这种为锂离子电池充电的技术有什么意义吗?

电器工程 电池 电池充电 锂离子
2022-01-18 01:49:14

这是此问题在 Android SE 上的复制。我觉得这实际上是一个电气工程问题,因为它详细介绍了电池的行为。

基本上有人声称以下过程将显着(声称改进两倍)改善电池运行时间(设备可以在一次电池充电时运行的时间):

  • 打开你的手机;
  • 连接充电器,等待电池充满电(绿色指示灯亮);
  • 断开充电器;
  • 等到绿色指示灯熄灭后再接回充电器;
  • 当绿色指示灯亮起时,关闭手机。

现在,继续关闭手机。

  1. 断开充电器;
  2. 等到绿色指示灯熄灭;
  3. 连接充电器,等待绿灯亮后再断开充电器;
  4. 重复“3”步骤 10 次。每次迭代可能需要 30 秒到 30 分钟,通常约为 1 分钟。

程序描述取自我读过的这篇俄语文章,英文翻译是正确的。

这就是我如何理解正在发生的事情。当绿色指示灯亮起时,电池正在积极地注入能量。在某些时候,充电电路决定电压足够高以宣布充电完成(这需要一些启发式方法以方便客户)。

然后,一旦充电器断开,电池上的电压就会降低,因此当再次连接充电器时,充电电路会检测到低于“停止充电”阈值的电压,并打开绿色指示灯以表明它决定给电池充电一点更多的。

由于这一切都是在电池接近“停止充电”阈值时发生的,因此充电电流很小,而且当绿色指示灯熄灭时,这并不意味着电池没有被充电——只是充电速度要慢得多。因此,只需将设备连接到充电器一小时,同样有效。

在所描述的过程中可能会发生什么?它会改善电池运行时间吗?我的假设正确吗?

3个回答

我认为他们在这里试图做的是“欺骗”手机的电池充电智能。锂电池非常敏感,充电策略有些复杂。这一切都归结为确定一种称为充电状态 (SOC) 的东西。SOC 最终只是一个百分比,但得出 SOC 数字依赖于大量因素,这些因素并不总是易于阅读,有时必须间接推断。例如,假设您有一部带有 3.7V 和 1000mAH 锂电池的手机。我们将从充满电开始,因此我们知道 SOC 为 100%。当您使用您的设备时,您正在从电池中汲取电流,并且电池的电压最终会下降。通过测量电流和监控电压,您可以猜测 SOC 是什么。一个问题是电压在确定 SOC 时并不是非常有用,因为在电池快用完之前它不会发生太大变化——这不是你想要对锂电池做的事情。所以你主要依靠电流。

因此,在整个使用过程中都会估算您的 SOC。它变得很低 - 可能是 50% - 所以你插上它充电。在充电时,它会监控充电电流和电池电压,以确定 SOC 何时再次达到 100%。只是,由于测量错误,当 SOC 实际上只有 95% 时,它表示充电完成。现在您的手机认为 95% 已充满电 - 它会记住这一点以供将来参考,因为它不想给电池过度充电(这也很糟糕)。因此,本质上它是通过测量进入的内容并根据过去的结果猜测 SOC 的位置来尝试读取电池何时充满。

误差不大,因此在正常充电/放电使用期间,您不会注意到问题。但有时错误可能会堆积起来,并且您的手机在电量很少或没有电量时会认为它已充满电 - 它直接从充满电变为空电,并且由于 SOC 计算不正确,手机不会尝试为电池充电,因为它没有不想损坏它。

在这些情况下,您必须重置 SOC 状态。我有一个 Droid Incredible 2,我通过取出电池并按住电源按钮 30 秒,然后将电池放入并在手机关闭时为手机充电。这总能解决电池认为电量已满但很快降至 10% 左右的问题,以及电池认为电量为 10% 但剩余电量更多的问题。

您帖子中概述的策略显然是试图重新校准 SOC 或以某种方式欺骗算法。我从未开发过依赖 SOC 的充电器,我不能说它是否会起作用,但似乎需要付出很多努力才能获得令人质疑的收益。如果您的电池表现非常有趣,请先尝试我的建议。

基本上有人声称以下过程将显着(声称改进两倍)改善电池运行时间(设备可以在一次电池充电时运行的时间):

  • 在理想情况下和大多数真实情况下,这都行不通。

  • 在它在某种程度上起作用的情况下,它会缩短整体电池寿命,并且可能会损坏手机

  • 如果它提供超过 5% - 10% 的增益,则说明设备设计有问题或不标准。

  • 锂离子存储容量的任何增加都以降低循环寿命和降低整个生命周期能量存储容量为代价。


任何将锂离子充电提高 2 倍的方法都表明,现有充电系统在某些方面存在缺陷或不标准(可能是其设计的一部分)。锂离子电池具有非常可控的终点确定技术。在电池由两个或多个电池组成的情况下,如果电池间的连接不可电气访问,则可能存在一定的范围。对于单个单元,设计人员可以完全定义。希望设计师能胜任。无能发生。

一部手机几乎总是使用一个单元格,所以上面的技巧甚至不应该开始起作用。

标准方法:

  • 充电直到达到 Vmax。

  • 以 Vmax 充电,直到达到 Imin。

  • 停止。完全去除充电电压。不要“涓流充电”。

重新启动: - 可能会有所不同,但例如

N 分钟后重新施加 Vmax 并测量电流。
如果 I > Imin 充电直到达到 I min 并再次停止。

如果充电器在这里充电了一段时间,您可以稍微增加一点,
但 Iin 由电池设置,此时将非常低。

Vmax 由设计者设定,通常在 25C 时为 4.2V/cell。勇敢和愚蠢的人可能是 4.25 或 4.3。从 4.2 升级到 4.3 可能会增加 5% 的容量。也许更多一点。

但是这样做也比每次循环容量的增益缩短循环寿命更大的百分比,因此在整个寿命期间的净交付容量减少。

我不确定这种方法有什么好处。锂离子电池尤其容易受到严重损坏,如果过度充电,我什至会爆炸。因此,有一个内置的安全机制来防止这种情况发生。我想象的情况是,手机在拔掉充电器的情况下关机时会消耗一点能量,然后当充电器再次插入时,这少量丢失的能量会被重新注入。另一方面,这对我来说仍然是个谜,为什么在充电器上关闭手机会更容易......无论如何,充电最大化不仅取决于化学物质,还取决于充电计数器在内置于电池中的芯片中,该芯片负责监控充电量并可以(最终)启动安全断开。你有一个“哑”电池的日子,