¿Tiene sentido esta técnica para cargar baterías de ión de litio?

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Esta es una réplica de esta pregunta en Android SE . Creo que, de hecho, es una cuestión de ingeniería eléctrica, ya que cubre el comportamiento de las baterías en detalle.

Básicamente, existe una afirmación de que el siguiente procedimiento mejorará significativamente (dos veces la mejora) el tiempo de funcionamiento de la batería (el tiempo que un dispositivo puede funcionar con una sola carga de batería):

  
  • Enciende tu teléfono;
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  • Conecte el cargador y espere hasta que la batería esté completamente cargada (el indicador verde está encendido);
  •   
  • Desconecta el cargador;
  •   
  • Espere hasta que el indicador verde esté apagado y vuelva a conectar el cargador;
  •   
  • Cuando el indicador verde está encendido, apaga el teléfono.
  •   

Ahora, continúe con apagado teléfono.

     
  1. Desconecta el cargador;
  2.   
  3. Espere hasta que el indicador verde esté apagado;
  4.   
  5. Conecte el cargador, espere a que el indicador verde y desconecte el cargador de nuevo;
  6.   
  7. Repite el paso "3" 10 veces. Cada iteración puede demorar entre 30 segundos y 30 minutos, por lo general eso es aproximadamente 1 minuto.
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La descripción del procedimiento está tomada de este artículo en ruso que he leído y que la traducción al inglés es correcta.

Así es como entiendo lo que está pasando. Mientras el indicador verde está encendido, la batería está bombeando energía de manera activa. En algún momento, el circuito de carga decide que el voltaje es lo suficientemente alto como para declarar que la carga está completa ( esto requiere cierta heurística para la conveniencia del cliente ).

Luego, una vez que se desconecta el cargador, el voltaje de la batería disminuye, de modo que cuando el cargador se conecta de nuevo, los circuitos de carga detectan un voltaje por debajo del umbral de "parada de carga" y encienden el indicador verde para mostrar que decidió cargar la batería. batería un poco más.

Como todo esto sucede mientras la batería está cerca del umbral de "detener la carga", la corriente de carga es mínima y también cuando el indicador verde está apagado, no significa que la batería no se esté cargando, simplemente se está cargando mucho más lento. Así que simplemente dejar el dispositivo conectado al cargador durante otra hora sería igual de eficiente.

¿Qué es probable que ocurra durante el procedimiento descrito? ¿Mejorará el tiempo de ejecución de la batería? ¿Mis suposiciones son correctas?

    
pregunta sharptooth

3 respuestas

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Creo que lo que intentan hacer aquí es "engañar" a las inteligencias de carga de la batería del teléfono. Las baterías Li-On son muy delicadas y tienen estrategias de carga algo complejas. Todo se reduce a determinar algo llamado Estado de carga (SOC). El SOC es solo un porcentaje al final, pero llegar al número SOC se basa en una gran cantidad de factores que no siempre son fáciles de leer y que a veces se deben inferir indirectamente. Por ejemplo, supongamos que tiene un teléfono celular con una batería Li-On de 3.7 V y 1000 mAH. Comenzaremos con la carga completa, por lo que sabemos que SOC es del 100%. A medida que usa su dispositivo, está extrayendo la corriente de la batería y el voltaje de la batería disminuirá, eventualmente. Al medir la corriente y controlar el voltaje, puede adivinar qué es el SOC. Un problema es que el voltaje no es muy útil para determinar el SOC porque no cambia mucho hasta que la batería está casi vacía, eso NO es algo que usted quiera hacer con una batería Li-On. Por lo tanto, confías principalmente en la corriente.

Por lo tanto, su SOC se estima a lo largo del uso. Se pone bajo, tal vez un 50%, por lo que se conecta para cargar. Mientras se está cargando, controla la corriente de carga y el voltaje de la batería para determinar cuándo el SOC está nuevamente al 100%. Solo, debido a errores en la medición, se dice que la carga se completa cuando el SOC es en realidad solo el 95%. Ahora su teléfono cree que el 95% está completamente cargado, y lo recuerda para futuras consultas porque no quiere sobrecargar las baterías (esto también es muy malo). Esencialmente, se trata de leer cuando la batería está llena midiendo lo que pasa y adivinando dónde se ubica el SOC en función de los resultados anteriores.

Los errores no son grandes, por lo que durante el uso normal de carga / descarga no notará ningún problema. Pero a veces los errores pueden acumularse y su teléfono cree que está completamente cargado cuando tiene poca o ninguna carga; va directamente de lleno a vacío y, debido al cálculo incorrecto del SOC, el teléfono no intentará cargar la batería más porque no lo hace. No quiero dañarlo.

En estos casos, debe restablecer el estado SOC. Tengo un Droid Incredible 2 y lo hice quitando la batería y manteniendo presionado el botón de encendido durante 30 segundos, luego colocando la batería y cargando el teléfono mientras está apagado. Esto siempre soluciona el problema donde la batería piensa que está llena, pero se reduce a un 10% muy rápidamente y el problema donde piensa que está al 10%, pero le queda mucha más carga.

La estrategia descrita en tu publicación es obviamente intentar recalibrar el SOC o engañar al algoritmo de alguna manera. Como nunca he desarrollado un cargador que dependa de SOC, no puedo decir si funcionará, pero parece un gran esfuerzo para un beneficio cuestionable. Si tu batería está actuando de forma muy divertida, prueba lo que sugerí primero.

    
respondido por el AngryEE
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Básicamente, existe una afirmación de que el siguiente procedimiento mejorará significativamente (dos veces la mejora) el tiempo de funcionamiento de la batería (el tiempo que un dispositivo puede funcionar con una sola carga de batería):

  • En una situación ideal y en la mayoría de los casos, esto no funcionará.

  • En situaciones en las que funciona, hasta cierto punto, acortará la vida útil de la batería y PUEDE destruir el teléfono

  • Si proporciona una ganancia de más del 5% al 10%, hay algo incorrecto o no estándar en el diseño del equipo.

  • Cualquier aumento en la capacidad almacenada de LiIon se produce a expensas de una vida útil reducida y una capacidad de almacenamiento de energía reducida para toda la vida.

Cualquier método que ofrezca una mejora de 2 x para la carga de LiIon muestra que, en cierto modo, el sistema de carga existente es defectuoso o no estándar de alguna manera (posiblemente como parte de su diseño). Un LiIon CELL tiene una técnica de determinación de punto final muy controlada. Cuando una batería está formada por dos o más celdas, puede haber algo de latitud si la unión entre celdas no es accesible eléctricamente. Con una sola celda es completamente definible por el diseñador. Esperemos que el diseñador fuera competente. La incompetencia sucede.

Un teléfono casi siempre usa una sola celda, por lo que el truco anterior no debería comenzar a funcionar.

Método estándar:

  • Cargar hasta que se alcance Vmax.

  • Cargue AT Vmax hasta que alcance a Imin.

  • Detente. Eliminar completamente la tensión de carga. NO "carga de goteo".

Reiniciar: - Puede variar pero, por ejemplo,

Después de N minutos, vuelva a aplicar Vmax y mida la corriente.
Si I > Imin carga hasta que me alcanza min y paro de nuevo.

Si el cargador cargado durante un período fijo aquí, podría bombear un poco más en
PERO Iin está establecido por la celda y será muy bajo en este punto.

Vmax es establecido por el diseñador y generalmente es de 4.2V / celda a 25C. Puede ser 4.25 o 4.3 para los valientes y los estúpidos. Pasando de 4.2 a 4.3 se agrega un 5% a la capacidad. Tal vez un poco más.

Pero hacer esto también acorta la vida del ciclo en un porcentaje mayor que la ganancia en la capacidad por ciclo, de manera que la capacidad neta entregada a lo largo de la vida disminuye.

    
respondido por el Russell McMahon
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No estoy seguro de que este método sea bueno. Las baterías de litio son especialmente propensas a sufrir daños graves y, incluso, explotar si se sobrecargan. Por lo tanto, hay un mecanismo de seguridad incorporado para evitar que esto suceda. Lo que me imagino que está sucediendo es que el teléfono consume una pequeña cantidad de energía cuando se apaga con el cargador desenchufado, luego esta pequeña cantidad de energía faltante se vuelve a bombear cuando el cargador se enchufa nuevamente. Por otro lado, sigue siendo un misterio para mí, por qué no sería más fácil apagar el teléfono mientras aún está en el cargador ... De todos modos, la maximización de la carga no depende solo de la química, sino también del contador de carga. en el chip integrado en su batería, que es responsable de controlar la cantidad de carga y puede (en última instancia) iniciar una desconexión de seguridad. Los días en que tuvo una batería 'tonta', recién hecha de electrolito y electrodos y un recipiente de contención se han ido ...

    
respondido por el Count Zero

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