри печек), что поделать.
— либо дополнительные меры по отводу тепла предпринимать. Увеличивать площадь корпуса, вентилировать его и тд. НО кому нужен такой гаджет?
Чудес-то не бывает в физике.
Как дешево подать в аппарат больше энергии, обеспечив совместимость по разъемам и проводам — решено — повышением напряжения.
Как оптимизировать КПД преобразователей — решено — регулируемыми по напряжению зарядками.
Больше пока ничего не придумали. Точнее, есть вариант вообще вынести из корпуса DC-DC, как в зарядках у брендов от BBK, но это требует других разъемов, проводов, не совместимо и плохо масштабируется.
Не обманешь физику. Сколько вы в тепло теряете, столько тепла и получаете. И выходит, что реальный прирост в скорости от большей мощности вы получаете в пределах лишь некоторой емкости, а полностью вы свой аппарат внезапно заряжаете не быстрее. Вот это и есть маркетинг. Вам продали то, что вроде как и работает, но по факту у вас все осталось как и было.
Из нынешних корпусов производители все выжали еще при максимуме в 18 Вт. Тут пока никак не улучшить скорость заряда, она давно уже у всех плюс-минус чуть одинаковая и примерно эквивалентная заряду в среднем 1С.
А что касается аппаратов, которые и на такое не способны, так все дело в их цене. Силовая электроника очень разных денег стоит, стоимость плат для различной рассеиваемой мощности разная, материалы (пластик) не способствуют теплоотводу. Тут уже не маркетинг, а обычная экономика.
реальный прирост в скорости от большей мощности вы получаете в пределах лишь некоторой емкости
Так на это и расчёт у всех этих быстрых зарядок — быстро подкормить процентов на 30..40 у розетки, пока кофе пьёшь — и дальше бежать.
Для ежедневной зарядки мой Sony наоборот, отключает быструю зарядку с показом окошка "Я тут подумал, что спешить некуда — если всё же торопитесь — нажмите кнопочку и я включу быструю зарядку".
Это как с Теслой. Многие переживают, что ее нельзя дозаправить со скоростью машины с двс. Но типичное состояние Теслы — всегда заряжена больше, чем вам реально может понадобиться (исключение ишь в том случае, когда владелец не заряжает ее когда это ему доступно, а ездит на халявные чарджеры).
Обычно же человек садится утром в машину, а в ней батарея заряжена полностью. И ему нужно полтысячи миль наколесить, прежде чем потребуется зарядка. И что же, после пятисот миль ему так срочно нужно зарядиться и гнать еще пятьсот? Если он не участник гонок в Ле-Мане, то нет конечно же.
Аналогично сейчас и с телефонами. У меня в телефоне батарея 20 Втч, я много езжу, часто летаю через атлантику, дорога у меня в итоге около суток занимает, а в самолетах и портах масса свободного времени. Казалось бы. Но даже в таких условиях я не нуждаюсь в каких-то сверхбыстрых зарядках. Если батарея полная, то мне ее прекрасно хватает на эти сутки. А если нет, то у меня в этих сутках полно возможностей заряжаться и без лишней спешки.
Если бы я был бездомным гаджето зависимым, жил в картонной коробке без розетки, и меня гоняли отовсюду, где они есть, то может быть мне бы такая возможность и пригодилась :)
Быстрая зарядка постоянно спасает, потому что довольно много ситуаций в жизни, когда надо быстренько куда-то собираться и бежать.
Я пытаюсь ему объяснить, что маркетологи к нынешним ограничениям отношения не имеют. Виновата физика. В гаджет с такими массой и габаритами не получается безопасно подавать более 18-20Вт — перегреются тепловых потерь. При современных характеристиках батарей в телефонах получается, что токи заряда у них примерно схожи и находятся около отметки 1С. Но это не заговор какой-то, просто аппараты и батареи мало отличаются, вот и пределы у них похожи.
Виновата физика. В гаджет с такими массой и габаритами не получается безопасно подавать более 18-20Вт — перегреются тепловых потерь.
Вообще-то автор переживает за то, что аккумы в 3-4 Ач заряжаются до сих пор токами в 1А, а могли бы без проблем 1,5-2А )
Таков выбор потребителей и это просто экономика. Большинство аппаратов на рынке не имеют зарядки даже на уровне 18 Вт просто потому, что потребители в этом не особо нуждаются, и не готовы переплачивать. Просто взять и заряжать быстрее нельзя, потому что нагрев. Нужны другие материалы и другие технические решения, в итоге — другие устройства за другие деньги. Таких устройств на рынке в избытке, никто не мешает покупать их. Если заговор и существует, то это заговор потребителей, а не производителей.
Где заговор производителей и маркетологов точно есть, так это в предложении зарядок свыше 18-20 Вт. Потому что это по сути вообще ничего не дает, кроме роста стоимости. Презентации и рекламные материалы намеренно вводят людей в заблуждение. Устройства с тщательно скрываемым соотношением параметров демонстрируют превосходство над другими устройствами с тщательно скрываемым соотношением параметров. Необычный порошок против обычного — классика :) Ну, допустим, я могу вообще ничего не меняя, кроме батареи, добиться существенного роста скорости, если заряд измерять не в Втч, а процентах. Поменяю батарею на меньше и вот он рост. Это все уже игра в наперстки. В современных телефонах с быстрой зарядкой уже выжаты все возможности. Идея расходовать теплоемкость устройства нелинейно, которую маркетологи нам впаривают, показывая на картинках как их чудо-телефон быстро набирает первую половину заряда, очень красиво выглядит в теории и для чудо-телефона, а на практике рост не столь уж значительный, практический смысл его сомнителен, зато ущерб карману очевиден.
P.S: на powerbank от UGreen крупно написано 10000mAh, мелко 38 Wh и 6500mAh@5.1V
Отчасти это можно обойти повышая напряжение, что, собственно, и делают технологии вроде «Quick Charge».
Для литий-ионных батарей стандартный ток заряда, как правило, ~1C (+-). И даже для высокотоковых 18650 (способных отдавать (по сути огромные) токи в 15C или даже более) он как правило не больше ~1.5C.
А в часах, телефонах и ноутах аккумуляторы ставят не высокотоковые а маломощные, но ёмкие (поскольку мощность как правило обратно пропорциональна ёмкости, а ёмкие и мощные аккумуляторы стоят существенно дороже).
Так что время заряда от ёмкости батареи не зависит — при достаточной мощности источника питания время и для 300mAh и для 3000mAh будет одинаковым. Просто ток во втором случае будет в 10 раз выше.
Для литий-ионных батарей стандартный ток заряда, как правило, ~1CА точно не 0,5С?
А в часах, телефонах и ноутах аккумуляторы ставят не высокотоковые а маломощные, но ёмкие (поскольку мощность как правило обратно пропорциональна ёмкости, а ёмкие и мощные аккумуляторы стоят существенно дороже).
Там все немного банальнее — если хотите снимать с аккумулятора токи больше, значит проводники в аккумуляторе должны быть толще, соответственно меньше поместится в тот же объем и соответственно меньше емкость; либо, при той же емкости, будет занимать больший объем. Тех процесс и материалы конечно тоже играют роль, но базовая физика именно такая и получается.
—Так. Значит ты — местный начальник цеха, а эти по бокам — твои мастера участков. Бывает два типа мастеров: умные, образованные мастера и глупые птушники.
— Это твои последние слова перед увольнением, ты лучше молись!
— Понятно… Каждый начальник цеха всегда стоит и зорко озирается. Только мозгов у него нет. И как только почует брак, так он сразу оживляется. И вот ты решил, что здесь пахнет старым добрым браком и приволок с собой своих неряшливых мастеров, чтобы унизить рабочего. Но ты немного перепутал: никаким браком здесь даже не пахнет.
Здесь только высококачественный листовой прокат. Сейчас ты пожалеешь о том, что не остался литейщиком. Как и положено безмозглому начцеха, ты не разбираешься в ситуации. А теперь ты начинаешь сморщиваться и твои маленькие мастера сморщиваются вместе с тобой. Это потому, что в сертификате твоего дефектоскопа написано «Поверка до 01.12.19», а на моем календаре написано, что сегодня 04.12.19. Ловить здесь тебе нечего. Вместе с твоими мастерами. А теперь — убрались отсюда.
Это я к тому, что вот эта вот штючка с экранчиком может врать на произвольное количество процентов в произвольную сторону, иметь нелинейности и быть термочувствительной.
Сравнить бы ее с эталонным прибором.
1. Форм-фактор имеет значение. все смартфоны имеют батарейку типа pouch с корпусом из ламинированного (многослойного) алюминия очень похожего на фольгу, толщиной ок. 140микрон. Как следует из названия это «мягкие» ячейки, зато имеющие максимальный коэффициент полезного объема к общему. В отличие от 18650 (и 21700) электроды внутри не скручены, а лежат стеком, что дает возможность делать очень толстые (до 100-120 микрон) электроды (отношение массы активного материала к массе токосьемов лучше). Кроме того, в таких ячейках чаще всего отсутствует клапан отвода газов, который является обязательным в цилиндрических ячейках. Резюмируя, такой форм фактор это самый лучший вариант увеличить плотность энергии и на кг и на литр, но он намного менее терпим к экстремальным режимам.
2. А раз так, то производители pouch cells подстраивают всю химию под максимальную плотность энергии, повышая напряжение полностью заряженной ячейки до 4.35V и даже вроде уже есть 4.4V, хотя это на грани электрохимической стабильности для большинства электролитов.
3. C rate зарядки очень сильно зависит от толщины графитового электрода. Чем тот толще, тем ниже рабочий ток зарядки. Скорость интеркаляции ионов лития внутрь графита повысить невозможно. (А аноды у смартфоновых ячеек напомню, толстоваты)
4. Температура ячейки, как уже писали выше, — это важное ограничение. Никому не нужен перегрев других элементов, равно как и газообразование внутри ячейки (которое очень вероятно при температурах выше 55 гр.Ц)
5. И да, токи зарядки мало связаны с токами разрядки, так, что разрядить батарейку за полчаса намного легче чем зарядить на 100%
6. Про Quick Charge не могу комментировать, не понимаю принципа, но скорее всего это штука которая позволяет ускорить зарядку в интервале SOC 20% — SOC 80%
батарейки смартфонов и так имеют более щадящие спецификации (ок.500 циклов до 80% начальной емкости при 0.5С/0.5С) по сравнению с 18650, 21700 а также prismatic cells для авто. А если их заряжать чем-то выше 1С, кирдык наступит значительно раньше.
p.s. все вышесказанное относится у собирательному понятию «смартфон», отдельные модели имеют выдающиеся характеристики.
отдельные модели имеют выдающиеся характеристики
Да, и вот когда начинаешь разглядывать их спеки, например, на batterybro.com, можно найти много всего интересного.
P.S. Спасибо за дополнение.
Если гнать по нему два-три ампера, он загорится. Таблоиды будут полны заголовков «массовые возгорания смартфонов оставили без дома уже сто москвичей», притом клеймить будут не провода, а бренды производителей.
Именно поэтому производители пошли по пути QuickCharge — сначала контроллер телефона с контроллером зарядки договариваются, а потом поднимают напряжение.
Если вы хотя бы раз резали такой кабель или пытались паять, вы должны знать, что там три волоска из странного металла, который не лудится ничем кроме как злючих активных флюсов. Зато там два метра длины и ещё китайские светодиоды «для цыганской красоты». На каждый метр там теряется полвольта обычно. Если в это подать больше 1А, то оно начинает конкретно греться и плохо пахнуть. Если подать пять, то оно способно спалить дом.
перепаивал microUSB штекеры на двоих из них (кое-кто не умеет не натягивать шнур и портит их microUSB штекеры).
Так вот диаметр проводников питания почти 1мм (хз как сечение посчитать, микрометра нет, чтобы замерить диаметр проводков), а проводников передачи данных раза в 2 меньше.
Сопротивление проводников питания, измеренное с помощью мультиметра Richmeters 102 — 0,2 — 0,3Ом (при этом суммарное сопротивление щупов показывает как 0,1Ом). Точнее он не показывает.
Правда и цена кабелей порядка 100грн.
А описанные провода довольно часто встречал. Чаще всего внутри различной китайской электроники. Пару раз пошевелил и проводок обламывается. Правда всегда попадались медные, а не омеднённые.
Главная причина/проблема заключается в обеспечении приемлемой работы аппарата при сомнительном качестве проводов (заряда), эту проблему с легкостью компенсируют квикчарджем (стандартный закон ома). В общем комфорт использование продукта и при этом с небольшими затратами на качество.
Другая проблема кроется в безопасности качества самого аккумулятора. Если мы пытаемся с ним работать на стандартизированных уровнях, представим, что будет, когда начнут в смарт пихать левые акки или брак… да, будут тупо взрываться. А в свете последних событий — это самый страшный момент для компании. Ну и если глубже копать проблему, то всё ещё хуже.
Мне понятна "боль" автора от не угасающего чувства что "его опять обманули маркетологи", но в любой ситуации есть много нюансов, в которых не всегда виноваты маркетологи, а, например, незнание школьного курса физики и законы физики, а так же правила электробезопасности и электро-совместимости.
Цитата: "и заряжаются от 5-вольтовых источников тока в 1 А.". И это первое неправильное допущение — зарядки для телефонов это источники напряжения, а не тока, а 1А — это максимальный ток который они могут обеспечить без падения напряжения.
Судить о характеристиках ВСЕХ (большинства) аккумуляторов для смартфонов по паре найденных спецификаций — очень грубо и ошибочно. На практике производятся и используются множество различных типов Li-Ion аккумуляторов использующих разную химию и технологические приёмы — это связано с широким диапазоном условий их эксплуатации (температурные условия, профили и токи разрядки, токи зарядки, пожаробезопасность, типичная глубина разряда и много прочего).
Сравнивать аккумуляторы для смартфонов и типоразмер 18650 — это как сравнивать строительный фен с феном для волос. Хотя аккумуляторы всё же больше похожи между собой чем фены.
А вот сравнивать "быструю зарядку" силовых аккумуляторов для электроинструмента Bosch и смартфонов — это уже точно "строительный фен против фена для волос". Тип, размер, вес, условия эксплуатации и зарядки — абсолютно разные.
Измерять характеристики зарядки аккумулятора прибором который ставиться в разрыв USB провода — это полный fail. Единственное что может показать этот прибор — это сколько денег стоит один раз зарядить этот телефон (умножив насчитанное прибором количество кВт*ч на Ваш тариф за электричество).
Хотя должен отметить что прибор хорош — понимает 9В а не только стандартные USB 5В.
Делать вывод о практически нулевой деградации аккумулятора по количеству энергии на входе в телефон с припиской "с учетом того, что часть взятого из розетки рассеялась на кабеле"? А КПД преобразователя контроллера заряда? А нагрев и рассеивание тепловой энергии аккумулятором при зарядке?
В чём суть претензий — ёмкость аккумулятора — это характеристика на отдачу энергии из аккумулятора наружу, а не приём её внутрь. И измерять её можно исключительно став прибором в разрыв контактов самого аккумулятора.
Из практики — попались мне китайские аккумуляторы, на которых было написано 3000mAh, при зарядке через ЗУ Turnigy прибор показал что внутрь аккумулятора залито около 3500mAh. Но при контрольной разрядке количество отданной энергии колебалось всего от 200 до 300 mAh в зависимости от тока разрядки. Т.е. разница между потреблённой энергией аккумулятором при зарядке и отданной при разрядке больше чем десятикратная.
Так же себя ведёт любой деградировавший аккумулятор — он начинает потреблять больше а отдавать меньше.
Потому Ваши выводы о "практически нулевой деградации" на основе потреблённой энергии — полная профанация.
А теперь к реальной практике и Quick Charge (tm).
В реальной практике имеем Xiaomi с 3000мАч аккумулятором, штатной зарядкой на 2А и поддержкой QC3 (Quick Charge 3 версии). И iPhone7 с штатной зарядкой на 1А (возможно с поддержкой каких либо проприетарных протоколов быстрой зарядки).
На зарядку Xiaomi от 10% до 100% от 2А штатного ЗУ уходит около 3-4 часов времени. Телефон не греется.
От QC3 зарядки до 60-70% он заряжается за 25-30 минут, при этом греется как сковородка.
После любого из типов зарядок время автономной работы Xiaomi одинаково. QC3 зарядка используется редко (только когда выходить через 20 минут, а заряда <20% осталось), при постоянном использовании возможна быстрая деградация аккумулятора из-за перегревания.
При этом после единократного акта зарядки iPhone7 от 2А ЗУ телефон нагрелся как сковородка, а время автономной работы телефона резко уменьшилось до 4-6 часов вместо полного рабочего дня (более 12 часов).
После "восстановительной терапии" в виде использования исключительно штатной зарядки на 1А аккумулятор вернул былые силы и вновь обеспечивает 12+ часов автономной работы.
Про смысл Quick Charge (tm) и других проприетарных протоколов быстрой зарядки — все они нацелены НЕ на особый способ заталкивания энергии в аккумулятор, а про способ передачи от ЗУ до контроллера зарядки как можно больше энергии через стандартный USB шнур.
Вся проблема в том что после превышения 2А тонкие проводочки внутри USB шнура начинают сильно греться и на них теряется очень много энергии и вольтаж на входе в телефон начинает просидать ниже 5В. Та же проблема проявляется при использовании дешёвых шнуров или сильно длинных — время зарядки сильно увеличивается, так как телефону приходиться уменьшать свои аппетиты дабы поддерживать стабильные 5В на входе. Именно по той же причине шнурки что идут в комплекте со всеми хорошими Power Bank устройствами — короткие и с толстыми медными жилами внутри.
Эта проблема очень просто решается повышением напряжения (именно так передают электроэнергию по магистралям в 10кВ, 100кВ и более), но в то же время сложно решаема из-за нарушения USB стандарта. Так как если стандартный на вид USB разъём в который можно включить стандартный USB шнур и подключить к любому USB устройству будет выдавать 9В вместо 5В, то "глупый массовый потребитель" очень быстро спалит все USB устройства в своём доме, после чего пойдёт судиться с производителем такого USB зарядного устройства.
Тут и появляются протоколы типа Quick Charge (tm):
— (телефон) А дай ка мне побольше и повкуснее!
— (QC зарядка) Могу дать 9В, а ты то выдержишь столько?
— (телефон) Давай сюда! Ещё не такое выдерживали! Ом-ном-ном. Вкусно то как, но всё ещё мало, давай добавки!
— (QC зарядка) Могу ещё досыпать до 12В, это ж уже дофига, точно выдержишь???
— (телефон) Выдержу-выдержу… Давай все 12В! Ом-ном-ном… А температура аккумулятора всего 43*С, давай ещё, жадина!
— (QC зарядка) Ну как просите, вот Вам 20В сейчас дам, достаточно для ваших аппетитов?
— (телефон) Эээ… Стоп! Стоп! Какие 20В? Я же так волшебный чёрный дым наружу выпущу!
Переговоры устройств Quick Charge это выдумки «обзорщиков» и прочих писателей о гаджетах. Как правило, там такой контингент, что и закон Ома для них бином Ньютона.
Не хочу Вас огорчать, но Вы как раз и описали протокол общения телефона с зарядкой. Вот эти самые комбинации напряжений на линиях D+ D- и отдаваемое зарядкой напряжение при определённой комбинации — и есть протокол взаимодействия.
Да, протокол описанный Вами очень "примитивен", это не общение по HTTP как многие думают при слове "протокол", но всё же.
А шунт в делителе и вот это всё остальное — это реализация протокола. Никто не запрещает реализовать это через умный микроконтроллер управляющий DC-DC преобразователем.
Способ взаимодействия QC устройств «примитивен» более чем достаточно, чтобы не применять к нему термин «протокол», а уж тем более какие-то фантастические конструкции типа «устройства общаются, договариваются и тд». Применительно к PD именно так и есть, там и общий интерфейс физически реализован, и протокол, да и к тому двунаправленный. А QC примитивнейшая система, в которой правление осуществляется через аж три типа отдельных костылей.
А QC примитивнейшая система, в которой правление осуществляется через аж три типа отдельных костылей.Это в QC 2.0
В QC 3.0 количество этих «костылей» увеличено на порядок.
Хотя бы википедию почитал для общего развития.
Три костыля, о которых я говорю, как раз включают QC 3.0. Там не только «говорящих зарядок» нет, там даже принципы работы для разных версий спецификации сильно разные. И сделать так пришлось именно потому, что изначально делалось как проще. QC 1.0 в части управления зарядкой это калька с общего стандарта для 10Вт in-wall адаптеров. Телефон определяет доступность мощности свыше 2,5 и до 10 Вт по сопротивлению между линиями D+ и D-. Если они замкнуты, то можно взять до 10 Вт. Вот так просто. Это первый костыль.
QC 2.0 использует комбинации напряжения на D+ и D- для переключения делителя в зарядке. Если он там вдруг есть. Какие еще «общения», он вообще шлет эти свои «сигналы» на авось. Позволяет переключением делителя получать еще три устойчивых состояния на выходе: 9, 12 и 20 вольт. Вот так просто. И это второй костыль.
И третий вариант. В предыдущем примере мы видим что использовали три состояния, а два провода это два бита и доступных состояний у нас четыре. Одно не занято. Его и используют для QC 3.0. Но, как, Карл?! Состояние у нас одно, а напряжение мы хотим разные! Просто добавьте новый костыль. В этом состоянии напряжения на D+ и D- стробируются аппаратом, если ему требуется переключить делитель. Аппарат «щелкает нужным ему выключателем» до тех пор, пока напряжение у него на входе не достигнет требуемого. Опять все просто.
Во всех случаях, как мы видим, понятие «протокол» как-то не очень клеится к происходящему, простейшая автоматика прямого регулирования, собранная из нескольких отличных друг от друга дискретных решений.
И обратите внимание, случай, в котором вы увидели «костылей на порядок больше», в моем описании выглядит тоже как простейшее решение. Со стороны заряжаемого устройства для его реализации даже никаких аппаратных изменений не требуется. А в схеме зарядки перед дешифратором, управляющим шунтом, добавляется счетчик. Схемотехника в QC очень незамысловатая и именно в этом и состоит ее основное конкурентное преимущество.
Но что толку-то вам это все объяснять, если вы от меня фотографий требуете для подтверждения того, что написано в ссылке, в которую вы меня тыкать пытаетесь?
Т.е., вы сомневаетесь, потому сами не понимаете там написанного? :)
А давайте я вас напугаю еще больше. Тот кабель, что я использую для фотоаппарата, не только QC умеет использовать, но и умеет повышать напряжение, если его подключить простому источнику с 5в. Ну вот захотелось мне так сделать, это очень удобно. Использовано микроконтроллеров — ноль. Все «мозги» устройства, реализующие эти «сложнейшие функции и протоколы переговоров устройств» — одно маленькое трехвольтовое реле с двумя группами на три положения. Железная логика. Для питания ноута мне и этого не требуется. Он так жрет, что от зарядки на 10 Вт его не запитаешь, а от QC можно. Требуются: стабилизатор и четыре сопротивления. Если не понятно как оно работает, то вот вам ссылка, как вы сами говорите, для общего развития: blog.deconinck.info/post/2017/08/09/Turning-a-Quick-Charge-3.0-charger-into-a-variable-voltage-power-supply
Увлекательная история о том, чего только люди не придумают, лишь бы документацию не читать. И веруют в заговоры и протоколы там, где их нет. Финал истории у меня аж слезу вышиб — не все зарядки одинаково хорошо работают. Ну, если пытаться создать устройство, которое будет делать то, что никак не предусмотрено и вряд ли вообще достижимо, то хорошо, что хоть с какими-то зарядками оно у него работает более-менее удовлетворительно. Как раз, как и в вашем случае, желание найти сложность там, где ее нет, подвело человека.
Со стороны заряжаемого устройства для его реализации даже никаких аппаратных изменений не требуется. А в схеме зарядки перед дешифратором, управляющим шунтом, добавляется счетчик.А разве это нельзя назвать «аппаратным изменением»?
вы от меня фотографий требуете для подтверждения того, что написано в ссылке,Интересовало какие напряжения на контактах USB выставлены.
Если не понятно как оно работает, то вот вам ссылка, как вы сами говорите, для общего развитияСпасибо, этой информации (про QC 3.0) я не встречал.
Зарядка в Quick Charge ни с какими телефонами никак не общаетсяТо-то я смотрю, что QC поддерживается только девайсами с процессорами Qualcomm (да и то не со всякими).
свой фотоаппаратНу вы модель скажите, и сразу понятно всё будет.
фотоаппарат Sony DSC-F717 (9V)
ноутбук для поездок ACER Switch 10 (9V)
Два устройства, местонахождение родных БП от которых в коробке с радиодеталями. Питаю от зарядок QC, очень удобно, особенно в поездках.
Будете в них Qualcomm искать? :)
Не тратьте зря время, его в них нет, а нужное напряжение из без их подключения присутствует на проводах, которыми они питаются. Втыкаете провод в зарядку и сразу имеете на нем 9V.
Конечно нормально все работает. Фотоаппарату лишние 0,6 вольт на входе погоды вообще не делают. И оно бы и сидело на 5в, да, если бы я разъемы проводов не упаковал по стабилизатору для опорного напряжения и по четыре резистора. Без каких-либо Qualcomm-ов все прекрасно работает.
Например Juwey J7-t или аналогичный, с поддержкой QC 3.0 (а их сейчас как грязи от разных фирм).
Вообще зарядки с поддержкой QC 2.0 и 3.0 выдают до 12В (модели для смартов) или 20В (модели для ноутов).
Как маркетинг мешает быстрее заряжать ваши смартфоны