Jakie są najlepsze praktyki dotyczące długowieczności baterii?

69

Jak zmaksymalizować liczbę cykli baterii?

Wydaje się, że toczy się debata między:

  1. Pozostaw podłączony 24/7, ale wykonuj pełny cykl raz w miesiącu
  2. Naładuj do ~ 100%, spuść do ~ 10%, powtórz.

UWAGA: Wyjmowanie baterii jest złe

Która metoda jest lepsza i dlaczego? Jaką różnicę to naprawdę robi?

Oto niektóre z lepszych źródeł, które do tej pory znalazłem na temat zachowania baterii. Mimo to wydaje mi się, że nie odpowiadają jednoznacznie na powyższe pytanie. Zobacz moje opracowania poniżej:

Opracowywanie opcji 1

Teraz IF inżynierowie Apple były inteligentne i zoptymalizowane dla AC remisem, gdy podłączony do nie zużywają swoich cyklach ładowania, to wydaje się logiczne założenie, że używasz efektywnie żaden z twoich cykli ładowania 1000 natomiast podłączony. Jeśli to przypadek, że będzie wydaje się, że spadek LiPo z posiadania 100% byłby znacznie przeważony przez fakt, że nie korzystasz z żadnych cykli ładowania.

Jest to jednak założenie czysto spekulacyjne i nie mogłem znaleźć dowodów na potwierdzenie lub zaprzeczenie.

Jeśli nie jest to prawda, a zasilacz sieciowy służy tylko do ładowania akumulatora, nie byłoby różnicy. Bateria rozładuje się do 99%, a następnie wróci do 100%, a następnie wróci do 99% itp. Te cykle mikroprzeładowania sumują się w takim samym tempie jak 100% -> 0% -> 100%, a ty nie zyskałby. W takim przypadku negatywny efekt trzymania baterii LiPo na poziomie 100% przeważyłby nad wszystkim innym.

Opracowywanie opcji 2

Istnieje wiele dobrych powodów, dla których Opcja 2 jest taka:

  • Z powodu znanych problemów chemicznych LiPo, długotrwałe utrzymywanie 100% naładowania powoduje degradację baterii
  • Jabłko specjalnie nie zaleca się pozostawić podłączony cały czas na swojej stronie internetowej
  • Opróżnianie baterii do zera przez cały czas jest szkodliwe dla ogniwa (dlatego stosuje się ~ 10%)
  • Ciepło jest zabójcze, a po podłączeniu ORAZ ładowaniu zyskujesz dodatkowe ciepło, które powoduje obrażenia.

Jest kilka powodów, dla których rzucam wyzwanie opcji 2:

  • Wydaje się głupie, że najbardziej intuicyjny przypadek użycia dla tysięcy ludzi, którzy używają swoich komputerów Mac jako komputerów głównych, jest błędny.
  • Jeśli hipoteza w opcji 1 jest prawdziwa, niepotrzebnie przepalasz swoje skończone cykle ładowania.
  • Trudno jest pamiętać o ciągłym podłączaniu i odłączaniu oraz martwieniu się, czy urządzenie jest podłączone.
Evan
źródło
Jeśli zostawię MBP podłączoną na jakiś czas, z pewnością zauważę, że obniża się ze 100% do 95%, a kiedy go trafi, zaczyna ładować do 100% ponownie. Więc nie utrzymuje baterii w 100% stale po podłączeniu i ładuje się ponownie, gdy straciła już znaczną ilość ładunku.
XQYZ
@XQYZ, co jest doskonałym znakiem dla ich inżynierii.
Kortuk
1
Czy możesz zaktualizować swój post za pomocą „Których laptopów dotyczy to pytanie”? Nawet tag „Macbook Pro” jest zbyt szeroki, nie wspominając o tym, że twoje badania prawdopodobnie dotyczą w równym stopniu niektórych (?) Airów, niektórych siatkówek MBP itp. I dziękuję za świetne pytanie i badania!
yurkennis

Odpowiedzi:

58

Wniosek końcowy Biorąc pod uwagę źródła i wyjaśnienia poniżej. Oficjalnie zamierzam wykonać następujące czynności, aby zoptymalizować żywotność baterii:

  1. Utrzymuj moją baterię tak chłodną, ​​jak to możliwe.
  2. Nie martw się, czy jest podłączony, czy nie. W razie wątpliwości należy go podłączyć do zasilania, aby zużywał prąd zmienny zamiast akumulatora, chyba że się nagrzeje.

Okazuje się, że dwie metody, które pierwotnie przedstawiłem, są w dużej mierze dyskusyjne. Jedyne, co naprawdę się liczy, to temperatura.

„Temperatura była najważniejszym czynnikiem przyczyniającym się do degradacji ogniwa, przy czym drugorzędne znaczenie ma stan naładowania (SOC) i długość impulsu rozładowania”. (Liaw i in. 2 )

Ponadto okazuje się, że rozpad może być dokładnie modelowany matematycznie:

wprowadź opis zdjęcia tutaj(Patrz Ramadass i in. 1, aby uzyskać wyjaśnienie terminów)

Jednak dominującym modelem jest wzór Arrheniusa , który ogólnie przewiduje czas do wystąpienia awarii w zależności od temperatury.

Poniższy rysunek pokazuje wydajność w różnych cyklach. Wystarczy spojrzeć na pojemność na osi x. Górny wykres ma temperaturę 25ºC, dolny 50ºC.

Po 600 cyklach akumulator chłodnicy miał ~ 2x pojemność

Wpływ cykliczności i temperatury na degradację baterii litowo-jonowej

Chociaż nadal nie mogłem znaleźć dowodów na zachowanie obwodów zasilania komputera Mac, na oficjalnej stronie firmy Dell były pomocne informacje. Szczególnie wyróżniały się dwa przedmioty.

P: Czy po podłączeniu stacji dokującej lub zasilacza sieciowego do gniazdka ściennego ładuję akumulator?

Nie.

http://www.dell.com/content/topics/global.aspx/batteries_sitelet/en/batteries_faq?c=us&l=en&cs=19#faq9

P: Czy powinienem całkowicie rozładować, a następnie co jakiś czas ładować baterię laptopa Dell, aby wydłużyć jej żywotność?

A. Nie, rozładowywanie i ładowanie nie wydłuża żywotności baterii litowo-jonowej.

http://www.dell.com/content/topics/global.aspx/batteries_sitelet/en/batteries_faq?c=us&l=en&cs=19#faq27

Należy jednak pamiętać, że obwody ładowania Apple i Dell mogą się różnić. Chociaż biorąc pod uwagę, że Dell to robi, zakładam, że jabłko również. Przy takim założeniu, chyba że ktoś może podać źródła, które mogłyby twierdzić inaczej, założę, że zespół ładujący Apple jest wystarczająco inteligentny, aby to wiedzieć.

Zachęcam wszystkich do dalszego badania tego pytania i podważania moich założeń. Zapoznaj się z poniższymi źródłami, jeśli jesteś zainteresowany bardziej szczegółowym wyjaśnieniem.

Źródła

1 Ramadass, P., Bala Haran, Ralph White i Branko Popov. „Modelowanie matematyczne zaniku pojemności ogniw litowo-jonowych”. Journal of Power Sources 123.2 (2003): 230–40. Sieć. http://www.che.sc.edu/faculty/popov/drbnp/WebSite/Publications_PDFs/Web33.pdf .

2 Liaw, B., R. Jungst, G. Nagasubramanian, H. Case i D. Doughty. „Modelowanie pojemności zanika w ogniwach litowo-jonowych”. Journal of Power Sources 140.1 (2005): 157-61. Sieć. http://electrochem.org/dl/ma/204/pdfs/0253.PDF .

[3] Ning, G. „Badanie zanikania pojemności akumulatorów litowo-jonowych poddawanych cyklom przy dużych prędkościach rozładowania”. Journal of Power Sources 117.1-2 (2003): 160–69. Sieć. http://www.che.sc.edu/faculty/popov/drbnp/website/Publications_PDFs/Web38.pdf .

[4] Ramadass, P., Bala Haran, Parthasarathy M. Gomadam, Ralph White i Branko N. Popov. „Opracowanie pierwszego modelu zmniejszania pojemności ogniw litowo-jonowych”. Journal of The Electrochemical Society 151.2 (2004): A196. Sieć. http://www.che.sc.edu/faculty/popov/Publications/Premanand1.pdf

[5] Zhang, D., BS Haran, A. Durairajan, RW White, Y. Podrazhansky i BN Popov. „Badania nad zanikaniem pojemności akumulatorów litowo-jonowych”. Journal of Power Sources 91 (2000): 122–29. Sieć. http://www.che.sc.edu/faculty/white/2000studiesoncapcaityfadeofzhangharandurairajanwhitepodrazhanshkypopov.pdf .

Evan
źródło
Jestem ciekawy, ile cykli spodziewa się wydobyć z baterii. Badania wydają się być prowadzone na typowych ogniwach Li, ale Apple sprzedaje adaptacyjne ładowanie, większą pojemność i specjalną chemię jako zalety ich wewnętrznych baterii. apple.com/macbookpro/17inch-battery - Nawiasem mówiąc, świetna odpowiedź!
bmike
Chcesz podzielić się niektórymi sposobami utrzymywania chłodu komputera w tej kwestii ?
Rozsądny
@bike, lata temu, kiedy miały miejsce pożary baterii, zarówno jabłko, jak i dells były ofiarami, ponieważ korzystały z tego samego dostawcy baterii. Mogą uzyskiwać więcej cykli z akumulatorów, ale wątpię, że różnią się one, jeśli obaj zastosują proste zasady, takie jak ciągłe ładowanie pełnej baterii.
Kortuk
1
Czy poleciłbyś stale zasilać prądem przemiennym? Obecnie używam tutaj rozwiązania i nie napotkałem żadnych problemów.
Arc676
Cześć wszystkim! Czy ktoś wie, czy to wszystko jest aktualne? Dzięki!
Thanh-Quy Nguyen
13

W porównaniu z odpowiedzią Harv często rozładowuję baterię. Jak widać na zrzutach ekranu, mamy ten sam model komputera w tym samym wieku, ale mam ponad 3 razy więcej cykli. Zostawiam laptopa podłączonego do sieci w nocy, ale jest on odłączony przez większość dnia, kiedy go używam. Baterię uzyskuję poniżej 20% prawie codziennie, a czasami wielokrotnie w ciągu jednego dnia. Nawet przy skrajnych różnicach w użytkowaniu nasze akumulatory mają prawie identyczne pojemności. Mój ma nieco więcej, ale możliwe, że dostał swój komputer, zanim go użyłem, i używa go dłużej. Porównanie dwóch punktów danych wydaje się, że obie opcje 1 i 2 są ważne.

wprowadź opis zdjęcia tutaj

Uwaga: Harv jest bliżej 10 cykli miesięcznie niż 1 określony w opcji 1. Przyjąłem, że znacząca różnica w użyciu wystarcza do udowodnienia koncepcji. Byłoby lepiej, gdybyśmy mogli uzyskać punkt danych bliższy 20 cyklom.

ughoavgfhw
źródło
ile czasu utrzymuje twoja bateria? akurat mam te same specyfikacje i liczbę cykli, ale nie mogę wycisnąć więcej niż 3,5 godziny, używając zintegrowanej grafiki o niskim lub średnim zużyciu (kodowanie, przeglądanie, youtube-ing). jakieś wskazówki ?
Cosu,
@ Cosu Zwykle dostaję co najmniej 4,5 godziny tego, co uważam za intensywne użycie: wiele kart otwiera się w safari, kilka dokumentów tekstowych, kompilatorów i okazjonalnie wirtualna maszyna. Sugeruję unikanie treści flash online w jak największym stopniu. Korzystam z rozszerzenia „kliknij, aby flashować”, a kiedy decyduję się na flashowanie na stronie internetowej, szacowany czas na mojej baterii spada o około 20%.
ughoavgfhw
Używam chrome i flashblock, więc nie ma flasha, chyba że naprawdę go potrzebuję. Akumulatory kokosowe pokazują, że zużycie energii stale wynosi od 15 do 20 W, więc coś zdecydowanie wyciska więcej mocy niż powinno, tak jak teraz procesor jest bezczynny.
Cosu
3

Oczywiste jest, że długowieczność jest najlepsza, jeśli przechowujesz ją z 50% naładowaniem i wykonasz pełne ładowanie / rozładowanie raz w miesiącu. Najlepsze są temperatury od 40 do 60 stopni f.

Wszystko inne jest kompromisem - więcej cykli, utrzymując ładunek na wyższym poziomie, więc musisz zrównoważyć użyteczność z ostatecznym wyczerpaniem. Opony przeznaczone są do jazdy, a akumulator do konsumpcji. Opróżnianie go raz w miesiącu, używanie mniejszej liczby cykli i utrzymywanie niskiej temperatury to praktyczne kroki, które nie wyrządzają wielkiej szkody większości batteri.

Twoja opcja 2 wydaje się opierać na błędnym domniemaniu. Pasek menu nie pokazuje prawdziwej wartości 0% - jeśli przeczytasz artykuł dotyczący kalibracji , zobaczysz, że istnieją dwa marginesy bezpieczeństwa, aby zapobiec głębokiemu rozładowaniu. Drugi to koniec niskiego napięcia odcięcia snu, w którym pobierany jest prąd do utrzymania pamięci RAM podczas snu, a mac jest całkowicie wyłączony. Pierwszą ochroną jest normalny start niskiego limitu napięcia .

Regularne dochodzenie do napięcia odcięcia snu w jednym ciągłym rozładowaniu z pełnego naładowania daje pasek menu i system dokładniejsze dane kalibracyjne do zarządzania ogniwami w określonym akumulatorze w miarę starzenia się.

Powiedziałbym, aby uruchomić go pustym, o ile nie pozostawiasz go przez miesiąc przez sen, aby uniknąć rzeczywistego głębokiego rozładowania. Poza tym - kalibruj go co 6-12 miesięcy i utrzymuj chłód przez większość czasu, co możesz kontrolować, aby zmaksymalizować żywotność baterii.

bmike
źródło
Szukałem rozwiązania, które pozwoliłoby mi wyłączyć ładowanie baterii, jakieś pomysły?
mspasov
2
Nie słyszałem o żadnej aplikacji / hacku, która dostałaby się do zarządzania energią wystarczająco, aby wyłączyć ładowanie. Krótko mówiąc o fizycznym odłączeniu go, myślę, że będziesz musiał pogodzić się z użytkowaniem i kontrolować rzeczy, które możesz (np. Niepotrzebnie nie pobierać opłaty). Na baterii o 1000 cyklach amortyzujesz 129 USD w ciągu 4 lat - więc to nie jest dużo pieniędzy, jeśli musisz je wymienić z powodu wyczerpania. Dwanaście centów za ładunek nie jest ogromnym wydatkiem.
bmike
2

W tym artykule Apple ma do powiedzenia na temat konserwacji baterii LI w notebookach:

  • Dla prawidłowej konserwacji baterii litowej ważne jest, aby elektrony w niej poruszały się od czasu do czasu. Apple nie zaleca pozostawiania urządzenia przenośnego podłączonego przez cały czas. Idealnym rozwiązaniem byłaby osoba dojeżdżająca do pracy, która używa swojego pociągu w pociągu, a następnie podłącza go do biura, aby naładować. Utrzymuje to przepływ soków z baterii. Jeśli natomiast używasz komputera stacjonarnego w pracy i oszczędzasz notebooka na rzadkie podróże, Apple zaleca ładowanie i rozładowywanie baterii przynajmniej raz w miesiącu.

Istnieje kilka użytecznych zaleceń dla akumulatorów Li w ogóle w tym jednym , jak również, zwłaszcza w odniesieniu do ich ładowania, a optymalna temperatura otoczenia - 50F do 95F.

JRobert
źródło
2

Kolejny punkt danych ...

Prawie zawsze zostawiam wtyczkę włożoną i bardzo rzadko się wyczerpuje:

22-miesięczny MBP

Może istnieć optymalny wzór, ale wydaje się, że tak naprawdę nie robi to dużej różnicy.

steveax
źródło
1

Najlepsze praktyki utrzymywania żywotności baterii:

Używaj laptopa odłączonego co najmniej raz dziennie, Rozładowania do 50% są lepsze dla długoterminowej żywotności baterii niż małe rozładowania do 90% lub duże rozładowania do 0%

Akumulatory litowo-jonowe wolą nie być ładowane do 100%. 40% -80% to dobra wskazówka. Trzymaj go w tym zakresie, aby przedłużyć jego żywotność tak długo, jak możesz. A jeśli naładujesz go do 100%, nie pozostawiaj go podłączonego.

Całkowicie rozładuj go raz w miesiącu. Podczas gdy baterie litowo-jonowe nie powinny być regularnie rozładowywane, większość nowoczesnych baterii to „inteligentne baterie”, co oznacza, że ​​mogą powiedzieć ci, ile masz czasu do wyczerpania baterii. Ta funkcja może zostać źle skalibrowana po wielu płytkich zrzutach. Dlatego producenci zalecają pełne rozładowanie baterii raz w miesiącu, aby upewnić się, że pozostaje ona dokładna.

Jeff
źródło
0

Wystarczy powiedzieć: nie chcesz maksymalizować liczby cykli, ale żywotność w latach.

Jeśli wykonujesz pełny cykl ładowania każdego dnia, to w ciągu 3 lat bateria wykonała 1100 cykli i zostaje zastrzelona. Jeśli używasz komputera Macbook w większości podłączonego do zasilania i wykonujesz pełny cykl ładowania raz w tygodniu, to 50 razy w roku, a bateria może trwać tylko 300 cykli, ale sześć lat. To wyraźnie lepiej, nawet jeśli nie jest to nawet jedna trzecia cykli ładowania.

Używaj MacBooka na ładowarce, kiedy możesz, z jednym rozładowaniem miesięcznie.

gnasher729
źródło