В современных ноутбуках вкачестве питательного элемента используются Li-ion (литий-ионные) батареи, устройство которых отличается повышенной сложностью. Батарея, использующаяся вноутбуке тоже умная. Ведь длятого, чтовашноутбук могвычислить оставшийся заряд батареи, которые могут быть разных емкостей, икорректно произвести зарядку батареи, унеёдолжен быть идентификатор, который позволит аккумулятору самому определять оставшийся заряд
Устройство батареи
Батарея вашего ноутбука состоит изследующих элементов:
- аккумуляторов, последовательно и/или параллельно соединённых
- термостат
- термодатчик
- предохранители
- микросхема
- контакты
По отдельной электрической линии батарея передаёт кодовую последовательность этоиесть тотсамый идентификатор. Электрический коннектор таких батарей имеет несколько контактов:
- плюсовой вывод самой батареи
- вывод идентификации
- вывод встроенного вбатарею термистора
- общий
Интерфейс работы батареи
Для вывода идентификации всамой батарее расположен тактовый генератор устройство, вырабатывающее импульсный электрический сигнал.
Для работы интерфейса требуется двелинии, которые позволяют передавать данные между ноутбуком ибатареей вобоих направлениях. Такая батарея может обмениваться сноутбуком гораздо большим количеством параметров, чемтолько идентификатор, кроме того онахранит внутри довольно много данных осебе исвоем состоянии. Вкачестве устройства хранения используется микросхема энергонезависимой памяти споследовательным интерфейсом. Среди хранимой информации есть:
- идентификатор
- тип элементов
- серийный номер
- производитель
- дата выпуска
- количество пройденных циклов заряда-разряда
- дата первого использования
- параметры текущего состояния
Контроллер батареи отслеживает напряжение каждого элемента вотдельности иразрывает цепь заряда припревышении границы в4,3 В, атакже отключает разряд, еслинапряжение упало ниже 2,5 В.
Безопасность
В литиевых батареях много элементов обеспечивающих безопасность:
- Термопредохранитель (отдельный накаждый элемент) рассчитанный натемпературу в80 – 90 °C
- Система защиты отповышенного давления невосстановимо разрывает цепь придавлении 10 кгс/см² внутри элемента
- Общий самовосстанавливающийся токовый предохранитель
- Сложная схема заряда иконтроля состояния батареи
Это обусловлено тем, чтолитий химически активный элемент. Новчистом виде лития вбатареях нет. Онобразуется вметаллической форме наэлектродах принештатных ситуациях перезарядили глубокий разряд.
Электроника управления зарядом-разрядом, размещенная всамой батарее, работает независимо отноутбука, использующего батарею. Внутренняя электроника следит зауровнем напряжения элемента:
- прерывает заряд подостижении установленной максимальной величины
- прерывает разряд придостижении критической величины
И сообщает обэтом системе мониторинга батареи, которая вычисляет уровень заряда, основываясь наинформации овремени выключения заряда иразряда отбатареи ипоказаниях системы измерения тока. Онанедаст разрядить батарею ноутбука донуля. Приразряде батареи до3% система мониторинга выполнит остановку операционной системыили гибернацию. Соответственно отвыбора зависит то, будутли сохранены временные данные работы программ исписок запущенных вданный момент приложений (гибернация)или нет. Приэтом иостанов операционной системы игибернация нерасходует заряд батареи, т.к. ноутбук выключён. Батарея продолжает разряжаться только из-за саморазряда, ноэтонепроизводит больших потерь электроэнергии иневредит аккумулятору. Вотличие отгибернации, режим снаневыключает машину, атолько снижает энергопотребление, поэтому режим снанеиспользуется операционными система прикритическом разряде батареи.
Зарядка батареи
Система зарядки останавливает процесс придостижении элементами батареи установленного максимума иневключает зарядку припадении напряжения засчет саморазряда. Режим зарядки включится после некоторой задержки только еслипоявится разрядный токили батарея будет переподключена кзарядному устройству. Отсюда следует, чточерез несколько недель зарядки ноутбука егобатарея такинебудет заряжена на100%. Первые часы батарея будет заряжаться, нопотом начнётся процесс разрядки засчет внутренней утечки.
Потеря ёмкости Li-Ion батареи ноутбука исоветы поуменьшению потерь
Если выиспользуете батарею ноутбука нерегулярно, применяя восновном сетевой адаптер, который недаёт батареи разрядиться более чемна15%, исистема позволяет изменять пороги включения-отключения зарядки, можно несколько продлить жизнь батареи путем уменьшения этих порогов. Снижение порога, прикотором заряд прекращается, со100% на90или даже 80% обеспечивает более благоприятные условия длялитиевых элементов, анаилучшим уровнем заряда прихранении считается 40%. Приэтом порог включения заряда нужно выставить какминимум на4% ниже порога отключения. Номинимум развтримесяца надо выполнять цикл полного заряда-разряда.
При длительном хранении несколько лет литий-ионные аккумуляторы теряют всвоей ёмкости (скорость потерь зависит отзависит отхимических свойств лития иусловий хранения комфортной температурой дляli-ion батарей является 5 градусов Цельсия), поэтому необходимо заряжать ихдо70% хотя быразвполгода.
Срок жизни Li-Ion аккумулятора рассчитан от200 до600 циклов «заряд-разряд».
Но даже есливсеправила хранения иэксплуатации сохраняются, Li-Ion батарея всёравно будет терять около 1-2% ёмкости вгод, независимо отчастоты эксплуатации (без подключения сетевого питания) ициклов «заряд-разряд».