Miten langaton lataus voi häiritä puhelimen akkua

Miten langaton lataus voi häiritä puhelimen akkua

Puhelimen lataaminen langattomasti, vaikka se on erittäin kätevä, saattaa vaarantaa tyypillisiä litiumioniakkuja käyttävien laitteiden käyttöiän, raportoi tutkijoita.

Kuluttajat ja valmistajat ovat herättäneet kiinnostuksensa tähän kätevään lataustekniikkaan, jota kutsutaan induktiiviseksi lataukseksi, luopumalla pistokkeista ja kaapeleista johtuvasta viivyttelystä, sillä puhelimen asettaminen suoraan latausperustaan.

Latausasemien standardointi ja induktiivisten latauskelojen sisällyttäminen moniin uusiin älypuhelimiin on johtanut teknologian nopeaan kasvuun. 2017issa 15-automallit ilmoittivat sisällyttävänsä konsoleita ajoneuvoihin kuluttajaelektroniikkalaitteiden, kuten älypuhelimien, induktiiviseen lataamiseen, ja monet suuremmissa mittasuhteissa harkitsevat sitä sähköautojen lataamiseen.

Langattoman latauksen ongelmat

Induktiivinen lataus mahdollistaa sen, että virtalähde siirtää energiaa ilmavälin yli ilman liitäntäjohtoa, mutta yksi tämän lataustavan tärkeimmistä ongelmista on toivotun ja mahdollisesti vahingoittavan lämmön määrä, jonka se voi tuottaa.

Induktiiviseen latausjärjestelmään liittyy useita lämmöntuotannon lähteitä - sekä laturissa että laitteessa sen lataaminen. se, että laite ja latausperusta ovat läheisessä fyysisessä kosketuksessa, tekevät tästä lisälämmityksestä huonomman. Yksinkertainen lämpöjohtavuus ja konvektio voivat siirtää minkä tahansa laitteessa tuotetun lämmön toiseen.

Älypuhelimessa tehonsyöttökäämi on lähellä puhelimen takakantta (joka on tavallisesti sähköä johtamaton), ja pakkausrajoitukset edellyttävät puhelimen akun ja tehoelektroniikan sijoittamista lähelle, ja niillä on rajalliset mahdollisuudet hajottaa lämpöä, joka on syntynyt puhelimen tai suojata puhelinta lämmöltä, laturi luo.

On dokumentoitu, että paristot ovat nopeampia varastoituna korkeammissa lämpötiloissa ja että altistuminen korkeammille lämpötiloille voi siten vaikuttaa merkittävästi akkujen terveydentilaan (SoH) niiden käyttöiän aikana.


Hanki viimeisin InnerSelfistä


Nyrkkisääntö (tai teknisesti Arrhenuis-yhtälö) on se, että useimmissa kemiallisissa reaktioissa reaktionopeus kaksinkertaistuu kunkin 10 ° C: n (18 ° F) lämpötilan nousun myötä. Akussa voi esiintyä reaktioita, jotka ovat kiihdytettyä kasvuvauhtia passivoituvilla kalvoilla (ohut inertti pinnoite, joka tekee pinnasta reagoimattomana) solun elektrodeille. Tämä tapahtuu solujen redoksireaktioiden avulla, jotka lisäävät peruuttamattomasti solun sisäistä resistanssia, mikä johtaa lopulta suorituskyvyn heikkenemiseen ja epäonnistumiseen. 30 ° C: n yläpuolella sijaitsevan litiumioniakun (86 ° F) katsotaan tyypillisesti olevan kohonneessa lämpötilassa, joka altistaa akun lyhentyneelle käyttöiän.

Ohjeissa akkujen valmistajat ovat myös ilmoittaneet, että niiden tuotteiden ylempi käyttölämpötila-alue ei saa ylittää 50-60 ° C (122-140 ° F) -aluetta kaasun syntymisen ja katastrofaalisten häiriöiden välttämiseksi.

Nämä tosiasiat johtivat siihen, että tutkijat suorittivat kokeita, joissa verrattiin lämpötilan nousua normaalissa akkulatauksessa johtimella induktiivisella latauksella. Tutkijat olivat kuitenkin entistä kiinnostuneempia induktiivisesta latauksesta, kun kuluttaja vääristi puhelinta latausperustaan. Puhelimen ja laturin huonon linjauksen kompensoimiseksi induktiiviset latausjärjestelmät lisäävät tyypillisesti lähettimen tehoa ja / tai säätävät niiden toimintataajuutta, mikä aiheuttaa lisää tehokkuushäviöitä ja lisää lämmöntuotantoa.

Tämä vääristymä voi olla hyvin yleinen, koska vastaanottavan antennin todellinen sijainti puhelimessa ei ole aina intuitiivinen tai kuluttajalle ilmeinen puhelimella. Tämän vuoksi tutkimusryhmä testasi myös puhelimen latausta lähettimen ja vastaanottimen kelojen tahallisella vääristymisellä.

Latausmenetelmien vertailu

Tutkijat testasivat kaikki kolme latausmenetelmää (lanka, kohdistettu induktiivinen ja epäsuora induktiivinen) samanaikaisilla lataus- ja lämpökuvauksilla ajan mittaan lämpötilakarttojen luomiseksi lämmitystehojen kvantifioimiseksi.

Jos puhelimessa on tavanomainen verkkovirta, 3-tunnin latauksen aikana saavutettu keskimääräinen maksimilämpötila ei ylittänyt 27 ° C (80.6 ° F).

Sitä vastoin, kun puhelimeen ladataan kohdistettu induktiivinen lataus, lämpötila oli korkeimmillaan 30.5 ° C: ssa (86.9 ° F), mutta vähitellen alensi latausjakson jälkipuoliskolla. Tämä on samanlainen kuin suurin keskimääräinen lämpötila, joka on havaittu väärin kohdistetun induktiivisen latauksen aikana.

Jos induktiivinen lataus on epätasainen, huippulämpötila oli saman suuruinen (30.5 ° C (86.9 ° F)), mutta tämä lämpötila saavutettiin aikaisemmin ja säilyi paljon pidemmällä tällä tasolla (125 minuuttia 55 minuuttia minuuttia kohden oikein) .

Lataustavasta riippumatta puhelimen oikea reuna osoitti korkeampaa lämpötilan nousua kuin muut puhelimen alueet ja pysyivät korkeammina koko latausprosessin ajan. Puhelimen CT-skannaus osoitti, että tämä hotspot on paikka, jossa emolevy sijaitsee.

Huomionarvoista oli myös se, että latausperustan suurin syöttöteho oli suurempi testissä, jossa puhelin oli kohdistettu väärin (11 wattia) kuin hyvin sovitettu puhelin (i wattia). Tämä johtuu siitä, että latausjärjestelmä kasvattaa lähettimen tehoa väärin kohdistettuna, jotta laite voi saavuttaa kohdetulon.

Latausalustan suurin keskilämpötila latauksen ollessa poikkeamana saavutti 35.3 ° C (95.54 ° F), kaksi astetta korkeampi kuin lämpötila-tutkijat, jotka havaitsivat, kun puhelin asetettiin, mikä saavutti 33 ° C (91.4 ° F). Tämä on osoitus järjestelmän tehokkuuden heikkenemisestä, ja lisäenergian tuotto johtuu sähköelektroniikan häviöistä ja pyörrevirroista.

Tutkijat huomauttavat, että tulevaisuuden lähestymistavat induktiiviseen lataussuunnitteluun voivat vähentää näitä siirtohäviöitä ja siten vähentää lämmitystä käyttämällä ultrathin-keloja, korkeampia taajuuksia ja optimoidun käyttöelektroniikan avulla kompakti ja tehokkaampia latureita ja vastaanottimia, jotka voidaan integroida mobiililaitteisiin. laitteita tai paristoja vähäisin muutoksin.

Lopuksi tutkimusryhmä totesi, että induktiivinen lataus, vaikka se on kätevä, johtaa todennäköisesti matkapuhelimen akun käyttöiän pienenemiseen. Monille käyttäjille tämä huonontuminen voi olla hyväksyttävä hinta latauksen helppouden kannalta, mutta niille, jotka haluavat selvittää pisimmän käyttöiän puhelimestaan, kaapelilatausta suositellaan edelleen.

Lähde: Warwickin yliopisto

enafarzh-CNzh-TWnltlfifrdehiiditjakomsnofaptruessvtrvi

seuraa InnerSelfia

facebook-kuvakeTwitter-kuvakeRSS-kuvake

Hanki uusimmat sähköpostitse

{Emailcloak = off}