Что значительно влияет на расход энергии акб: 10 причин, по которым батарея гаджета на Android быстро разряжается

Содержание

Что значительно влияет на расход энергии акб

Экономия батареи устройства на андроид — проблема большинства пользователей. Как сэкономить уровень заряда батареи андроида и продлить срок работы.

При использовании выложенного материала в данной статье вы не только сможете значительно уменьшить расход батареи андроид устройства, но и увеличить срок службы аккумуляторной батареи, а также повысить скорость работы телефона или планшета в целом.

В этой статье мы разберем:

  1. Правила эксплуатации батареи андроида
  2. Что влияет на уровень заряда батареи андроид устройств
  3. Какая нужна программа для экономии батареи андроида
  4. Как уменьшить расход батареи андроид устройства

Если у вас в последнее время быстро садится батарея на андроиде, проблема может быть в самом аккумуляторе, и решить ее можно только покупкой нового, чтобы узнать почему андроид смартфон или планшет не заряжается и что с этим можно поделать — читайте эту статью.

Вы знали, что даже если заряжать телефон 1 раз в сутки, то через 2 года аккумулятор будет держать на 80% меньше?

На срок службы аккумулятора влияют:

  • Зарядка аккумулятора
  • Хранение аккумуляторной батареи
  • Использование и ухаживание за батареей и устройством

Смотрите статью, где мы не только приводим самые действенные правила эксплуатации аккумуляторных батарей, но и даем советы по их практическому применению: статья о правилах эксплуатации аккумуляторных батарей.

Чтобы узнать, почему быстро садится батарея на андроиде, и как уменьшить расход батареи андроид устройства, нужно сначала определить, что влияет на уровень заряда батареи андроида, и тогда вы не останетесь без основного средства существования в самый неподходящий момент!

Сама операционная система андроид построена таким образом, что даже в заблокированном состоянии работает огромное количество процессов, которые используют батарею.

Сейчас рассмотрим, что не дает покоя вашему устройству, а позже вы узнаете, как с этим бороться:

От типа дисплея, его размера, уровня яркости, цветовой гаммы вашей заставки и настроек экрана в целом зависит очень многое! На размер и матрицу экрана мы повлиять, конечно, уже не в силах, а остальное — в наших руках 🙂

2) Операционная система и запущенные процессы

Сама ОС андроид и процессы, необходимые для ее работы, поглощают около 30% ресурсов батареи, из-за этого быстро садится батарея на андроиде, даже если вы им практически не пользуетесь . Чтобы свести такие цифры к минимуму мы разберем, как правильно настроить фоновую работу, запуск и синхронизацию приложений. Кроме того, что устройство станет дольше держать заряд, это еще и заметно повысит скорость его работы в целом.

Очень важно, следить за тем, чтобы у вас не были включены мобильные данные, Wi-Fi, Bluetooth, GPS, NFC и S Beam без надобности! Даже постоянно запущенная одна из этих функций заметно уменьшит время автономной работы устройства, а запустив их вместе, вас не спасет и 10000 мАч батарея.

4) Живые обои, виджеты, лаунчеры, анимация

А здесь, конечно, батл не простой: Батарея vs Красота. Выбор конечно за вами, но остаться должен кто-то один :0

5) Датчики и индикаторы

Датчики и индикаторы встроены в андроид устройство для его более комфортного использования и увеличения функциональности в зависимости от устройства (автоповорот экрана, слежение за глазами и т.д.).

Процессор также очень заметно расходует энергию аккумулятора, поскольку именно от него зависит качество и скорость работы устройства (нужен root).

7) Состояние батареи

Самым основным для продолжительности автономной работы батареи является ее физическое состояние. Профилактика данной болезни описана в пункте 1 этой статьи “Правила эксплуатации аккумуляторных батарей”, а лечением может быть только смена аккумулятора. Как узнать состояние и текущую емкость расскажем дальше.

8) Уровень сигнала мобильной сети и Wi-Fi

Также быстро садится батарея на андроиде при слабом сигнале сетей.

Мы выяснили, что влияет на уровень заряда батареи андроид и теперь можем приступить к вопросу, как уменьшить расход батареи андроид устройства.

Для этого нам понадобится программа для экономии батареи андроида.

Для того, чтоб получить информацию о текущем состоянии заряда батареи и разобрать, как уменьшить расход батареи андроид устройства нам понадобится программа для экономии батареи андроида.

Мы предлагаем использовать приложение Battery Doctor – с его помощью нам достаточно быстро и удобно удалось уменьшить расход батареи андроид устройства (Samsung Galaxy Note 3) на 60%.

Программа имеет свой виджет для главного экрана, который отображает необходимую информацию и позволяет в пару кликов сделать основную работу по экономии батареи, а именно:

  • показывает оставшееся время автономной работы андроида
  • есть кнопка для быстрой оптимизации приложений
  • поддерживает быстрое переключение заранее настроенных режимов с указанием времени автономной работы для каждого
  • кнопки для включения/выключения основных функций, которые влияют на расход батареи андроид устройства с отображением изменённого времени автономной работы.

Теперь, когда у вас есть необходимая программа для экономии батареи андроида, мы разберем, как уменьшить расход батареи андроид устройства.

Теоретическая часть по экономии батареи андроида закончилась, переходим к практическому занятию на тему: как уменьшить расход батареи андроид устройства.

Некоторые функции можно использовать через стандартные настройки вашего андроида, но гораздо удобнее, когда это все в одном приложении.

Основное удобство приложения Battery Doctor в том, что после его настройки от вас требуется минимум действий и практически без траты времени.

  • Нужно периодически после использования приложений нажимать на большую круглую кнопку в центре «Экономия – Диагностика» в самом приложении и «Оптимизировать» или на кружок в виджете на главном экране для быстрой оптимизации.
  • Включайте/выключайте функции для экономии батареи, при этом сразу видно, на сколько минут вы смогли увеличить или уменьшить расход батареи андроид устройства:
  • Wi-Fi
  • Данные
  • Яркость (5 вариантов)
  • Громкость
  • Вибрация
  • GPS
  • Задержка блокировки экрана (6 вариантов)
  • Режим полета
  • Синхронизация
  • Bluetooth
  • Автоповорот экрана

Для этого нажмите на окошко в виджете Battery Doctor, где отображается время оставшейся работы. Также здесь можно переключить заранее настроенные режимы.

  • В меню «Список» вы видите, какой процент батареи используют запущенные приложения, и можете выключить или удалить ненужные или прожорливые.
  • Ради интереса вы можете узнать, сколько на этой неделе смогли увеличить время автономной работы, благодаря программе для экономии батареи андроида — Battery Doctor. Для этого на стартовой странице программы нажмите под кнопкой «Экономия – Диагностика» на прямоугольник, где отображается процент заряда батареи и оставшееся время работы. Также здесь указывается, сколько протянет ваш андроид при использовании различных функций, и подробная информация о состоянии батареи.

Живые обои, виджеты, лаунчеры, анимация

В целях экономии батареи и улучшения скорости работы андроида:

  • Не устанавливайте живые обои на заставку андроида. Лучше всего использовать чёрный фон или картинки в темных тонах – для отображения черного цвета дисплей практически не тратит энергию.
  • Старайтесь использовать как можно меньше виджетов на главном экране, особенно динамических – они используют оперативную память и работу дисплея.
  • Не используйте лаунчеры (оболочки для андроида).

Датчики и индикаторы

По возможности отключите датчики и индикаторы, в настройках вашего андроида, которыми вы не пользуетесь (особенно, если у вас Samsung или LG):

  • управление жестами.
  • движения.
  • функции, связанные с определением взгляда, положения головы.
  • чувствительность экрана.

и т.д., в зависимости от вашего устройства.

Другие беспроводные технологии

Отключайте, если не используете такие функции, как NFC, Wi-Fi Direct, S-Beam.

В этой статье мы разобрали: почему быстро садится батарея на андроиде, какая нужна программа для экономии батареи андроид, экономия батареи андроид устройства, правила эксплуатации аккумуляторных батарей, что влияет на уровень заряда батареи android устройства, как уменьшить расход батареи смартфона на ОС Android.

Задавайте вопросы в комментариях и делитесь своими результатами. Спасите своих друзей от » розетко-зависимости » — поделитесь с ними статьей в социальных сетях, а также подписывайтесь на новые выпуски 🙂

С проблемой слишком быстрой разрядки аккумуляторной батареи (АКБ) сталкиваются почти все пользователи мобильных гаджетов. Неполадка возникает исподволь и какое-то время остается незамеченной, но однажды владелец обращает внимание, что время автономной работы смартфона или планшета сократилось почти вдвое. Если ничего не делать, оно будет уменьшаться и дальше — до тех пор, когда пользоваться устройством станет невозможно. А однажды девайс и вовсе не вкл

Что значительно влияет на расход энергии акб. Как экономить заряд батареи на андроиде

Как экономить батарею смартфона
— 11 советов

Как
известно, аккумулятор — слабое место
большинства современных смартфонов.
Производители, с одной стороны, борются за
мощность процессора, разрешение экрана и
прочие характеристики, что требует мощного
аккумулятора, а с другой стороны, обычно
стараются делать смартфоны как можно
тоньше, в результате чего в смартфонах
используются небольшие аккумуляторы, чьей
емкости нередко бывает недостаточно даже
для того, чтобы аппарат протянул до конца
одного рабочего дня.

Однако далеко не все
пользователи знают, что с помощью нехитрых
ухищрений можно заметно продлить время
жизни смартфона от одного заряда. Что для
этого нужно?

1. Откажитесь
от использования 3G
.

Если вам не нужен постоянно
подключенный быстрый мобильный Интернет,
то лучше вообще отключить 3G
— это здорово экономит батарею. Тем более
что обычного GPRS
для мобильного Интернета вполне хватит.
Чтобы отключить 3G
в настройках телефона, выключите WCDMA
(установить опцию «Только GSM»
или «Только 2G»).
Кроме того, если вы пользуетесь мобильным
Интернетом в месте, где неустойчивая 3G-связь,
то отключение 3G избавит вас от тормозов при
работе в Интернете, потому что смартфон не
будет тратить время на попытки подключения
к сети 3G.

2. Выключать
ненужные беспроводные сети
. Возьмите
себе за правило отключать неиспользуемые в
настоящий момент беспроводные сети — Bluetooth, Wi-Fi.
Для смартфонов на Android
есть программа Llama,
которая будет это делать автоматически —
например, при выходе из дома.

3. Отключите
автоматическую подстройку яркости дисплея
.
Дисплей — самая энергопотребляющая часть
смартфона. Выключите опцию автоматической
подстройки и уменьшите яркость до
комфортного минимума. Также задайте
небольшое время автоматического
отключения при неиспользовании — 30 секунд
или минуту, не больше.

4. Отключите
автоматическую синхронизацию
.
Автоматическая синхронизация учетных
записей нужна для того, чтобы ваши контакты,
записи календаря и так далее
синхронизировались между смартфоном,
интернетовским облаком и другими вашими
устройствами. Постоянно включенная
автоматическая синхронизация существенно
«кушает» батарею, так что ее лучше
отключить и время от времени
синхронизировать учетную запись вручную.

5. Выключайте
GPS

! Многие программы используют
модуль GPS
для определения вашего положения. Без
этого спокойно можно обойтись, если вы в
настоящий момент не используете карты или
программы навигации, а отключение GPS
благотворно скажется на расходе
электроэнергии. Также в настройках нужно
отключить определение местоположения по
мобильным сетям.

6. Не
используйте анимированные обои
.
Анимированные обои — штука красивая, но «кушает»
аккумулятор, как инспектор на похоронах.
Поставьте обычные обои, если вы не хотите
остаться без телефона в тот момент, когда на
него должна позвонить любимая (любимый,
мама, папа, Василий Петрович, банк с
согласием на ипотеку). У некоторых видов
телефонов (а именно использующих экран AMOLED)
темные однотонные обои потребляют заметно
меньше энергии, чем светлые.

7. Используйте
меньше виджетов
. Счастливые владельцы
смартфонов на Android,
в отличие от владельцев айфонов, могут
использовать виджеты. Однако не следует ими
чересчур увлекаться — виджеты тоже неплохо
«подъедают» батарею, потому что на них,
как правило, обновляется различная
информация.

8. Отключайте
автоматический поворот дисплея
.
Отслеживание положения смартфона
использует электроэнергию. Отключите
автоматический поворот — это тоже даст
определенный выигрыш.

9. Выключайте
вибрацию
. Да-да, она тоже использует
электроэнергию, причем немало.

10. Контролируйте
приложения
. На андроидных смартфонах
можно посмотреть, какие именно приложения
ощутимо используют батарею. Если какие-то
из этих приложений вам не нужны, их лучше
отключить или удалить.

11. Используйте
специальные программы для экономии батареи
. Для андроидных смартфонов
существует немало программ, помогающих
оптимизировать расход батареи. Эти
программы нередко дают увеличение времени
работы от аккумулятора на 20 и даже 30
процентов.

Ну и последний совет. Если вам
очень важно, сколько времени телефон живет от аккумулятора — покупайте
смартфон с емким аккумулятором. Таких на
рынке немало.

Что случилось?

Нам надоело, что батарейка в смартфоне очень быстро садится. Мы уже не мечтаем о том, чтобы заряжать телефон хотя бы раз в пару дней — лишь бы батарейки хватило до вечера. Поэтому мы изучили множество инструкций, рассказывающих, как растянуть жизнь смартфона после одной зарядки, и делимся самыми полезными инструкциями.

2

И что делать? Говорите быстрее, телефон садится!

Главное — не включайте экран каждые пять секунд, чтобы посмотреть, сколько зарядки еще осталось. Если дела совсем плохи, включайте режим энергосбережения — он есть на всех более или менее современных моделях айфонов и смартфонов на Android (и даже на телефонах с системой Windows Phone). Для этого надо найти в настройках телефона пункт «Батарея» и включить в нем соответствующий режим. Учтите: этот режим заметно снижает яркость экрана и производительность устройства, так что пользоваться телефоном будет не очень удобно.

3

Кажется, этот режим подходит, когда зарядки осталось совсем немного?

Да — и он включается автоматически, когда остается два-три десятка процентов заряда аккумулятора (если у вас это не происходит, проверьте настройки). Мы просто указываем на возможность включить его вручную когда угодно, даже если у вас полностью заряженный телефон, но вы планируете надолго отойти от розетки.

4

А можно обойтись без этого режима?

Можно, но, к сожалению, никакой магии тут нет: надо просто отключить максимум функций, которые не нужны вам в смартфоне прямо сейчас. Начните с Bluetooth и Wi-Fi — если эти сети вам не нужны (например, у вас нет подключенных «умных часов» или вы выезжаете на природу, где точно нет беспроводных сетей). Но помните, что подключение к интернету через Wi-Fi, если сигнал сильный, экономнее тратит батарею, чем выход в интернет по мобильной сети. К тому же, с подключенным Wi-Fi телефону проще определить ваше местонахождение, чем с GPS-датчиком. Кстати, определение местоположения, если оно вам не нужно, тоже стоит отключить. Если вы пользуетесь смартфоном с 4G, есть смысл переключить его в 3G-режим: так тоже можно сберечь немного энергии.

5

Все сети отключены,

Как сэкономить заряд батареи в смартфоне: мифы и правда

Мифы

Нужно использовать только фирменный кабель и зарядник

В действительности применять продукцию другого производителя можно, главное, чтобы она была хорошего качества. Ничего страшного, если смартфон у вас Xiaomi, а зарядку вы взяли от Honor.

Другое дело, если вы заказали дешёвый аксессуар с AliExpress: кабель для подпитки можно найти за доллар или даже меньше. Он может оказаться некачественным и вызвать проблемы. Например, если блок питания выдаёт меньшее напряжение, придётся держать телефон возле розетки гораздо дольше. Напряжение может быть и выше рекомендуемого, что приведёт к нагреву батареи и уменьшению срока её службы. Кроме того, дешёвые кабели часто не поддерживают скоростные протоколы зарядки.

Некачественный блок питания может также стать причиной пожара или даже ударить вас током через смартфон. Поэтому перед покупкой читайте отзывы, выбирайте продавца и бренд с хорошей репутацией. Лучше заплатить больше, но получить безопасное и надёжное устройство.

Аккумулятор необходимо «раскачать»

Существует миф, что батарею нового телефона нужно несколько раз разрядить до нуля и полностью зарядить. Якобы для того, чтобы контроллер заряда запомнил, какой у аккумулятора объём.

Такой совет и правда помогал, когда в начале нулевых годов в телефонах использовались никель‑металлгидридные (Ni‑MH) и никель‑кадмиевые (Ni‑Cd) батареи с эффектом памяти. Эти аккумуляторы необходимо было полностью зарядить, чтобы они запомнили свой объём.

В современных смартфонах используются литийионные (Li‑ion) и литий‑полимерные (Li‑Pol) батареи, которым «раскачка» не требуется. Они тоже обладают памятью, но это не сказывается на их работе. Ёмкость таких аккумуляторов будет снижаться за счёт естественного износа: обычно они деградируют через 3–5 лет.

Полностью разряжать телефон не рекомендуется, так как это приведёт к потере ёмкости за счёт возникающих химических реакций. Это же произойдёт, если оставить устройство с нулевым энергетическим запасом на долгое время.

Быстрая зарядка убивает батарею

C помощью этой технологии батарея возобновляет ресурс наполовину всего за полчаса. Это возможно из‑за увеличения напряжения и силы тока. Обычно эти показатели составляют 5 В и 1 А, а во время быстрой зарядки напряжение возрастает до 20 В, а сила тока до 4,6 А.

Можно подумать, что такой активный режим вреден для телефона, так как он «перезаряжается» за это время. Однако это не совсем так. Напряжение и подача тока контролируются, поэтому аккумулятор не возьмёт больше энергии, чем нужно. При достижении 50% заряда напряжение и сила тока снижаются до привычных параметров и телефон вновь заряжается медленно.

Что действительно может повредить аккумулятор, так это нагрев: высокие температуры снижают ёмкость батареи. Однако контроллер заряда следит и за этим параметром и в случае перегрева снижает напряжение. Некоторые смартфоны могут на время зарядки даже отключать часть функций,  например передачу данных. Но телефон всё равно стоит держать в тени и не запускать тяжёлые игры, от которых греется процессор.

Фоновые приложения нужно выгружать из памяти

На самом деле нет. Приложение в фоне будто замораживается, чтобы телефон мог быстро его открыть при повторном запуске. Если же приложение «убить», например таск‑киллером, телефон потратит больше времени и энергии на запуск программы. Это справедливо и для Android, и для iOS.

Лучше проверьте статистику потребления заряда в настройках, если есть подозрения в «утечке», и отключите или удалите прожорливую программу.

Как сэкономить заряд батареи в смартфоне: проверьте статистику потребления энергии в настройках Как сэкономить заряд батареи в смартфоне: фоновые приложения нужно выгружать из памяти

Правда

Тёмная тема экономит заряд телефона, но только если у него OLED‑экран

Обладателям телефонов с LCD‑дисплеем такой режим не поможет. Это связано с устройством экранов. В жидкокристаллических дисплеях (те самые LCD) используется подсветка, которая горит вне зависимости от того, какого цвета LCD‑пиксель. Поэтому расход заряда одинаковый с любым изображением.

В OLED‑дисплеях подсветка отсутствует, так как пиксели светятся сами. Такие экраны обладают большей контрастностью и меньше тратят заряд. Для отображения чёрного цвета OLED‑пиксель отключается, а LCD‑дисплей продолжает работать на полную.

Чтобы сэкономить заряд батареи, владельцу телефона с LCD‑экраном стоит убавить яркость дисплея.

Больше подробностей
📱

GPS, Bluetooth и Wi‑Fi сажают аккумулятор

Модули беспроводной связи потребляют заряд батареи. Например, GSM‑модуль, который постоянно активен. Причём чем хуже приём, тем выше расход энергии. Связано это с тем, что телефон затрачивает больше ресурсов, чтобы поймать хороший сигнал. Если поблизости две вышки, расход тоже возрастёт, так как на переключение уходит дополнительная энергия.

Лучше придерживаться принципа «не пользуешься — отключи». Если вам не нужен навигатор, выключите GPS. Этот модуль будет активно искать спутники в случае плохого соединения.

Включённый Wi‑Fi также будет искать сеть, поэтому вдали от роутера его лучше отключить. Но если источник сигнала рядом, то разумнее использовать Wi‑Fi, нежели мобильный интернет: последний расходует больше энергии.

Выключите и Bluetooth, если к телефону не подсоединены умные часы или наушники. Если же вы пользуетесь беспроводными устройствами, за батарею переживать не стоит. Современные телефоны поддерживают Bluetooth 5.0, который более энергоэффективен, чем предыдущая версия 4.2.

Вибрацию лучше выключить

Вибромотор потребляет много энергии, поэтому его стоит отключить. Это касается и вибрации при вызове и уведомлениях, и виброотклика при наборе текста.

Экстремальные температуры вредны для батареи

Зимой телефон может быстро садиться. Но вреден не только мороз, жары тоже стоит избегать. Например, iPhone рекомендуют использовать при температуре от 16 до 22 °C.

На холоде в аккумуляторе замедляется химическая реакция и замёрзшая часть перестаёт работать. Чтобы вернуть телефон в строй, необходимо нагреть его.

Работа гаджета в мороз зависит от материала, из которого он изготовлен: алюминий, стекло или пластик. Алюминий хорошо отводит тепло — батарея и процессор быстрее остывают. С другой стороны, корпус быстрее промерзает и телефон может отключиться. Лучше всего на морозе живут смартфоны из пластика, которые хуже пропускают тепло.

Чтобы зимой батарея не садилась быстро, держите гаджет во внутреннем кармане и не доставайте надолго. Также устройство можно утеплить, надев толстый чехол.

От нагревания аккумулятор деградирует ещё сильнее, поэтому лучше не держать телефон на солнце летом и не играть в ресурсоёмкие игры во время зарядки. Чехол же лучше снять, иначе гаджет будет хуже остужаться.

Автоматическая синхронизация тратит заряд

Почтовый клиент, синхронизация контактов и фотографий съедают ресурс батареи. Если вы не ждёте письма каждые пять минут или предпочитаете сортировать снимки перед заливкой в облако — отключите автосинхронизацию этих сервисов.

Сюда же можно отнести и другие приложения. Например, забытый чат‑клиент или онлайн‑игру, которую вы забросили несколько недель назад. Эти программы занимают место в телефоне и регулярно синхронизируют данные. Если они вам не нужны — просто удалите их.

Настройки экрана влияют на состояние аккумулятора

Уменьшите яркость дисплея, а ещё лучше — отключите адаптивную настройку яркости. В этом режиме специальный датчик постоянно анализирует уровень освещения, что сказывается на заряде батареи.

Если у вас телефон с OLED‑экраном — включите тёмную тему. Для LCD‑дисплеев, как мы уже писали, этот способ не подойдёт.

Уменьшите время перехода экрана в спящий режим.

Ненужные уведомления стоит отключить

Многие приложения, особенно игры, любят присылать бесполезные оповещения. Каждое оживляет экран, издаёт звук и активирует моторчик вибрации — всё это сажает батарейку. Выключите такие уведомления в настройках программ (единственный вариант для iOS) либо запретите их показ через менеджер приложений телефона.

Состояние батареи имеет значение

Ёмкость аккумулятора снижается в ходе естественного износа, а срок жизни батареи зависит от количества циклов заряда. Под циклом понимается полная подпитка телефона от 0 до 100%. Если гаджет разрядился до 30%, то возобновление энергии до 100% составит 0,7 цикла. Обычно износ начинается через год, но в целом батарея продержится 2–3 года.

Чтобы продлить жизнь аккумулятора, избегайте экстремальных температур и не разряжайте смартфон до нуля. Проверить состояние батареи помогут специальные приложения:

Как сэкономить заряд батареи в смартфоне: фоновые приложения нужно выгружать из памяти

Цена:
Бесплатно

Как сэкономить заряд батареи в смартфоне: фоновые приложения нужно выгружать из памяти

Цена:
Бесплатно

Как сэкономить заряд батареи в смартфоне: фоновые приложения нужно выгружать из памяти

Цена:
Бесплатно

При полном износе аккумулятора можно заменить его в специализированном сервисе. Если же вы хотите сделать это сами, покупайте комплектующие у проверенного продавца и читайте отзывы.

Читайте также
🧐

Android для чайников №16. Куда девается заряд батареи? — android.mobile-review.com

29 октября 2014

Павел Крижепольский

Facebook

Twitter

Вконтакте

Современные смартфоны так и норовят разрядится в самый неподходящий момент. Казалось бы, вроде бы ничего особенного вы со своим телефоном и не делали, а к середине дня заряд аккумулятора уже на нуле. Как узнать, на что был потрачен заряд батареи? И что сделать для того, чтобы избежать подобных проблем в будущем?

Семь раз отмерь…

Посмотреть график расхода батареи, а также проверить, какие приложения «съели» основную часть ее заряда можно на любом Android смартфоне. Правда, некоторые производители иногда заменяют стандартный график на свой собственный либо и вовсе прячут эту графу настроек не пойми куда.

На скриншотах ниже я покажу, как открыть интересующий нас раздел меню на примере смартфона Xiaomi Mi2.

Для этого необходимо зайти в настройки телефона, открыть раздел “Батарея” (он находится в категории “Устройство”), а затем выбрать пункт “Использование батареи”.

Перед вами список самых “прожорливых” процессов и приложений. Если какой-то пункт в этом списке вызывает у вас вопросы, то получить о нем дополнительную информацию можно с помощью простого тапа.

Сразу отмечу, что скриншоты, которые я привел в качестве примера не совсем типичны. При любом активном использовании смартфона первым пунктом будет идти экран. В моем случае смартфон большую часть времени пролежал на столе, пользовался я им совсем не много.

Убедиться в этом можно посмотрев на график разряда батареи. Для этого достаточно тапнуть по строке на которой отображается время работы смартфона.

В верхней части окна расположен сам график, под ним показано, когда именно у смартфона был включен экран, сколько он находился в спящем режиме и как часто использовал GPS.

… и один раз отрежь!

Теперь давайте подумаем, что можно сделать для решения проблемы с внезапным разрядом аккумулятора. Прежде всего стоит обратить внимание на что именно он был потрачен. Иногда в топе самых прожорливых процессов может оказаться какое-то стороннее приложение. И это однозначный повод задуматься о его замене. Во всяком случае, если речь не идет о красочной 3D игре, за которой вы провели пару часов. Скорее всего, проблема в «кривом» программном коде этого приложения, из-за которого ваш смартфон тратит слишком много усилий на решение пустяковых задач или не может уйти в спящий режим, часами находясь в состоянии повышенной боевой готовности.

Как я уже писал выше, в большинстве случаев основным потребителем заряда аккумулятора выступает экран. И это совершенно нормально, ведь чем бы вы не занимались на смартфоне, экран все это время будет обязательно включен. Пожалуй, исключение составляет только прослушивание музыки.

Конечно, полностью избавиться от этой статьи расходов у вас не получится. Если, конечно, вы не собираетесь положить смартфон пылиться на полку. Однако, снизить потребление заряда экраном все-таки можно. В первую очередь следует включить автоматическую регулировку яркости подсветки либо задать приемлемый уровень яркости вручную. В большинстве случаев, нужный вам переключатель будет находиться в шторке панели уведомлений. Если его там нет, то следует зайти в настройки смартфона, выбрать раздел «Экран» и пункт «Яркость». Помните, что чем ярче экран, тем больше он потребляет энергии.

Кроме этого следует настроить время отключение экрана. Здесь нужно соблюсти баланс между удобством и необходимостью. Не очень удобно, когда экран автоматически гаснет после 10 секунд бездействия. Но и оставлять его включенным по 10 минут тоже не выход.

Владельцам смартфонов с AMOLED дисплеями стоит обратить внимание еще на один момент. Возможно, кому-то это покажется странным, но такие дисплеи практически не тратят энергии на отображение темных цветов. А вот светлые тона, напротив, заметно потребляют заряд батареи. Если вы сможете подобрать темные обои и, по возможности, установить темные темы оформления для наиболее часто используемых программ, это заметно скажется на времени автономной работы смартфона.

Еще раз отмечу, что речь идет исключительно об AMOLED дисплеях — на экранах остальных типов в этом не будет никакого смысла. Узнать какой именно дисплей установлен в вашем смартфоне можно в инструкции аппарата либо в его характеристиках на Яндекс.Маркете или обзорах на профильных сайтах.

В некоторых случаях телефон тратит очень много энергии на постоянное переключение между 2G и 3G сетями. Происходит это тогда, когда 3G покрытие у оператора связи в этом районе очень плохое, соединение постоянно теряется и телефон вынужден переподключаться к менее производительной сети. Решить эту проблему можно только одним способом — принудительно перевести телефон в режим 2G. Сделать это можно либо в настройках смартфона («Настройки» –> «Мобильные сети» –> «Тип сети»), либо с помощью переключателей в шторке панели уведомлений.

А если хотите сократить эту графу расходов еще меньше — то еще и отключить на смартфоне мобильный интернет или запретить доступ в интернет ряду программ. Хотя на мой вкус, это уже чересчур кардинальное решение проблемы. А вот проследить, что бы Bluetooth не был просто так постоянно включен уже определенно стоит. Обычно значок включения и отключения Bluetooth находится в шторке панели уведомлений.

Еще один способ уменьшить расход аккумулятора — выбрать в настройках смартфона оптимальный режим работы процессора. Хотя такая опция есть не во всех аппаратах, да и называться она может по-разному, поискать в настройках ее определенно стоит. И не нужно бояться, что телефон начнет тормозить в тяжелых приложениях или играх — когда процессор поймет, что не может справиться с нагрузкой, он автоматически переключится в «быстрый» режим.

Наконец, самый кардинальный способ — включение режима максимальной экономии энергии. Обычно, каждый производитель настраивает параметры такого режима самостоятельно. В большинстве случаев приложениям будет запрещено «вылезать» в интернет, яркость экрана будет уменьшена до минимума, вибрация окажется полностью отключена, а процессор станет работать в максимально экономичном режиме. Обычно, смартфон самостоятельно переключается в такой режим работы в тот момент, когда его заряд становится критически низким. Причем, в большинстве случаев эту «красную черту» можно передвинуть на более комфортное значение.


5 способов сэкономить заряд батареи на вашем Android

Инструкция представлена для чистой версии Android. В других оболочках (MIUI, Flyme) названия функций и их расположение могут меняться, но в целом они схожи.

1. Используйте «Экономию заряда батареи»

«Экономия заряда батареи» появилась ещё в Android 6.0. Её цель — следить, чтобы ваши приложения не расходовали энергию, пока смартфон находится в режиме ожидания. Система отключает им доступ к Сети, запрещает синхронизацию, и их деятельность — например, обновление ленты новостей или загрузка новых сообщений — приостанавливается.

Эту функцию стоит включать для тех приложений, которые не нужны вам постоянно. Например, какой-нибудь RSS-ридер, которым вы пользуетесь пару раз в день, можно и ограничить. А вот Telegram трогать не стоит, иначе можете перестать получать сообщения при выключенном экране.

Включается «Экономия заряда батареи» так:

  • Откройте «Настройки» → «Приложения и уведомления» → «Дополнительно» → «Специальный доступ».
  • Найдите пункт «Экономия заряда батареи» и откройте его.
  • Вы увидите список ваших приложений. Если рядом с программой, которую вам хочется ограничить, есть пометка «Не экономит заряд», нажмите на неё и выберите «Экономить» → «Готово». Учтите, что эта функция недоступна для некоторых системных сервисов.

Используйте «Экономию заряда батареи» Используйте «Экономию заряда батареи»

Теперь ваши приложения будут скромнее в плане электропотребления в режиме ожидания.

2. Включите «Адаптивное энергопотребление» и «Адаптивную яркость»

Две эти функции используют машинное обучение, чтобы подстроить систему под вашу манеру пользоваться телефоном. Включённое «Адаптивное энергопотребление» (Adaptive Battery) гарантирует, что ваши приложения будут потреблять заряд только тогда, когда они вам необходимы. По умолчанию эта функция обычно уже активирована, но никогда не помешает сходить в настройки и проверить, так ли это.

Откройте «Настройки» → «Батарея» → Adaptive Battery. Активируйте «Адаптивное энергопотребление», нажав на переключатель.

Как сэкономить заряд батареи на Android: включите «Адаптивное энергопотребление» Как сэкономить заряд батареи на Android: Adaptive Battery

Теперь Android будет запоминать, какими приложениями вы пользуетесь чаще всего, и тратить заряд батареи в первую очередь именно на них.

«Адаптивная яркость» же автоматически меняет интенсивность свечения экрана в зависимости от освещения окружающей среды. Откройте «Настройки» → «Экран», отыщите там пункт «Адаптивная яркость» и включите его. После этого вам не придётся вручную водить пальцем по ползунку яркости всякий раз, когда вы заходите с улицы в дом.

3. Выключите ненужные приложения или удалите их

Наверняка на вашем Android установлено много приложений. Очевидно, что чем больше программ находится в оперативной памяти смартфона, тем сильнее расходуется заряд аккумулятора. Тем более что многие приложения имеют неприятную привычку стартовать автоматически и оставаться запущенными, даже когда вы ими не пользуетесь.

Поэтому пройдитесь по списку ваших программ и удалите те, которыми не пользуетесь постоянно. Не держите ничего по принципу «авось пригодится».

Чем меньше программ у вас будет установлено, тем лучше. Заодно будет больше места для музыки, фотографий и видео.

Ещё вы можете посмотреть, какие программы больше всего расходуют аккумулятор, и решить, так ли они вам нужны. Сделать это в чистой Android можно так:

  • Откройте «Настройки» → «Батарея», нажмите на значок с тремя точками в верхнем правом углу экрана и перейдите в раздел «Расход заряда батареи».
  • Здесь вы найдёте список ваших приложений и увидите, какой процент от заряда аккумулятора они потребляют.
  • Можете также нажать на троеточие и выбрать пункт «Вся информация об использовании».

Вы можете посмотреть, какие программы больше всего расходуют аккумулятор Вы можете посмотреть, какие программы больше всего расходуют аккумулятор

В кастомных прошивках, например в MIUI, названия пунктов слегка отличаются. Для просмотра статистики использования энергии зайдите в «Настройки» → «Питание и производительность» → «Потребление энергии».

Для просмотра статистики использования энергии зайдите в «Настройки» → «Питание и производительность» → «Потребление энергии» Для просмотра статистики использования энергии зайдите в «Настройки» → «Питание и производительность» → «Потребление энергии»

Узнав, какие программы жрут больше всего электричества, удалите их. Либо, если без них совсем никак, приостановите их работу фоном:

  • Откройте «Настройки» → «Приложения и уведомления».
  • Выберите чересчур прожорливую программу из списка.
  • Нажмите «Остановить» → «Ограничить».

Как сэкономить заряд батареи на Android: отключите ненужные приложения Как сэкономить заряд батареи на Android: отключите ненужные приложения

Лучше не делать так с приложениями, фоновая работа которых вам необходима. Например, с мессенджерами, если вы ждёте срочного сообщения.

4. Используйте функцию «Режим энергосбережения»

Функция «Режим энергосбережения» позволяет как можно дольше сохранять заряд, когда аккумулятор уже почти на нуле. Она отключает работу приложений в фоновом режиме, останавливает службы определения местоположения при выключенном экране и отключает постоянное прослушивание вашего микрофона Google Assistant.

Вы можете активировать автоматическое включение «Режима энергосбережения». Для этого нужно сделать следующее:

  • Откройте «Настройки» → «Батарея» → «Режим энергосбережения».
  • Убедитесь, что функция «Включать автоматически» активна.
  • Настройте, при каком проценте оставшегося заряда следует задействовать «Режим энергосбережения». По умолчанию стоит 15%, но если у вас слишком быстро садится аккумулятор, можно установить число и побольше.

Как сэкономить заряд батареи на Android: используйте функцию «Режим энергосбережения» Как сэкономить заряд батареи на Android: используйте функцию «Режим энергосбережения»

У некоторых смартфонов, например гаджетов от Xiaomi, можно включать «Экономию батареи» по расписанию. Для этого нажмите на значок «Экономия» в шторке. Затем выберите опцию «Использовать по расписанию» и укажите, в какое время суток сбережение энергии нужно включать и выключать.

Как сэкономить заряд батареи на Android: используйте функцию «Режим энергосбережения» Как сэкономить заряд батареи на Android: используйте функцию «Режим энергосбережения»

Переводить смартфон в экономный режим можно и вручную, через шторку с настройками. Проведите пальцем вниз от верхнего края экрана и увидите быстрые настройки. Найдите там значок батареи и нажмите его. Если значок скрыт, зайдите в настройки шторки (через иконку с шестерёнкой или троеточием) и увидите его там.

5. Отключите лишние функции, если заряд менее 15%

Итак, вы использовали все способы, перечисленные выше. Но заряд аккумулятора всё же близится к нулю, и телефон настойчиво напоминает вам о необходимости подпитки. Розетки или пауэрбанка рядом нет, и вам нужно заставить смартфон прожить как можно дольше. Вот что стоит сделать в этом случае:

  • Зайдите в список запущенных приложений и позакрывайте там все, какие увидите.
  • Включите режим «Не беспокоить», чтобы избавиться от потока уведомлений.
  • Установите время ожидания до отключения экрана на 30 секунд. Тогда он не будет оставаться активным, если вы не используете смартфон.
  • Отключите Bluetooth, геолокацию и Wi-Fi. Можно вообще перевести устройство в режим полёта, если не ждёте телефонного звонка или сообщения.
  • Выключите светодиодный индикатор уведомлений, если он есть в вашем смартфоне.
  • Уберите звуки и вибрацию.
  • Если у вас OLED-экран, переключитесь на ночную тему. На смартфонах с жидкокристаллическими дисплеями это, к сожалению, не поможет.

Сделаете всё это и успеете добраться до розетки прежде, чем ваш гаджет разрядится окончательно.

Читайте также
🧐

Зависит ли расход аккумулятора от мобильного оператора?

Опытный пользователь смартфона ни шагу не ступит без зарядного устройства в сумке или внешнего аккумулятора в кармане: при активном использовании батарея у многих приказывает долго жить уже к середине рабочего дня. Ругать за это принято в первую очередь производителей — мол, сделали бы корпус на пару миллиметров потолще, но зато аккумулятор помощнее. Или зачем такое высокое разрешение экрана? Или столько ядер процессора? Вопросы эти, правда, риторические — прогресс не остановить. Но в смартфоне ли вообще дело?

Радиомодуль

Самый прожорливый компонент смартфона у активного пользователя — это не процессор и даже не экран, а радиомодуль — приемопередатчик. Если в обычном кнопочном телефоне он активен только во время разговора, а в остальное время «спит» (чем и объясняется автономная работа старых аппаратов по 4-5 дней), то в смартфоне для комфортного использования постоянно включен мобильный Интернет. Передача данных на большой скорости на относительно большие расстояния требует энергии и не случайно все алгоритмы энергосбережения во всех без исключения смартфонах строятся в первую очередь на том, чтобы доступ в Интернет временно отключать. Стоп. А нет ли зависимости расхода энергии от оператора связи?

Тут можно привести аналогию с расходом бензина в автомобиле: он зависит не только от скорости и стиля езды, но и от дорог: по ровному шоссе расход будет меньше, чем в холмистой местности или в городе, где много светофоров. Так и с операторами: у них разное количество базовых станций, расположены они в разных местах, и даже работают в разных частотных диапазонах. Влияет ли это на расход энергии?

Мы решили провести масштабный эксперимент и проверить зависимость времени автономной работы от оператора связи. Методика довольно проста: мы взяли одинаковые смартфоны Sony Xperia на одинаковых чипсетах Qualcomm Snapdragon 801 с одинаковым набором установленных приложений (Robird, Facebook, ВКонтакте, Instagram, Skype, WhatsApp, Swarm, Почта Mail.Ru, штатный почтовый клиент с 3 аккаунтами IMAP с обновлением каждые 15 минут, LifeLog) и настройками синхронизации данных и использовали их с сим-картами разных операторов: каждый день в качестве основного выбирался другой смартфон.

Казалось бы, зачем тогда несколько смартфонов, достаточно ведь одного? Ответим: в ходе эксперимента мы в течение нескольких дней просто носили смартфоны в сумке, не доставая, с целью дать им синхронизироваться в фоновом режиме и полностью исключить фактор неравности условий, если, например, один из дней окажется более активным в плане использования смартфона, чем другие. Впрочем, и этого за 16 (в общей сумме) дней мониторинга удалось избежать, т.к. если судить по активности экрана в статистике использования аккумулятора паттерн использования смартфона одним и тем же человеком в среднем за день не изменяется и составляет при «коммуникационном» профиле (т.е. без игр, прослушивания музыки, просмотра фильмов и т.п.) около 3 часов активного экрана в день.

Также в течение небольшого периода мы сравнивали различных операторов в смартфоне LG G4, что позволило выявить больше закономерностей.

Во всех случаях были отключены режимы энергосбережения и был включен автовыбор режима сети. Эксперимент проводился в Москве и в Санкт-Петербурге в различных режимах активности: с преобладанием неподвижности (дом-работа-дом) и «хардкор» (целый день на ногах с поездками на метро и несколькими встречами/мероприятиями в разных районах города).

Результаты

В обоих городах дольше всего смартфоны с поддержкой LTE Cat.4 на Snapdragon 801 работали в сети «МегаФона», полный цикл разряда батареи составил в среднем по совокупности измерений 14 часов 05 минут в Москве и 14 часов 32 минуты в Санкт-Петербурге. После перехода в МТС результат составил 12 часов 36 минут в Москве и 12 часов 12 минут в Санкт-Петербурге. Если же вставить сим-карту «Билайна», то в Москве смартфон разряжается за 11 часов 29 минут, а в Санкт-Петербурге — за 13 часов 15 минут.

Зависимость расхода аккумулятора от оператора

Совсем другая ситуация наблюдается, если воспользоваться смартфоном с поддержкой LTE Cat.6. Здесь «МегаФон» теряет лидерство и батареи хватает на 8 часов 54 минуты в Москве и 8 часов 13 минут в Санкт-Петербурге, в то время как в МТС это 10 часов 03 минуты в Москве и 9 часов 48 минут в Санкт-Петербурге, а в «Билайне» — 9 часов 33 минуты в Москве и 10 часов 39 минут в Санкт-Петербурге. Причина, казалось бы, очевидна: LTE Cat.6 поддерживает только «МегаФон», и другие операторы в этом смартфоне работают, как обычно, в LTE Cat.3/4. Но почему более современная технология оказывается более «прожорливой»? (с поправкой на то, что сам смартфон LG G4 имеет также более крупный экран более высокого разрешения и более мощный процессор, другие алгоритмы управления компонентами и менее емкий аккумулятор, поэтому разряжается в любом случае быстрее, чем Xperia Z3).

Мнение эксперта

Этот феномен мы попросили прокомментировать Питера Карсона, директора по маркетингу Qualcomm. Он отметил, что смартфон, работающий в более скоростной сети, потребляет больше трафика даже при одинаковом паттерне использования — например, даже при просмотре короткого ролика на Youtube при более высокой скорости будет установлено более высокое качество, и данных будет скачано больше. Если же действовать строго научными, лабораторными методами, и измерять энергопотребление модемов в мегабитах на потребленный миллиампер, то из двух смартфонов, имеющих одинаковые по емкости и степени износа батареи, один из которых будет поддерживать LTE Cat.4, а второй LTE Cat.6, при скачивании одинакового количества данных более скоростной смартфон будет более энергетически эффективным и разрядится позднее. Разумеется, это справедливо при одинаковых топологиях сети, расстояниях до базовой станции и т.п.: более быстрый смартфон просто быстрее скачает данные и переключит передатчик в спящий режим. Убедиться в этом легко, подключив смартфон к компьютеру в качестве модема.

Так что в обычных условиях, в отличие от лабораторных, все дело в использовании большего объема трафика — и теперь становится понятным, зачем операторы внедряют новые скоростные технологии: ты, вроде бы, пользуешься смартфоном столько же, сколько раньше, но вынужден покупать более дорогой пакет.

Зависимость

От чего же зависит разница во времени автономной работы смартфона при прочих равных условиях?

Во-первых, от количества базовых станций и используемых диапазонов частот (напомним, «МегаФон» использует почти исключительно 2600 МГц, МТС — 2600 и 1800 МГц, «Билайн» — 2600 и 800 МГц). «Чем выше используемая частота, тем большая часть сети строится с использованием так называемых малых сот — это связано с распространением радиоволн и интерференцией. Мы проводили масштабный эксперимент в Южной Калифорнии, в рамках которого сравнивали среднюю мощность передатчика мобильного устройства, работавшего в диапазонах 700 и 2100 МГц. Две недели мы непрерывно проводили измерения — как в городах, так и в сельской местности — и выяснили, что использование диапазона 2100 МГц позволяет снизить мощность передатчика в среднем на целых 2 дБ, что обеспечивает значительную экономию энергии. При этом сети настроены таким образом, что высокочастный диапазон обслуживает абонентов, находящихся в непосредственной близи от базовой станции, а низкочастотный — тех, кто находится в сложных условиях приема, и у них передатчики часто работают с максимальной мощностью в 24 дБ», — говорит Питер Карсон. То есть, чем больше базовых станций, тем ближе к ним вы находитесь и тем с меньшей мощностью работает передатчик, потребляя меньше энергии.

По состоянию на конец второго квартала МегаФон имеет самую большую в России сеть четвертого поколения — более 20 тысяч базовых станций. Это обеспечивает высокую плотность сети, что конечно же не только делает интернет быстрым, но и увеличивает срок работы батареи. Ведь смартфону не нужно постоянно искать сеть и повышать мощность сигнала — все происходит в очень комфортном режиме не только для абонента, но и для его устройства

Во-вторых, автономность зависит от количества разговоров: в частности, если вы подолгу находитесь дома или в офисе и покдлючаетесь там к Интернету через Wi-Fi, то основное энергопотребление приходится на передатчик во время разговоров: в этот момент происходит переключение в сеть 3G или 2G, и никаких преимуществ от более скоростных технологий передачи данных вы не получите. Зато, кстати, они будут очевидны при VoLTE: дело в том, что технологии DRX (Discontinous Reception) и DTX (Discontinuos Transmission) в сетях LTE позволяет включать трансивер только периодами по 20-30 мс для приема/передачи очередной порции пакетов, и основную часть разговора он будет отключен (в то время как в сети с канальной передачи голоса он включен практически постоянно).

DTX/DRX

Собственно, само наличие DTX/DRX на сети серьезно влияет на время автономной работы.

«Наличие функционала DRX, который позволяет телефону выключать свой приёмный модуль на время, когда для него данные никакие не передаются, значительно снижает энергопотребление телефонов (у нас включено). Также у функционала DRX есть определённые настройки, которые могут немного (по сравнению с отключенным функционалом) увеличивать или уменьшать энергопотребление, мы используем настройки, которые рекомендует Apple и Samsung для оптимальной работы своих терминалов», — говорит Анна Айбашева из пресс-службы «Билайна». Второй важный фактор, по ее словам — это правильно настроенные уровни переходов между сетями LTE/3G/2G, что позволяет телефону без необходимости не «метаться» между технологиями: «Это «метание», или, как его ещё называют, «пинг-понг», приводит к значительному расходу энергии:

— во-первых, за счёт необходимости постоянно перестраивать приёмник на другие частоты для измерения других технологий;
— во-вторых из-за необходимости включения приёмопередатчика с целью сигнального обмена с сетью, который нужен для осуществления этого самого перехода».

В целом в ходе измерений удалось выявить закономерность между количеством перемещений по городу и расходом батареи. Активнее всего батарея расходуется при поездках на метро: даже при использовании Wi-Fi сотовый модуль все равно постоянно теряет сеть и регистрируется в ней заново на каждой следующей станции; в Санкт-Петербурге ситуация чуть лучше из-за излучающего кабеля «МегаФона» в тоннелях, однако он находится в тестовой эксплуатации и во время проведения исследования не обеспечивал непрерывного покрытия.

Между тем глобальной разницы в относительном плане между результатами различных операторов нет, а при включении режима энергосбережения абонент любого оператора гарантированно не останется с разряженным устройством в разгар рабочего дня. Тем не менее, могут возникнуть ситуации, когда с одним оператором вы успеете добежать до розетки, а с другим — нет: абсолютная разница может превышать 2 часа! Важно отметить, что результаты справедливы только для LTE-смартфонов, в 3G-сетях результаты могут быть совершенно другими; кроме того, они никак не коррелируют со скоростью передачи данных в той или иной сети, то есть, судить по ним о комфортности работы в Интернете нельзя.

какими могут быть аккумуляторы будущего / Блог компании Mail.ru Group / Хабр

В последние годы мы часто слышали, что вот-вот — и человечество получит аккумуляторы, которые будут способны питать наши гаджеты неделями, а то и месяцами, при этом очень компактные и быстрозаряжаемые. Но воз и ныне там. Почему до сих пор не появились более эффективные аккумуляторы и какие существуют разработки в мире, читайте под катом.



Сегодня ряд стартапов близки к созданию безопасных компактных аккумуляторов со стоимостью хранения энергии около 100 долларов за кВт⋅ч. Это позволило бы решить проблему электропитания в режиме 24/7 и во многих случаях перейти на возобновляемые источники энергии, а заодно снизило бы вес и стоимость электромобилей.

Но все эти разработки крайне медленно приближаются к коммерческому уровню, что не позволяет ускорить переход с ископаемых на возобновляемые источники. Даже Илон Маск, который любит смелые обещания, был вынужден признать, что его автомобильное подразделение постепенно улучшает литий-ионные аккумуляторы, а не создаёт прорывные технологии.

Многие разработчики верят, что будущие аккумуляторы станут иметь совсем другую форму, строение и химический состав по сравнению с литий-ионными, которые в последнее десятилетие вытеснили иные технологии со многих рынков.

Основатель компании SolidEnergy Systems Кичао Ху (Qichao Hu), в течение десяти лет разрабатывавший литий-металлический аккумулятор (анод металлический, а не графитовый, как в традиционных литий-ионных), утверждает, что главная проблема при создании новых технологий хранения энергии заключается в том, что при улучшении какого-то одного параметра ухудшаются остальные. К тому же сегодня существует столько разработок, авторы которых громко утверждают о своём превосходстве, что стартапам очень трудно убедить потенциальных инвесторов и привлечь достаточно средств для продолжения исследований.

Согласно отчёту Lux Research, за последние 8—9 лет компания вложила в исследование хранения энергии около 4 млрд долларов, из которых стартапам, создающим «технологии нового поколения», в среднем досталось по 40 млн долларов. При этом Tesla вложила около 5 млрд долларов в Gigafactory, занимающуюся производством литий-ионных аккумуляторов. Такой разрыв очень трудно преодолеть.

По словам Герда Седера (Gerd Ceder), профессора в области материаловедения Калифорнийского университета в Беркли, создание маленькой производственной линии и решение всех производственных проблем для налаживания выпуска аккумуляторов обходится примерно в 500 млн долларов. Автопроизводители могут годами тестировать новые аккумуляторные технологии, прежде чем решить, приобретать ли создавшие их стартапы. Даже если новая технология выходит на рынок, нужно преодолеть опасный период наращивания объёмов и поиска клиентов. К примеру, компании Leyden Energy и A123 Systems потерпели неудачу, несмотря на перспективность их продуктов, поскольку финансовые потребности оказались выше расчётных, а спрос не оправдал ожиданий. Ещё два стартапа, Seeo и Sakti3, не успели выйти на массовые объёмы производства и значительный уровень дохода и были куплены за гораздо меньшие суммы, чем ожидали первичные инвесторы.

В то же время три основных мировых производителя аккумуляторов — Samsung, LG и Panasonic — не слишком заинтересованы в появлении инноваций и радикальных переменах, они предпочитают незначительно улучшать свою продукцию. Так что все стартапы, предлагающие «прорывные технологии», сталкиваются с основной проблемой, о которой они предпочитают не упоминать: литий-ионные аккумуляторы, разработанные в конце 1970-х, продолжают совершенствоваться.

Но всё же — какие технологии могут прийти на смену вездесущим литий-ионным аккумуляторам?

Литий-воздушные «дышащие» аккумуляторы

В литий-воздушных аккумуляторах в качестве окислителя используется кислород. Потенциально они могут быть в разы дешевле и легче литий-ионных аккумуляторов, а их ёмкость способна оказаться гораздо больше при сравнимых размерах. Главные проблемы технологии: значительная потеря энергии за счёт теплового рассеивания при зарядке (до 30 %) и относительно быстрая деградация ёмкости. Но есть надежда, что в течение 5—10 лет эти проблемы удастся решить. Например, в прошлом году была представлена новая разновидность литий-воздушной технологии — аккумулятор с нанолитическим катодом.

Зарядное устройство Bioo

Это устройство в виде специального горшка для растений, использующего энергию фотосинтеза для зарядки мобильных гаджетов. Причём оно уже доступно в продаже. Устройство может обеспечивать две-три сессии зарядки в день с напряжением 3,5 В и силой тока 0,5 А. Органические материалы в горшке взаимодействуют с водой и продуктами реакции фотосинтеза, в результате получается достаточно энергии для зарядки смартфонов и планшетов.

Представьте себе целые рощи, в которых каждое дерево высажено над таким устройством, только более крупным и мощным. Это позволит снабжать «бесплатной» энергией окружающие дома и будет веской причиной для защиты лесов от вырубки.

Аккумуляторы с золотыми нанопроводниками

В Калифорнийском университете в Ирвайне разработали нанопроводниковые аккумуляторы, которые могут выдерживать более 200 тыс. циклов зарядки в течение трёх месяцев без каких-либо признаков деградации ёмкости. Это позволит многократно увеличить жизненный цикл систем питания в критически важных системах и потребительской электронике.

Нанопроводники в тысячи раз тоньше человеческого волоса обещают светлое будущее. В своей разработке учёные применили золотые провода в оболочке из диоксида марганца, которые помещены в гелеобразный электролит. Это предотвращает разрушение нанопроводников при каждом цикле зарядки.

Магниевые аккумуляторы

В Toyota работают над использованием магния в аккумуляторах. Это позволит создавать маленькие, плотно упакованные модули, которым не нужны защитные корпуса. В долгосрочной перспективе такие аккумуляторы могут быть дешевле и компактнее литий-ионных. Правда, случится это ещё не скоро. Если случится.

Твердотельные аккумуляторы

В обычных литий-ионных аккумуляторах в качестве среды для переноса заряженных частиц между электродами используется жидкий легковоспламеняющийся электролит, постепенно приводящий к деградации аккумулятора.

Этого недостатка лишены твердотельные литий-ионные аккумуляторы, которые сегодня считаются одними из самых перспективных. В частности, разработчики Toyota опубликовали научную работу, в которой описали свои эксперименты с сульфидными сверхионными проводниками. Если у них всё получится, то будут созданы аккумуляторы на уровне суперконденсаторов — они станут полностью заряжаться или разряжаться всего за семь минут. Идеальный вариант для электромобилей. А благодаря твердотельной структуре такие аккумуляторы будут гораздо стабильнее и безопаснее современных литий-ионных. Расширится и их рабочий температурный диапазон — от –30 до +100 градусов по Цельсию.

Учёные из Массачусетского технологического института в содружестве с Samsung также разработали твердотельные аккумуляторы, превосходящие по своим характеристикам современные литий-ионные. Они безопаснее, энергоёмкость выше на 20—30 %, да к тому же выдерживают сотни тысяч циклов перезарядки. Да ещё и не пожароопасны.

Топливные ячейки

Совершенствование топливных ячеек может привести к тому, что смартфоны мы будем заряжать раз в неделю, а дроны станут летать дольше часа. Учёные из Пхоханского университета науки и технологии (Южная Корея) создали ячейку, в которой объединили пористые элементы из нержавеющей стали с тонкоплёночным электролитом и электродами с минимальной теплоёмкостью. Конструкция оказалась надёжнее литий-ионных аккумуляторов и работает дольше них. Не исключено, что разработка будет внедрена в коммерческие продукты, в первую очередь в смартфоны Samsung.

Графеновые автомобильные аккумуляторы

Многие специалисты считают, что будущее — за графеновыми аккумуляторами. В компании Graphenano разработали аккумулятор Grabat, который может обеспечить запас хода электромобиля до 800 км. Разработчики утверждают, что аккумулятор заряжается всего за несколько минут — скорость зарядки/разрядки в 33 раза выше, чем у литий-ионных. Быстрая разрядка особенно важна для обеспечения высокой динамики разгона электромобилей.

Ёмкость 2,3-вольтового Grabat огромна: около 1000 Вт⋅ч/кг. Для сравнения, у лучших образцов литий-ионных аккумуляторов — на уровне 180 Вт⋅ч/кг.

Микросуперконденсаторы, изготовленные с помощью лазера

Учёные из Университета Райса добились прогресса в разработке микросуперконденсаторов. Один из главных недостатков технологии — дороговизна изготовления, но применение лазера может привести к существенному удешевлению. Электроды для конденсаторов вырезаются лазером из пластикового листа, что многократно снижает трудоёмкость производства. Такие аккумуляторы могут заряжаться в 50 раз быстрее литий-ионных, а разряжаются медленнее используемых сегодня суперконденсаторов. К тому же они надёжны, в ходе экспериментов продолжали работать даже после 10 тыс. сгибаний.

Натрий-ионные аккумуляторы

Группа французских исследователей и компаний RS2E разработала натрий-ионные аккумуляторы для ноутбуков, в которых используется обычная соль. Принцип работы и процесс изготовления держатся в секрете. Ёмкость 6,5-сантиметрового аккумулятора — 90 Вт⋅ч/кг, что сравнимо с массовыми литий-ионными, но он выдерживает пока не более 2 тыс. циклов зарядки.

Пенные аккумуляторы

Другая тенденция в разработке технологий хранения энергии — создание трёхмерных структур. В частности, компания Prieto создала аккумулятор на основе субстрата пенометалла (меди). Здесь нет легковоспламеняющегося электролита, у такого аккумулятора большой ресурс, он быстрее заряжается, его плотность в пять раз выше, а также он дешевле и меньше современных аккумуляторов. В Prieto надеются сначала внедрить свою разработку в носимую электронику, но утверждают, что технологию можно будет распространить шире: использовать и в смартфонах, и даже в автомобилях.

Быстрозаряжаемый «наножелток» повышенной ёмкости

Ещё одна разработка Массачусетского технологического института — наночастицы для аккумуляторов: полая оболочка из диоксида титана, внутри которой (как желток в яйце) находится наполнитель из алюминиевой пудры, серной кислоты и оксисульфата титана. Размеры наполнителя могут меняться независимо от оболочки. Применение таких частиц позволило в три раза увеличить ёмкость современных аккумуляторов, а длительность полной зарядки снизилась до шести минут. Также снизилась скорость деградации аккумулятора. Вишенка на торте — дешевизна производства и простота масштабирования.

Алюминий-ионный аккумулятор сверхбыстрой зарядки

В Стэнфорде разработали алюминий-ионный аккумулятор, который полностью заряжается примерно за одну минуту. При этом сам аккумулятор обладает некоторой гибкостью. Главная проблема — удельная ёмкость примерно вдвое ниже, чем у литий-ионных аккумуляторов. Хотя, учитывая скорость зарядки, это не так критично.

Alfa battery — две недели на воде

Если компании Fuji Pigment удастся довести до ума свой алюминий-воздушный аккумулятор Alfa battery, то нас ждёт появление носителей энергии, ёмкость которых в 40 раз больше ёмкости литий-ионных. Более того, аккумулятор перезаряжается доливкой воды, простой или подсоленной. Как утверждают разработчики, на одном заряде Alfa сможет работать до двух недель. Возможно, сначала такие аккумуляторы появятся на электромобилях. Представьте себе автозаправку, на которую вы заезжаете за водой.

Аккумуляторы, которые можно сгибать, как бумагу

Компания Jenax создала гибкий аккумулятор J.Flex, похожий на плотную бумагу. Его даже можно складывать. К тому же он не боится воды и потому очень удобен для использования в одежде. Или представьте себе наручные часы с аккумулятором в виде ремешка. Эта технология позволит и уменьшить размер самих гаджетов, и увеличить носимый объём энергии. Другой сценарий — создание гибких складных смартфонов и планшетов. Нужен экран побольше? Просто разверните сложенный вдвое гаджет.

Как утверждают разработчики, тестовый образец выдерживает 200 тыс. складываний без потери ёмкости.

Эластичные аккумуляторы

Над созданием гибких носителей энергии работают во многих компаниях. А команда учёных из Университета штата Аризона пошла дальше и с помощью особой механической конструкции создала аккумулятор в виде эластичной ленты. Не исключено, что идея будет развита и позволит встраивать аккумуляторы в одежду.

Мочевой аккумулятор

В 2013 году Фонд Билла Гейтса вложился в продолжение исследований Bristol Robotic Laboratory по созданию аккумуляторов, работающих на моче. Весь цимес в использовании «микробных топливных ячеек»: в них содержатся микроорганизмы, расщепляющие мочу и вырабатывающие электричество. Кто знает, возможно, скоро поход в туалет будет не только потребностью, но и в буквальном смысле полезным занятием.

Ryden — углеродные аккумуляторы с быстрой зарядкой

В 2014 году компания Power Japan Plus сообщила о планах по выпуску аккумуляторов, в основе которых лежат углеродные материалы. Их можно было производить на том же оборудовании, что и литий-ионные. Углеродные аккумуляторы должны работать дольше и заряжаться в 20 раз быстрее литий-ионных. Был заявлен ресурс в 3 тыс. циклов зарядки.

Органический аккумулятор, почти даром

В Гарварде была создана технология органических аккумуляторов, стоимость производства которых составляла бы 27 долларов за кВт⋅ч. Это на 96 % дешевле аккумуляторов на основе металлов (порядка 700 долларов за кВт⋅ч). В изобретении применяются молекулы хинонов, практически идентичные тем, что содержатся в ревене. По эффективности органические аккумуляторы не уступают традиционным и могут без проблем масштабироваться до огромных размеров.

Просто добавь песка

Эта технология представляет собой модернизацию литий-ионных аккумуляторов. В Калифорнийском университете в Риверсайде вместо графитовых анодов использовали обожжённую смесь очищенного и измельчённого песка (читай — кварца) с солью и магнием. Это позволило повысить производительность обычных литий-ионных аккумуляторов и примерно втрое увеличить их срок службы.

Быстрозаряжаемые и долгоживущие

В Наньянском технологическом университете (Сингапур) разработали свою модификацию литий-ионного аккумулятора, который заряжается на 70 % за две минуты и служит в 10 раз дольше обычных литий-ионных. В нём анод изготовлен не из графита, а из гелеобразного вещества на основе диоксида титана — дешёвого и широко распространённого сырья.

Аккумуляторы с нанопорами

В Мэрилендском университете в Колледж-Парке создали нанопористую структуру, каждая ячейка которой работает как крохотный аккумулятор. Такой массив заряжается 12 минут, по ёмкости втрое превосходит литий-ионные аккумуляторы такого же размера и выдерживает около 1 тыс. циклов зарядки.

Генерирование электричества

Энергия кожи

Тут речь идёт не столько об аккумуляторах, сколько о способе получения энергии. Теоретически, используя энергию трения носимого устройства (часов, фитнес-трекера) о кожу, можно генерировать электричество. Если технологию удастся достаточно усовершенствовать, то в будущем в некоторых гаджетах аккумуляторы станут работать просто потому, что вы носите их на теле. Прототип такого наногенератора — золотая плёнка толщиной 50 нанометров, нанесённая на силиконовую подложку, содержащую тысячи крошечных ножек, которые увеличивают трение подложки о кожу. В результате возникает трибоэлектрический эффект.

uBeam — зарядка по воздуху

uBeam — любопытный концепт передачи энергии на мобильное устройство с помощью ультразвука. Зарядное устройство испускает ультразвуковые волны, которые улавливаются приёмником на гаджете и преобразуются в электричество. Судя по всему, в основе изобретения лежит пьезоэлектрический эффект: приёмник резонирует под действием ультразвука, и его колебания генерируют энергию.

Схожим путём пошли и учёные из Лондонского университета королевы Марии. Они создали прототип смартфона, который заряжается просто благодаря внешним шумам, в том числе от голосов людей.

StoreDot

Зарядное устройство StoreDot разработано стартапом, появившимся на базе Тель-Авивского университета. Лабораторный образец смог зарядить аккумулятор Samsung Galaxy 4 за 30 секунд. Сообщается, что устройство создано на базе органических полупроводников, изготовленных из пептидов. В конце 2017 года в продажу должен поступить карманный аккумулятор, способный заряжать смартфоны за пять минут.

Прозрачная солнечная панель

В Alcatel был разработан прототип прозрачной солнечной панели, которая помещается поверх экрана, так что телефон можно заряжать, просто положив на солнце. Конечно, концепт не идеален с точки зрения углов обзора и мощности зарядки. Но идея красивая.

Год спустя, в 2014-м, компания Tag Heuer анонсировала новую версию своего телефона для понтов Tag Heuer Meridiist Infinite, у которого между внешним стеклом и самим дисплеем должна была быть проложена прозрачная солнечная панель. Правда, непонятно, дошло ли дело до производства.

Важность среднего энергопотребления для автономной работы
  • Ресурсы:
  • Умный дом и автоматизация зданий
  • Беспроводная связь для IoT
  • Промышленный IoT

Ресурсы ▼

X

  • Умный дом и автоматизация зданий
  • Беспроводная связь для IoT
  • Промышленный IoT

,

заряд в секундах, в последние месяцы

Хотя смартфоны, умные дома и даже умные носимые устройства становятся все более продвинутыми, они все еще ограничены по мощности. Аккумулятор не продвинулся в течение десятилетий. Но мы находимся на грани силовой революции.

Крупные технологические и автомобильные компании слишком осведомлены об ограничениях литий-ионных аккумуляторов.В то время как чипы и операционные системы становятся все более эффективными для экономии энергии, мы все же смотрим только на один или два дня использования на смартфоне, прежде чем перезаряжаться.

Несмотря на то, что может пройти некоторое время, прежде чем мы сможем получить недельную жизнь от наших телефонов, развитие идет хорошо. Мы собрали все лучшие открытия аккумуляторов, которые могут быть у нас в ближайшее время, от беспроводной зарядки до сверхбыстрой 30-секундной зарядки. Надеюсь, вы скоро увидите эту технологию в своих гаджетах.

Исследователи из Университета Техаса разработали литий-ионную батарею, в которой в качестве катода не используется кобальт.Вместо этого он переключился на высокий процент никеля (89 процентов), используя марганец и алюминий для других ингредиентов. «Кобальт является наименее распространенным и самым дорогим компонентом в катодных батареях», — сказал профессор Арумугам Мантирам, механический факультет Уокера и директор Техасского института материалов. «И мы полностью устраняем это». Команда говорит, что они преодолели общие проблемы с этим решением, обеспечивая хорошее время автономной работы и равномерное распределение ионов.

SVOLT представляет аккумуляторы без кобольта для электромобилей

Несмотря на то, что свойства электромобилей по снижению выбросов широко распространены, по-прежнему существуют противоречия в отношении аккумуляторов, особенно в отношении использования редкоземельных металлов, таких как коболт.SVOLT, базирующаяся в Чанчжоу, Китай, объявила, что она производит безоболтовые батареи, предназначенные для рынка электромобилей. Помимо сокращения редкоземельных металлов, компания утверждает, что они имеют более высокую плотность энергии, что может привести к дальности до 800 км (500 миль) для электромобилей, а также продлить срок службы батареи и повысить безопасность. Где мы увидим эти батареи, мы не знаем, но компания подтвердила, что работает с крупным европейским производителем.

Тимо Иконен, Университет Восточной Финляндии

На шаг ближе к литий-ионным батареям с кремниевым анодом

Чтобы решить проблему нестабильного кремния в литий-ионных батареях, исследователи из Университета Восточной Финляндии разработали метод получения гибридного анода с использованием мезопористых кремниевых микрочастиц и углеродных нанотрубок. В конечном итоге цель состоит в том, чтобы заменить графит в качестве анода в батареях и использовать кремний, емкость которого в десять раз больше. Использование этого гибридного материала улучшает рабочие характеристики батареи, в то время как кремниевый материал устойчиво производится из золы шелухи ячменя.

Университет Монаш

Литий-серные батареи могут превзойти Li-Ion и снизить воздействие на окружающую среду.

Исследователи Университета Монаш разработали литий-серные аккумуляторы, которые могут питать смартфон в течение 5 дней, превосходя литий-ионные. Исследователи изготовили эту батарею, имеют патенты и интерес производителей. Группа имеет финансирование для дальнейших исследований в 2020 году, заявив, что продолжатся исследования в области автомобилей и энергосистемы.

Говорят, что новая технология аккумуляторов оказывает меньшее воздействие на окружающую среду, чем литий-ионные, и снижает производственные затраты, а также обеспечивает возможность питания транспортного средства на 1000 км (620 миль) или смартфона в течение 5 дней.

Батарея IBM получена из морской воды и превосходит литий-ионный

IBM Research сообщает, что обнаружила новый химический состав аккумуляторов, который не содержит тяжелых металлов, таких как никель и кобальт, и потенциально может превзойти литий-ионные. IBM Research утверждает, что этот химический состав никогда ранее не использовался в сочетании в батарее и что материалы могут быть извлечены из морской воды.

Производительность батареи является многообещающей, поскольку IBM Research заявляет, что она может превзойти литий-ионную батарею в ряде различных областей — она ​​дешевле в изготовлении, она может заряжаться быстрее, чем литий-ионная, и может работать как при более высокой мощности и плотности энергии.Все это доступно в батарее с низкой воспламеняемостью электролитов.

IBM Research отмечает, что эти преимущества сделают его новую аккумуляторную технологию пригодной для электромобилей, и она вместе с Mercedes-Benz разрабатывает эту технологию в качестве жизнеспособной коммерческой батареи.

Panasonic

Система управления батареями Panasonic

Несмотря на то, что литий-ионные батареи используются повсеместно и их использование растет, управление этими батареями, в том числе определение того, когда их батареи достигли конца срока службы, затруднено.Panasonic, работающий с профессором Масахиро Фукуи из Университета Рицумейкан, разработал новую технологию управления батареями, которая значительно упростит мониторинг батарей и определение остаточной ценности литий-ионных аккумуляторов в них.

Panasonic говорит, что ее новая технология может быть легко применена с заменой системы управления батареями, которая упростит мониторинг и оценку батарей с несколькими сложенными ячейками, что можно встретить в электромобиле. Panasonic сказал, что эта система поможет продвинуться к устойчивому развитию, способствуя более эффективному управлению повторным использованием и утилизацией литий-ионных аккумуляторов.

Асимметричная температурная модуляция

Исследования показали, что метод зарядки позволяет нам приблизиться к экстремально быстрой зарядке — XFC — чтобы достичь расстояния в 200 миль от электромобиля примерно за 10 минут при зарядке 400 кВт. Одной из проблем при зарядке является литирование в батареях, поэтому асимметричный метод температурной модуляции заряжает при более высокой температуре, чтобы уменьшить покрытие, но ограничивает это 10-минутными циклами, избегая роста между твердыми электролитами и интерфазами, что может сократить срок службы батареи.Сообщается, что этот метод снижает степень деградации батареи, позволяя заряжать XFC.

Pocket-lint

Песочная батарея обеспечивает в три раза больший срок службы батареи

Этот альтернативный тип литий-ионной батареи использует кремний для достижения в три раза лучшей производительности, чем современные графитовые литий-ионные батареи. Аккумулятор по-прежнему литий-ионный, как и в вашем смартфоне, но он использует кремний вместо графита в анодах.

Ученые из Калифорнийского университета в Риверсайде некоторое время занимались нанокремнием, но он слишком быстро разлагается и его сложно производить в больших количествах.Используя песок, он может быть очищен, измельчен в порошок, затем измельчен с солью и магнием перед нагреванием для удаления кислорода, что приводит к чистому кремнию. Это пористый и трехмерный материал, который помогает повысить производительность и, возможно, срок службы батарей. Изначально мы взялись за это исследование в 2014 году, и теперь оно приносит свои плоды.

Silanano — это стартап, специализирующийся на аккумуляторных технологиях, который выводит эту технику на рынок, и на которую были вложены крупные инвестиции таких компаний, как Daimler и BMW. Компания заявляет, что ее решение может быть внедрено в существующее производство литий-ионных аккумуляторов, поэтому оно предназначено для масштабируемого развертывания, обещая повышение производительности аккумуляторов на 20% сейчас или на 40% в ближайшем будущем.

Захват энергии от Wi-Fi

Несмотря на то, что беспроводная индуктивная зарядка является обычной практикой, возможность захвата энергии от Wi-Fi или других электромагнитных волн остается проблемой. Команда исследователей, однако, разработала ректенну (антенну для сбора радиоволн), которая, по мнению всего лишь нескольких атомов, делает ее невероятно гибкой.

Идея состоит в том, что устройства могут включать эту ректенну на основе дисульфида молибдена, чтобы можно было получать энергию переменного тока от Wi-Fi в воздухе и преобразовывать ее в постоянный ток, чтобы либо перезарядить батарею, либо напрямую питать устройство.Это может привести к появлению медицинских таблеток без необходимости использования внутренней батареи (безопаснее для пациента) или мобильных устройств, которые не нужно подключать к источнику питания для зарядки.

Энергия, полученная от владельца устройства

Вы можете стать источником энергии для своего следующего устройства, если исследование TENG принесет свои плоды. ТЭНГ — или трибоэлектрический наногенератор — это технология сбора энергии, которая улавливает электрический ток, образующийся при контакте двух материалов.

Исследовательская группа из Суррейского института передовых технологий и Университета Суррея дала представление о том, как эта технология может быть использована для питания таких устройств, как носимые устройства. Хотя мы пока еще не увидели его в действии, исследования должны предоставить дизайнерам инструменты, необходимые для эффективного понимания и оптимизации будущей реализации TENG.

Золотые батареи нанопроволоки

В Калифорнийском университете в Ирвине великие умы взломали батареи нанопроволоки, которые могут выдержать большое количество перезарядок.Результатом могут стать будущие батареи, которые не умирают.

Нанопроволоки, в тысячу раз тоньше человеческого волоса, открывают большие возможности для будущих батарей. Но они всегда ломались при перезарядке. Это открытие использует золотые нанопроволоки в гелевом электролите, чтобы избежать этого. Фактически, эти батареи были проверены на перезарядку более 200 000 раз за три месяца и не показали никакого ухудшения качества.

Твердотельные литий-ионные

Твердотельные батареи традиционно обеспечивают стабильность, но за счет передачи электролита.В статье, опубликованной учеными Toyota, говорится об испытаниях твердотельной батареи, в которой используются сульфидные суперионные проводники. Все это означает превосходную батарею.

В результате получается батарея, которая может работать на уровнях суперконденсаторов для полной зарядки или разрядки всего за семь минут, что делает ее идеальной для автомобилей. Поскольку он твердотельный, это также означает, что он намного стабильнее и безопаснее, чем современные батареи. Твердотельное устройство также должно работать при температуре до минус 30 градусов по Цельсию и до ста.

Электролитные материалы по-прежнему создают проблемы, поэтому не ожидайте увидеть их в автомобилях в ближайшее время, но это шаг в правильном направлении в сторону более безопасных и более быстрых аккумуляторов.

графеновые батареи Grabat

графеновые батареи потенциально могут быть одними из самых превосходных из доступных. Grabat разработал графеновые аккумуляторы, которые могут предложить электромобилям пробег до 500 миль на зарядке.

Graphenano, компания, занимающаяся разработкой, говорит, что батареи могут быть полностью заряжены всего за несколько минут и могут заряжаться и разряжаться в 33 раза быстрее, чем ион лития.Разряд также имеет решающее значение для таких вещей, как автомобили, которым требуется огромное количество энергии, чтобы быстро оторваться.

Нет сведений о том, используются ли в настоящее время батареи Grabat для каких-либо продуктов, но у компании есть аккумуляторы для автомобилей, беспилотников, велосипедов и даже дома.

Лазерные микро-суперконденсаторы

Rice Univeristy

Ученые из Университета Райса сделали прорыв в области супер-суперконденсаторов. В настоящее время они дорогостоящие, но используют лазеры, которые могут скоро измениться.

При использовании лазеров для прожигания рисунков электродов в листах пластика затраты на производство и объем работ значительно снижаются. В результате батарея может заряжаться в 50 раз быстрее, чем современные батареи, и разряжаться даже медленнее, чем современные суперконденсаторы. Они даже жесткие, способны работать после того, как согнулись более 10000 раз в тестировании.

Пенные батареи

Прието считает, что будущее за батареями — это 3D. Компании удалось взломать это с ее батареей, которая использует подложку из медной пены.

Это означает, что эти батареи будут не только более безопасными, благодаря отсутствию легковоспламеняющихся электролитов, но они также будут предлагать более длительный срок службы, более быструю зарядку, в пять раз более высокую плотность, дешевле в изготовлении и будут меньше, чем в настоящее время.

Prieto стремится сначала размещать свои батареи в небольших предметах, например, в носимых. Но в нем говорится, что батареи можно увеличить, чтобы мы могли видеть их в телефонах и, возможно, даже в автомобилях в будущем.

Carphone Warehouse

Складная батарея, как бумага, но прочная

The Jenax J.Аккумулятор Flex был разработан для создания гибких гаджетов. Бумажная батарея может складываться и быть водонепроницаемой, что означает, что она может быть встроена в одежду и предметы одежды.

Батарея уже создана и даже прошла испытания на безопасность, в том числе сложена более 200 000 раз без потери производительности.

Ник Билтон / New York Times

uBeam по воздуху заряжается

uBeam использует ультразвук для передачи электроэнергии. Сила превращается в звуковые волны, не слышимые для людей и животных, которые передаются и затем преобразуются в энергию при достижении устройства.

Концепция uBeam была найдена 25-летним выпускником астробиологии Мередит Перри. Она основала компанию, которая позволит заряжать гаджеты по воздуху с помощью пластины толщиной 5 мм. Эти передатчики могут быть прикреплены к стенам или изготовлены в декоративном стиле для передачи энергии на смартфоны и ноутбуки. Гаджетам просто нужен тонкий приемник, чтобы получить заряд.

StoreDot

StoreDot заряжает мобильные телефоны за 30 секунд

StoreDot, стартап, родившийся в отделе нанотехнологий в Тель-Авивском университете, разработал зарядное устройство StoreDot.Он работает с современными смартфонами и использует биологические полупроводники, сделанные из естественных органических соединений, известных как пептиды — короткие цепочки аминокислот — которые являются строительными блоками белков.

Результатом является зарядное устройство, которое может заряжать смартфоны за 60 секунд. Батарея содержит «невоспламеняющиеся органические соединения, заключенные в многослойную защитную конструкцию, предотвращающую перенапряжение и нагрев», поэтому при ее взрыве не должно быть проблем.

Компания также сообщила о планах по производству аккумулятора для электромобилей, который заряжается за пять минут и предлагает пробег в 300 миль.

Нет сведений о том, когда батареи StoreDot будут доступны в глобальном масштабе — мы ожидали, что они появятся в 2017 году, — но когда они появятся, мы ожидаем, что они станут невероятно популярными.

Pocket-lint

Прозрачное солнечное зарядное устройство

Alcatel продемонстрировал мобильный телефон с прозрачной солнечной панелью над экраном, которая позволит пользователям заряжать свой телефон, просто поместив его на солнце.

Несмотря на то, что в течение некоторого времени он вряд ли будет коммерчески доступен, компания надеется, что он каким-то образом решит повседневные проблемы, связанные с отсутствием достаточного заряда аккумулятора.Телефон будет работать как под прямыми солнечными лучами, так и со стандартными лампами, точно так же, как обычные солнечные батареи

Phienergy

Алюминиево-воздушный аккумулятор обеспечивает 1100 миль за зарядку.

Автомобилю удалось проехать 1100 миль за один заряд аккумулятора. Секрет этого супердиапазона — это технология аккумуляторов, называемая алюминий-воздух, которая использует кислород из воздуха для заполнения катода. Это делает его намного легче, чем заполненные жидкостью литий-ионные аккумуляторы, чтобы дать автомобилю гораздо больший радиус действия.

Бристольская робототехническая лаборатория

Аккумуляторы для мочи

Фонд Билла Гейтса финансирует дальнейшие исследования Бристольской роботизированной лаборатории, которая обнаружила аккумуляторы, которые могут питаться от мочи. Он достаточно эффективен для зарядки смартфона, который ученые уже продемонстрировали. Но как это работает?

Используя микробный топливный элемент, микроорганизмы забирают мочу, расщепляют ее и вырабатывают электричество.

Звуковое питание

Исследователи из Великобритании создали телефон, способный заряжаться с использованием окружающего звука в атмосфере вокруг него.

Смартфон был построен с использованием принципа, называемого пьезоэлектрическим эффектом. Были созданы наногенераторы, которые собирают окружающий шум и преобразуют его в электрический ток.

Наностержни даже реагируют на человеческий голос, а это значит, что болтливые мобильные пользователи могут на самом деле питать свой телефон во время разговора.

Зарядка в два раза быстрее, двухуглеродная батарея Ryden

Power Japan Plus уже анонсировала эту новую аккумуляторную технологию под названием Ryden dual carbon. Он не только прослужит дольше и будет заряжаться быстрее, чем литий, но и может быть изготовлен на тех же заводах, где производятся литиевые батареи.

В аккумуляторах используются углеродные материалы, что означает, что они более экологичны и экологичны, чем существующие альтернативы. Это также означает, что батареи будут заряжаться в двадцать раз быстрее, чем ион лития. Они также будут более долговечными, способными выдерживать до 3000 циклов зарядки, плюс они безопаснее с меньшей вероятностью пожара или взрыва.

Натриево-ионные аккумуляторы

Ученые в Японии работают над новыми типами аккумуляторов, которым не требуется литий, как аккумулятор вашего смартфона.Эти новые батареи будут использовать натрий, один из самых распространенных материалов на планете, а не редкий литий, и они будут в семь раз эффективнее обычных батарей.

Исследования натриево-ионных батарей ведутся с восьмидесятых годов в попытке найти более дешевую альтернативу литию. Используя соль, шестой самый распространенный элемент на планете, батареи можно сделать намного дешевле. Ожидается, что в ближайшие пять-десять лет начнется коммерциализация аккумуляторов для смартфонов, автомобилей и других устройств.

Upp

Зарядное устройство для водородных топливных элементов Upp

В настоящее время доступно портативное зарядное устройство для водородных топливных элементов Upp. Он использует водород для питания вашего телефона, сохраняя вас от пеленки и оставаясь экологически чистым.

Одна водородная ячейка обеспечивает пять полных зарядок мобильного телефона (емкость 25 Вт / ч на ячейку). И единственный произведенный побочный продукт — водяной пар. Разъем USB типа A означает, что он будет заряжать большинство USB-устройств с выходом 5 В, 5 Вт, 1000 мА.

Аккумуляторы со встроенным огнетушителем

Часто литий-ионные аккумуляторы перегреваются, загораются и, возможно, даже взрываются.Аккумулятор в Samsung Galaxy Note 7 является ярким примером. Исследователи из Стэнфордского университета придумали литий-ионные аккумуляторы со встроенными огнетушителями.

Батарея имеет компонент, называемый трифенилфосфат, который обычно используется в качестве антипирена в электронике, добавляемый к пластиковым волокнам, чтобы помочь разделить положительный и отрицательный электроды. Если температура батареи поднимается выше 150 градусов C, пластмассовые волокна плавятся и выделяется трифенилфосфатный химикат.Исследования показывают, что этот новый метод может предотвратить возгорание батарей за 0,4 секунды.

Mike Zimmerman

Аккумуляторы, которые безопасны от взрыва

Литий-ионные аккумуляторы имеют довольно летучий слой пористого материала с жидким электролитом, расположенный между слоями анода и катода. Майк Циммерман, исследователь из Университета Тафтса в штате Массачусетс, разработал батарею, которая обладает удвоенной емкостью по сравнению с литий-ионными, но без присущих ей опасностей.

Батарея Циммермана невероятно тонкая, немного толще двух кредитных карт и заменяет электролитную жидкость пластиковой пленкой с аналогичными свойствами.Он может противостоять прокалыванию, измельчению и может подвергаться воздействию тепла, поскольку он не воспламеняется. Еще многое предстоит сделать, прежде чем технология сможет выйти на рынок, но хорошо знать, что есть более безопасные варианты.

Аккумуляторы Liquid Flow

Гарвардские ученые разработали аккумулятор, который накапливает энергию в органических молекулах, растворенных в воде с нейтральным pH. Исследователи говорят, что этот новый метод позволит батарее Flow работать исключительно долго по сравнению с существующими литий-ионными батареями.

Маловероятно, что мы увидим эту технологию в смартфонах и т. П., Поскольку жидкий раствор, связанный с батареями Flow, хранится в больших резервуарах, чем больше, тем лучше. Считается, что они могут быть идеальным способом хранения энергии, созданной с помощью решений в области возобновляемых источников энергии, таких как ветер и солнечная энергия.

Действительно, исследование Стэнфордского университета использовало жидкий металл в проточной батарее с потенциально большими результатами, требуя удвоенного напряжения обычных проточных батарей. Команда предположила, что это может быть отличным способом хранения прерывистых источников энергии, таких как ветер или солнечная энергия, для быстрого поступления в сеть по требованию.

IBM и ETH Zurich разработали гораздо меньшую батарею с жидкостным потоком, которая потенциально может использоваться в мобильных устройствах. Эта новая батарея утверждает, что она может не только подавать питание на компоненты, но и одновременно охлаждать их. Обе компании обнаружили две жидкости, которые подходят для этой задачи, и будут использоваться в системе, которая может производить 1,4 Ватта на квадратный см, при этом 1 Ватт энергии зарезервирован для питания батареи.

Zap & Go Углеродно-ионная батарея

Оксфордская компания ZapGo разработала и выпустила первую углеродно-ионную батарею, которая теперь готова для использования потребителями.Углеродно-ионная батарея сочетает в себе возможности сверхбыстрой зарядки суперконденсатора с характеристиками литий-ионной батареи, и при этом она полностью утилизируется.

Компания имеет зарядное устройство powerbank, которое полностью заряжается за пять минут, а затем полностью зарядит смартфон за два часа.

воздушно-цинковые батареи

Ученые из Сиднейского университета считают, что они придумали способ производства воздушно-цинковых батарей гораздо дешевле, чем современные методы.Цинк-воздушные батареи можно считать превосходящими литий-ионные, потому что они не загораются. Единственная проблема — они полагаются на дорогие компоненты для работы.

Sydney Uni удалось создать воздушно-цинковую батарею без дорогих компонентов, а с более дешевыми альтернативами. Более безопасные и дешевые батареи могут быть в пути!

Умная одежда

Исследователи из Университета Суррея разрабатывают способ использования вашей одежды в качестве источника энергии.Аккумулятор называется трибоэлектрическими наногенераторами (TENG), которые преобразуют движение в накопленную энергию. Затем накопленное электричество можно использовать для питания мобильных телефонов или таких устройств, как фитнес-трекеры Fitbit.

Эта технология может применяться не только к одежде, но и к дорожному покрытию, поэтому, когда люди постоянно ходят по ней, она может накапливать электричество, которое затем может использоваться для питания фонарей или в шине автомобиля, чтобы может привести машину в действие.

Эластичные аккумуляторы

Инженеры из Калифорнийского университета в Сан-Диего разработали эластичный биотопливный элемент, который может вырабатывать электричество из пота.Говорят, что вырабатываемой энергии достаточно для питания светодиодов и радиомодулей Bluetooth, что означает, что однажды они смогут питать носимые устройства, такие как умные часы и фитнес-трекеры.

Графеновая батарея Samsung

Samsung удалось разработать «шарики графена», способные повысить емкость существующих литий-ионных аккумуляторов на 45 процентов и перезарядить в пять раз быстрее, чем нынешние батареи. Чтобы показать это, Samsung заявляет, что ее новая батарея на основе графена может быть полностью заряжена за 12 минут, по сравнению с примерно часом для текущего устройства.

Samsung также заявляет, что она использует не только смартфоны, заявив, что ее можно использовать для электромобилей, поскольку она может выдерживать температуру до 60 градусов по Цельсию.

Более безопасная и быстрая зарядка современных литий-ионных аккумуляторов

Ученые из WMG Университета Уорика разработали новую технологию, позволяющую заряжать современные литий-ионные аккумуляторы в пять раз быстрее, чем рекомендуемые в настоящее время пределы. Технология постоянно измеряет температуру батареи гораздо точнее, чем современные методы.

Ученые выяснили, что современные аккумуляторы действительно можно вытолкнуть за их рекомендуемые пределы, не влияя на производительность или перегрев. Может быть, нам не нужны какие-либо другие упомянутые новые батареи!

Написание Крис Холл.

,

Типы аккумуляторов, используемых для вспомогательного электропитания на подстанциях и электростанциях

Different types of battery used for auxiliary power supply in substations and power plants Different types of battery used for auxiliary power supply in substations and power plants Различные типы аккумуляторов, используемых для вспомогательного электропитания на подстанциях и электростанциях

В промышленных приложениях или подстанциях используются в основном три типа батарей, а именно:

  1. вентилируемые / затопленные свинцово-кислотные аккумуляторы
  2. Герметичное обслуживание бесплатных аккумуляторов / Свинцово-кислотный регулируемый клапан
  3. Никель-кадмиевые (Ni-CD) батареи

Для применений ИБП батареи являются самыми популярными и, следовательно, широко используются.Следовательно, в этой детализации основное внимание было уделено батареям такого типа.

вентилируемые / затопленные свинцово-кислотные аккумуляторы

Vented / Flooded Lead Acid Batteries Vented / Flooded Lead Acid Batteries вентилируемые / затопленные свинцово-кислотные аккумуляторы

Существует два типа вентилируемых или затопленных свинцово-кислотных батарей, а именно трубчатые и Plante. Разница между ними заключается в конструкции. Для трубчатой ​​батареи нормальный срок службы составляет 8-10 лет. Аккумулятор Plante обладает большей механической и электрической прочностью. Нормальный срок службы батарей Plante составляет 15-20 лет.Поскольку батареи этого типа генерируют едкие пары при зарядке и поскольку сернокислотный электролит в некоторой степени испаряется, эти батареи необходимо использовать в специальной комнате, которая хорошо вентилируется снаружи и хранится вдали от деликатного электронного оборудования.

Для установки требуется отдельное помещение / стойки с кислотостойкой плиткой. Из-за испарения требуется регулярное техническое обслуживание для проверки удельного веса, для добавления воды и кислоты. Эти батареи могут противостоять высокой температуре, напряжению и глубокому разряду с минимальным ущербом для себя.В аккумуляторной комнате должно быть выставлено уведомление, запрещающее курение и использование открытого огня. Эти батареи нельзя перевозить в заряженном состоянии, поэтому их необходимо заряжать на месте.

Обычная начальная зарядка батареи занимает от 55 до 90 часов. Номинальное напряжение элемента составляет 2 В / элемент. Зарядное устройство для этой батареи должно обеспечивать первый заряд от 2,6 до 2,7 В / элемент.

Tubular Type Lead acid battery Tubular Type Lead acid battery Трубчатый свинцово-кислотный аккумулятор

Эти типы батарей обычно используются для систем ИБП с очень высокой номинальной емкостью, обычно используемых для установки на заводе, где техническое обслуживание и пространство не являются проблемой.

Герметичные необслуживаемые аккумуляторы (SMF)

VRLA/SMF type Lead acid battery VRLA/SMF type Lead acid battery VRLA / SMF тип Свинцово-кислотный аккумулятор

Они также известны как свинцово-кислотные аккумуляторные батареи с регулируемым клапаном (VRLA). Эти батареи являются наиболее популярными для использования с системами ИБП для компьютера или коммерческого применения. Будучи запечатаны, эти батареи не выделяют паров и, следовательно, могут быть очень хорошо установлены рядом с электронным оборудованием. Эти батареи также могут быть размещены в закрытом корпусе при необходимости. Эти батареи также не требуют технического обслуживания и позволяют избежать трудностей с проверкой удельного веса, добавления воды или кислоты и т. Д.

Эти батареи имеют относительно меньший срок службы ок. 3-5 лет. Ожидаемый срок службы обычно зависит от количества циклов зарядки / разрядки, испытываемых батареями, и температуры окружающей среды, в которой они используются. Эти батареи в первую очередь наиболее популярны для коммерческого использования благодаря подходу «установи и забудь».

Производительность и срок службы этих батарей можно увеличить, соблюдая следующие рекомендации:

1.Допустимый диапазон рабочих температур аккумуляторов SMF составляет от 15 ° C до 50 ° C , но использование в рабочем диапазоне от 5 ° C до 35 ° C продлит срок службы. Ниже -15 ° C аккумулятор меняет свой химический состав и не может удерживать заряд. Вы будете пользоваться более длительным сроком службы, если батареи будут работать при температуре окружающей среды от до от 20 до 25 градусов C (от 68F до 77F) от . При более низкой температуре они имеют более длительный срок службы и меньшую емкость, а при более высокой температуре они имеют более высокую емкость и меньший срок службы.

2. Хорошее эмпирическое правило при определении срока службы батареи в зависимости от температуры заключается в том, что для каждых 8,3 градуса Цельсия (15F) среднегодовая температура выше 25 градусов Цельсия (77F) срок службы батареи уменьшается на 50%. Поэтому в идеале гарантия на батарею должна быть снижена до 50% на каждые 8,3 градуса Цельсия (15 градусов Цельсия) при повышении рабочей температуры выше 25 градусов Цельсия (77 градусов Цельсия).

3. Батареи SMF рассчитаны на плавающее напряжение 2,3 В / элемент . Это означает, что батарея 12 В (с 6 внутренними элементами) имеет плавающее напряжение 13.8 вольт. Большинство производителей аккумуляторов рекомендуют плавающее напряжение 2,25 — 2,3 В на элемент. Когда имеется больше ячеек (обычно> 120) последовательно, чтобы компенсировать более высокие температуры, напряжение плавания должно быть уменьшено прибл. 3 мВ на элемент на градус C выше 25 градусов C. Его следует увеличить на ту же величину при работе при температуре менее 25 градусов C, чтобы избежать недозарядки. Напряжение отсечки составляет 1,67 В / элемент для высокой скорости разряда (

4. Рекомендуется, чтобы батареи SMF не оставались в полностью разряженном состоянии более 72 часов.Батареи могут быть частично или полностью повреждены из-за сульфатирования, если зарядка не начинается в течение 72 часов от полностью разряженного состояния. Сульфатирование — это образование сульфата свинца на отрицательных пластинах, который действует как изолятор и отрицательно влияет на принятие заряда.

5. При нормальном использовании поплавка / выравнивания (от 2,25 до 2,35 В / элемент) газ, образующийся внутри батареи, объединяется в отрицательные пластины и возвращается к содержанию воды в электролите. Таким образом, электрическая емкость не теряется из-за этой рекомбинации.Нет необходимости добавлять внешнюю воду, но из-за коррозии электродов батарея со временем потеряет емкость.

6. При температуре окружающей среды 30 — 40 градусов C срок годности батарей составляет , 5-6 месяцев — только . Аккумуляторы должны заряжаться каждые 6 месяцев, если необходимо хранить в течение более длительного периода. Аккумуляторы следует хранить в сухом, прохладном месте. При температуре окружающей среды 20 ° C скорость саморазряда составляет 3-4% (приблизительно) от номинальной мощности в месяц.Скорость саморазряда зависит от температуры окружающей среды.

7. Батареи SMF оснащены безопасной системой вентиляции низкого давления, которая работает при давлении от 7 до 10 фунтов на квадратный дюйм (может незначительно отличаться от производителя к производителю), автоматически выпуская избыток газа в случае, если давление газа поднимается до уровня выше нормальная скорость, обеспечивающая отсутствие чрезмерного накопления газа в батареях. Повторное запечатывание происходит автоматически, когда давление возвращается к нормальному.

8. Циклический срок службы батареи зависит от рабочей температуры окружающей среды, скорости разряда, глубины разряда и способа зарядки батареи.Наиболее важным фактором является глубина разряда. При данной скорости и времени разряда чем меньше глубина разряда, тем дольше циклический ресурс.

9. Режим отказа в конце срока службы включает в себя:

  1. Уменьшение мощности
  2. Внутреннее короткое замыкание
  3. Повреждение контейнера / крышки
  4. Терминал коррозии
  5. Пониженное напряжение холостого хода.

10. IEEE определяет «B» (срок полезного использования) для батареи ИБП как точку, когда он больше не может обеспечивать 80 процентов своей номинальной емкости в ампер-часах (AH).Соотношение между емкостью AH и временем выполнения не является линейным, снижение емкости на 20% приводит к гораздо большему сокращению времени выполнения. Когда батарея достигает 80% своей номинальной емкости и , процесс старения ускоряется, и батарею следует заменить. Некоторые производители ИБП / аккумуляторов определяют «B» (срок полезного использования) для аккумулятора ИБП, когда емкость аккумулятора достигает 50-60% от его номинальной емкости.

11. Следует избегать смешанного использования батарей разной емкости, разных производителей, так как это приведет к ускоренному старению всей струны.

12. Если необходимо использовать две или более группы батарей, соединенных параллельно, они должны быть подключены к ИБП через провода, кабели или шины с одинаковым сопротивлением шлейфовой линии. Это гарантирует, что каждый параллельный блок батарей представляет тот же импеданс для ИБП, что и любой другой параллельный блок, тем самым обеспечивая правильное выравнивание источника, чтобы обеспечить максимальную передачу энергии на нагрузку ИБП.

13. Батарея нормальной жизни SMF будет поддерживать ок.200 циклов зарядки / разрядки при 25 ° C (77F) и 100% глубине разряда.

14. Термин «B» ( Изгиб срока полезного использования ) для батареи ИБП относится к тому факту, что эти батареи не требуют жидкости. Но профилактическое обслуживание, такое как проверка на наличие трещин и деформации контейнера и крышки, утечка электролита / утечки разлива соединения и т. Д., Особенно для аккумуляторов с большей емкостью AH, должно быть сделано для предотвращения любого повреждения.

никель-кадмиевые батареи (Ni-Cd)

Никель-кадмиевые аккумуляторы

выделяют водород и кислород, продукты электролиза, но в качестве свинцово-кислотных аккумуляторов отсутствуют едкие газы, поэтому их можно устанавливать рядом с электронным оборудованием.Потребление воды относительно низкое, и поэтому техническое обслуживание является низким. Нормальный срок службы 20-25 лет. Это самые дорогие из различных типов батарей, которые обсуждались ранее. Начальная стоимость может примерно в три раза превышать стоимость свинцово-кислотной батареи в зависимости от их емкости AH.

Эти батареи не испытывают значительного сокращения срока службы при эксплуатации при повышенных температурах и работают лучше при низких температурах, чем свинцово-кислотные батареи. Номинальное напряжение элемента составляет 1.2 В / кл. Зарядные устройства и инверторы должны быть рассчитаны на работу с низкими концевыми напряжениями элементов и более высокими напряжениями зарядки, необходимыми для таких батарей.

Эти батареи иногда требуют ускоренной зарядки и обычно находят применение в тех случаях, когда ИБП поддерживают критически важное оборудование в опасных условиях, таких как химическая промышленность, производство удобрений, производство цемента.

Достоинства / Недостатки

Как говорилось ранее, все рассмотренные выше типы батарей имеют свои достоинства и недостатки.Давайте теперь посмотрим на них индивидуально.

A) Свинцовые / затопленные свинцово-кислотные батареи

Заслуги
  1. Самый экономичный среди трех типов батарей.
  2. Жизнь выше, чем батареи SMF.
  3. Прочный — не очень чувствительный к температуре.
Недостатки
  1. Требуется периодическое обслуживание — два раза в месяц.
  2. Испускает едкие пары.
  3. Требуется специальная аккумуляторная с кислотостойкой обработкой.
  4. Нельзя перевозить в заряженном состоянии, начальная зарядка занимает от 55 до 90 часов.
  5. Требуется специально обученный персонал для работы с особо опасной серной кислотой.

B) Герметичные необслуживаемые аккумуляторные батареи / Свинцово-кислотный клапан с регулируемым клапаном

Заслуги
  1. Отсутствует техническое обслуживание в отношении наполнения водой, проверки удельного веса и т. Д.
  2. Может быть отправлен в заряженных условиях, поэтому готов к использованию.
  3. Удобно для пользователя.
Недостатки
  1. Если оставить батареи в разряженном состоянии для продления срока службы, это значительно сократит срок службы или может привести к их необратимому повреждению.
  2. Очень чувствительный к температуре
  3. Срок службы самый низкий среди трех типов
  4. дороже, чем свинцово-кислотная батарея с затоплением / вентиляцией

C) Никель-кадмиевые (Ni-CD) батареи

Заслуги
  1. Умеренное обслуживание
  2. Более высокий срок службы
  3. менее чувствителен к температуре
  4. Пары не вызывают коррозии, поэтому их можно устанавливать рядом с электронным оборудованием
Недостатки
  1. Самый дорогой среди трех типов
  2. Нельзя перевозить в заряженных условиях.
  3. Совместимость с зарядным устройством и инвертором необходимо учитывать.

Краткое изложение технико-коммерческого анализа между Ni-Cd и свинцово-кислотными аккумуляторами

Ячейки

Описание Ni-Cd Свинец кислота Замечания
1 Критерии надежности Наихудший случай неисправности — короткое замыкание ячейки. Результат — снижение производительности. Аккумулятор будет продолжать поддерживать систему. В худшем случае неисправность является разомкнутой цепью ячейки. Результатом является полная потеря батареи, известная как «внезапная смерть», что приводит к непредсказуемому отказу системы. Этот пункт делает NiCd превосходным с точки зрения цели
2 Потребность в кондиционировании воздуха и дополнительные расходы на электроэнергию ноль Да Дополнительные расходы из-за оборудования для кондиционирования воздуха и эксплуатационные расходы-Для VRLA
3 Срок службы батареи, заявленный британскими производителями (Промышленные батареи) 20 лет 5-7 лет Замена стоимости VRLA через каждые 5-7 лет повлечет за собой рост стоимости производства в течение этого года.Например, в 6-й год, 12-й год и 18-й год.
4 Стоимость аккумулятора примерно в 3 раза больше, чем VRLA
5 Относительные затраты Начальный и жизненный цикл Ni-Cd имеют более высокую начальную стоимость, чем свинцовую кислоту, но имеют превосходный срок службы и характеристики, что обеспечивает более низкую стоимость жизненного цикла во многих применениях. Свинцовая кислота имеет низкую начальную стоимость, но ограниченный срок службы.Во многих приложениях они могут иметь низкую стоимость жизненного цикла.
6 Физический Размер Ni-Cd клетки, как правило, больше, чем клетки VRLA. С точки зрения ах, свинцовая кислота (VRLA) — самая компактная батарея.
7 Топпинг для воды Иногда требуется Не требуется

Краткое изложение сравнения трубчатой ​​затопленной (обычной свинцово-кислотной) батареи со свинцово-кислотной батареей SMF

Трубчатый свинцово-кислотный аккумулятор VRLA Battery
1 Трубчатые положительные пластины:
Положительный активный материал содержится в полиэфирной трубке. Это не позволяет материалам выпадать во время циклов зарядки-разрядки, что приводит к длительному циклическому сроку службы — минимум 1200 циклов при глубине разряда 80%.
Положительные пластины с плоской вставкой:
Положительный активный материал представляет собой пастообразную форму, наклеенную на решетку из свинцового сплава.Это приводит к более короткому циклическому сроку службы по сравнению с трубчатой ​​конструкцией. — минимум 500 циклов при глубине разряда 80%
2 Электролит: Стационарные батареи ИБП и резервной электростанции работают на электролите с низкой удельной массой (1.200) и большем по объему. Это приводит к меньшей коррозии сеток и увеличению срока службы. Больший объем держит батарею сравнительно прохладнее, что также добавляет к жизни. Электролит: аккумуляторы VRLA работают на электролите с высокой удельной массой (1.От 280 до 1.300) и меньше объем. Элементы заряжаются во время зарядки и высокоскоростных разрядов, что влияет на срок службы.
3 Сепараторы: Используются микропористые полиэтиленовые сепараторы. Это допускает движение ионов и разделение пластин с положительного на отрицательное. Сепараторы : Сепараторы с адсорбционным матовым стеклом используются в этих батареях с меньшим расстоянием между положительной и отрицательной пластинами. Следовательно, вероятность короткого замыкания клеток больше.
4 Совместимость зарядки: Трубчатые стационарные свинцово-кислотные аккумуляторы можно заряжать в режиме постоянного тока и постоянного напряжения. Залитые электролитические батареи могут выдержать больше злоупотреблений во время зарядки. Воду, потерянную в электролите во время такой чрезмерной зарядки, можно легко восполнить вручную путем периодического пополнения. Отстающие ячейки могут быть возвращены к нормальной жизни с помощью расширенной выравнивающей зарядки без существенного влияния на другие ячейки. Совместимость зарядки: для батарей VRLA требуется зарядка с постоянным напряжением с указанным пределом только специально, чтобы избежать перезарядки. Если по какой-либо причине условия зарядки изменятся, аккумулятор нагреется, что приведет к ухудшению срока его службы. Хотя нет необходимости пополнять из-за принципа рекомбинации, он не всегда эффективен на 100%, поэтому некоторые потери воды во время использования не избежать. Это приводит к дальнейшему увеличению удельного веса электролита и сокращению срока службы.Выравнивание (расширенная) зарядка аккумуляторов VRLA приводит к нагреву некоторых элементов и сокращению срока их службы.
5 Контейнеры: Мы используем прозрачные контейнеры SAN. Уровень электролита легко прослеживается для пополнения потребностей и простоты обслуживания. Низкие эксплуатационные расходы. Не применимо: Невозможно контролировать электролит
6 Необходимость контроля температуры: Из-за большого объема электролита температура элементов обычно не повышается ненормально во время зарядки.Нет необходимости в кондиционере. Необходимость контроля температуры: Благодаря плотному расположению упаковки и компактности пакета в сборке элемента резко повышается температура во время зарядки. В связи с этим производители аккумуляторов VRLA неизменно рекомендуют наличие кондиционированной среды для аккумуляторных отсеков. Это добавляет к стоимости обслуживания.

,

без батареи Таймер пробуждения значительно снижает энергопотребление датчиков IoT

Исследователи

разработали новый недорогой таймер пробуждения без батареи, который может значительно снизить энергопотребление узлов датчиков IoT. Новый таймер пробуждения, разработанный в форме микросхемы на кристалле, был разработан исследовательской группой Green IC в Национальном университете Сингапура (NUS). Кроме того, он впервые демонстрирует энергопотребление вплоть до истинного диапазона в пикоВатт (в миллиард раз ниже, чем у умных часов).

Новый таймер пробуждения работает в диапазоне picoWatt и снижает потребление энергии редко активными узлами IoT-датчиков в 1000 раз. В качестве элемента уникальности таймер пробуждения не нуждается в каких-либо дополнительных схемах, в отличие от традиционных технологий, которые требуют, чтобы периферийные схемы потребляли по меньшей мере в 1000 раз больше энергии (например, регуляторы напряжения). Это важный шаг на пути ускорения развития инфраструктуры IoT и прокладка пути к агрессивной миниатюризации устройств IoT для длительных операций, по словам руководителя группы Массимо Алиото , доцента кафедры электрики и компьютера Инжиниринг на инженерном факультете НУС.Исследование было проведено в сотрудничестве с доцентом Паоло Кроветти из Политехнического университета в Италии.

Технологии IoT

, которые будут способствовать реализации «умных городов» и «умной жизни», часто требуют широкого развертывания интеллектуальных миниатюрных сенсоров с кремниевой микросхемой с очень низким энергопотреблением и десятилетиями работы аккумулятора, и это остается серьезной проблемой на сегодняшний день.

IoT-сенсорные узлы — это отдельные миниатюрные системы, содержащие один или несколько датчиков, а также схемы для обработки данных, беспроводной связи и управления питанием.Чтобы поддерживать низкое энергопотребление, они большую часть времени находятся в спящем режиме, а таймеры включения используются для запуска датчиков для выполнения задачи. Поскольку они включены большую часть времени, таймеры пробуждения устанавливают минимальное энергопотребление узлов датчика IoT. Они также играют фундаментальную роль в снижении среднего энергопотребления систем на кристалле.

Изобретение NUS существенно снижает энергопотребление таймеров пробуждения, встроенных в узлы датчика IoT. При обычном офисном освещении новый таймер пробуждения может работать от очень маленькой встроенной солнечной батареи, диаметр которой аналогичен диаметру прядей человеческих волос.Это может также поддерживаться батареей масштаба миллиметра в течение многих десятилетий. Технологический прорыв был обнародован на Симпозиуме 2018 года по технологии и схемам VLSI в Гонолулу, Гавайи, главном глобальном форуме, на котором представлены достижения в области твердотельных микросхем и систем на кристалле.

Инновационный таймер пробуждения от команды NUS команды picoWatt обладает беспрецедентной возможностью работать без какого-либо регулятора напряжения из-за своей пониженной чувствительности к напряжению питания, подавляя тем самым дополнительную мощность, которая обычно потребляется такими периферийными постоянно включенными цепями.Таймер пробуждения также может продолжать работу, даже если батарея недоступна и при очень скудной окружающей мощности, как демонстрирует миниатюрная встроенная солнечная батарея, подверженная воздействию лунного света.

Кроме того, таймер пробуждения команды может добиться медленного и нечастого пробуждения с помощью очень маленького встроенного в чип конденсатора (половина пикофарада). Это помогает значительно снизить затраты на производство кремния из-за небольшой площади (40 микрометров с каждой стороны). В целом, этот прорыв достигается за счет простоты на уровне системы с помощью инновационных схем.Продемонстрированные кремниевые чипы с существенно меньшей мощностью будут определять профиль IoT-узлов следующего поколения. Это будет способствовать достижению окончательного видения недорогих, миллиметровых и, в конечном итоге, сенсорных узлов без батареи.

В настоящее время команда работает над различными недорогими, простыми в интеграции, энергонезависимыми кремниевыми системами с энергопотреблением от пикоВатт до субнаноВатт. Эти критически важные подсистемы сделают будущие датчики без батареи реальностью, а конечной целью будет создание полной системы без чипа без батареи.Это станет важным шагом на пути к реализации концепции Smart Nation в Сингапуре и концепции IoT во всем мире.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.