un blog de Radu Dumitru

►► canalele mele de YouTube: youtube.com/RaduDumitru (personal) și youtube.com/NwraduBlog (tech) ◄◄

Despre viata bateriilor de laptop

24 Dec 2010  ·

TEHNOLOGIE  ·

19 comentarii

Am citit la Piticu un post despre un progrămel care ar  prelungi durata de viaţă a bateriei unui laptop doar prin faptul că permite sau blochează încărcarea bateriei după dorinţa utilizatorului. Mie mi se pare inutil și nu-l folosesc pe niciunul din laptopurile mele, durata de viaţă a bateriei depinzând de complet alţi factori. Hai să vă explic şi de ce zic asta.

Mulţi cred că laptopul, chiar şi înfipt în priză, suge curent prin baterie, iar bateria la rândul ei este reîncărcată imediat de alimentator. Să zicem că după un minut bateria scade la 99%, iar imediat este reîncărcata la 100%, ciclurile acestea mici şi dese fiind vinovate pentru diminuarea rapidă a capacităţii ei. Nimic mai fals. Hai să analizăm ce şi cum.

Schema simplificata a unui laptop cu baterie cu litiu

Schema simplificata a unui laptop cu baterie cu litiu

Schema arata că există două “trasee” în orice laptop care e alimentat de la priză. Curentul merge direct de la priză la componentele interne, fără să treacă şi prin baterie (traseul de sus). În cazul în care şi bateria trebuie încărcată, atunci curentul merge şi pe traseul de jos, de la priză la baterie. Doar dacă dispare alimentarea de la priză, curentul iese mai departe din baterie şi merge spre componente. Acesta e un circuit normal de alimentare a laptopului.

“Bateria este descărcată de laptop, dar încărcată imediat la loc de alimentator, în fiecare secundă”.

Nu. Pragul de declanşare a încărcării unei baterii Litiu-Ion este undeva la 94%, nu imediat ce a pierdut prima fracţiune de sarcina din capacitatea ei. Cu alte cuvinte, asta dovedeşte faptul că laptopul nu ia curent de la baterie, ci direct de la priza atunci când poate. Atfel aţi vedea din când în când pictograma din systray anunţându-vă că bateria a ajuns pe la 94% şi aţi vedea animaţie de încărcare. Faptul că nu o vedeţi niciodată înseamnă că bateria nu e implicată în alimentarea laptopului atunci când acesta e conectat şi la priză.

“Alimentatorul de priză e prea slab pentru laptop”

La fel de fals. Nu doar că nu e slab, dar probabil ar putea să alimenteze chiar două laptopuri. Cel mai des întâlnit alimentator are 19V şi 4,7A, adică o putere de 90W. O baterie uzuală de 6 celule are ~50Wh și puterea de încărcare de la zero e pe la 25-30W sau chiar mai mult, mult sub puterea de ieşire a alimentatorului. Pică din start ideea că alimentatorul nu poate ţine de unul singur un laptop întreg. Nu doar că îl ţine la performanţă maximă (şi deci şi consum maxim), dar poate în acelaşi timp să încarce şi bateria din acesta, chiar de la zero.

Gândiţi-vă că aveţi bateria de la laptop epuizată. Îl băgaţi în priză, laptopul merge în forţă, iar bateria se încarcă şi ea, semn că alimentatorul le duce pe amândouă în spate.

“Laptopul ia curent de la baterie pentru că aceasta are tensiunea mai mare”

Nu, o baterie încărcată complet are tensiunea 12,6V. Singura posibilitate prin care circuitul intern al laptopului ar alege să ia curent din baterie şi nu din alimentator este ca acesta din urmă să nu funcţioneze bine, fie pentru că e defect fie pentru că reţeaua electrică de la priză este foarte instabilă/proastă. În ambele cazuri ai probleme mult mai mari decât viaţa totală a bateriei, iar alimentatorul cel mai probabil nici n-ar fi reuşit să o încarce.

“Eu cred în continuare că laptopul se alimentează de la baterie, iar bateria se încarcă non-stop de la priză”

Uite alt argument care anulează această teorie. Din cauza principiului de încărcare al bateriilor cu litiu (curent constant/tensiune constantă), bateria este complet decuplată de la sistem pentru a se încărca, altfel nu s-ar mai încărca niciodată la maxim sau cel puțin sistemul nu și-ar da seama de asta: pragul care declară bateria ca fiind încărcată este atingerea tensiunii de 12.6V și, foarte important, curentul de încărcare să fie mai mic de 3% din curentul maxim; dacă sistemul ar ‘suge’ curent din baterie în timp ce aceasta se încarcă, atunci curentul de încărcare n-ar putea să ajungă niciodată la 3% din valoarea iniţială şi încărcarea ar continua la infinit.

“Dar dacă se întrerupe brusc curentul de la priză, laptopul nu se stinge ca un desktop, semn că de fapt se alimenta şi prin baterie”

Nu, e doar un semn că ai o sursă ieftină şi proastă pe acel desktop. Eu m-am convins de asta când a picat curentul pentru o fracţiune de secundă, practic singurul semn fiind că a clipit un pic lumina, dar a fost suficient ca desktopul meu no-name să se stingă, în timp ce lângă mine o staţie de lucru Lenovo a funcţionat în continuare. E drept că are în ea o sursă mult mai scumpă şi mult mai grea, semn că circuitele interne sunt gândite şi pentru a face faţă la astfel de situaţii.

Similar, acel comutator din schema de mai sus este foarte rapid în a trece de pe alimentator pe baterie, în cazul în care nu mai primeşte curent de la priză. Are nevoie de câteva milisecunde, poate chiar mai puţin, iar în acest timp circuitul intern al laptopului rămâne funcţional. Aşa e gândit acel comutator, altfel ţi s-ar stinge laptopul şi de câte ori scoţi alimentatorul din priză.

ŞI TOTUŞI, DE CE SE STRICĂ BATERIILE?

Există multe motive dar pe primul loc e căldura. Bateriile Li-Ion, cele care de câţiva ani se găsesc în laptopuri, telefoane şi alte gadget-uri, sunt foarte sensibile la căldură. Veşti nasoale pentru cei care au laptopuri “furnal” sau smartphone-uri care se încălzesc mult în utilizare intensă (adică toate :D), dar acesta e adevărul: durata de viaţă a bateriei şi capacitatea ei maximă scad din cauza căldurii.

Nu uitați de uzură intrinsecă. Adică și în dulap dacă o ții o să pierzi 5% pe an (sau mai mult). După cum scrie pe wikipedia, chestie pe care nu am văzut-o personal dar e foarte plauzibiliă, unele laptopuri ‘riscă’ și duc bateria până la 13.05V (adică 3*4.35V) pentru a termina încărcarea mai repede. Ăsta ar putea fi un motivul pentru care multe din baterii se umflă, acesta fiind comportamentul tipic la supratensiune.

Ce poţi face? Cam nimic. Poţi să nu ţii bateria în laptop atunci când îl alimentezi de la priză (de exemplu dacă faci munca de birou de pe un laptop), dar ţi se va stinge în cazul unei pene de curent. Poţi să-ţi alegi un model care are bateria poziţionată mai spre marginea carcasei, unde este mai rece, şi nu în centrul acesteia, unde se încălzeşte constant. Dacă stau să mă gândesc, probabil cea mai bună idee este cea a laptopurilor care au bateria sub ecran, între cele două balamale, multe modele începând să adopte acest stil. Poţi să ai grijă ca laptopul să fie bine ventilat, dar în principiu aceste elemente ţin de construcţia lui, iar felul în care l-a gândit producătorul la ventilaţie şi disipare termică nu sunt criterii importante atunci când îţi alegi calculatorul.

Nu vă faceţi griji că o baterie Li-Ion încărcată şi pusă deoparte se descarcă rapid prin neutilizare. Rata de descărcare e undeva la 5% pe lună, conform datelor, mult mai mică decât la tipurile vechi de baterii. De asemenea, bateriile Li-Ion nu au efect de memorie şi nici nu necesită formatare, adică le poţi încărca oricând vrei şi nu trebuie să aştepţi să se consume aproape de tot (sfat bun mai ales pentru telefoanele mobile).

“Dacă acel program e inutil, de ce l-a mai programat cineva? De ce Lenovo şi poate şi alţii includ direct un astfel de mecanism?”

Placebo? Marketing? Alege singur o variantă. Parcă ar fi prima tehnologie care primeşte un nume frumos şi e prezentată de parcă ar fi cine ştie ce inovaţie, deşi toţi o foloseau deja.

Un program cu adevărat util ar fi fost unul care să nu încarce bateria mai mult de 80-90% fără acordul tău, acesta fiind pragul de încărcare recomandat pentru stocarea bateriilor (presupunând că sistemul nu e afectat de factorii mai gravi enumerați mai sus).

    19 comentarii

  1. hmm chiar foarte util ce ai scris aici. In mare aveam idee, dar acum m-am convins de unele chestii. Sarbatori Fericite

      (Citează)

  2. Inca un post foarte frumos scris, detaliat si documentat. Exact cum obisnuiesti :).
    Craciun fericit!

      (Citează)

  3. Un alt exemplu simplu că nu bateria alimentează laptopul atunci când este conectat și încărcătorul: la i7 Quad Core bateria nu este în stare să mențină procesorul la frecvență maximă, chiar dacă setările software sunt pentru performanță. Turbo Boost și frecvența maximă funcționează pe Lenovo-ul meu numai dacă e conectat încărcătorul de 135W, 20V (cu 90W nu merge, performanța rămâne ca pe baterie).

    Dacă încărcătorul doar ar alimenta bateria, apoi bateria ar furniza mai departe electricitate în laptop, nu aș putea obține maximul de performanță din specificații.

      (Citează)

  4. nu sunt de acord cu tine.

      (Citează)

  5. 1) ce se vede în screen-capture-ile de pe site-ul lui Piticu pare a fi posibilitatea de a “dezactiva” acel prag de 95% la care bateria e re-încărcată; se vede o imagine cu “60%, not charging”. Motivul pt care acest program nu este uzual este dezavantajul că, dacă foloseşti intensiv opţiunea asta, te poţi trezi cu bateria la 20-30% (să zicem) şi nu te mai ţine la o pană de curent de lungă durată. În plus, e o chestie la care userul obişnuit nu e “instruit” să umble, de aceea managementul bateriei de obicei se face automat.

    2) o explicaţie posibilă pt confuzia lui Piticu (“bateria e ţinută la încărcat tot timpul”) este tehnologia cu plumb (UPS, auto, alarme) unde într-adevăr bateriile sînt ţinute permanent la o tensiune de circa 13.8V şi nu sînt decuplate de la sursă; dar Li-Ion este o tehnologie complet diferită şi nu se ţin cuplate mereu la sursă – nwRadu are dreptate.

      (Citează)

  6. offtopic: ai scris “Cel mai des întâlnit alimentator are 19V şi 4,7A, adică o putere de 90W.” Oricum as calcula eu, tot ~ 75W imi da puterea. E posibil sa ai dreptate, dar nu stiu cum ai calculat.

      (Citează)

  7. @Piticu: Şi ne spui şi nouă de ce nu eşti de acord?
    Până la urmă este logic ca după un timp bateria să se ducă şi să nu mai reziste. De aceea este şi recomandat la 2 ani maxim să îţi cumperi un alt laptop. Doar nu vreţi să achiziţionaţi unul şi să fie ca nou după 4 – 5 ani de zile şi utilizare intensă.

      (Citează)

  8. Da, și mie îmi dă la fel când calculez pe abac.

      (Citează)

    • @Mihai / @Minime: un post perfect de Craciun, nu? :D

      @Melk: am eu un laptop cu Core i7, ma voi uita ce alimentator are cu prima ocazie.

      @Piticu: hai frate, macar de Craciun, faceai si tu o fapta buna :P

      @alias: referitor la punctul tau 1), daca admitem ca bateria din laptop nu este utilizata cand aparatul e in priza, atunci ea se descarca undeva la 5-10% pe luna. Cu alte cuvinte o data pe luna s-ar activa acea incarcare a pragul de 94%, ceea ce deja nu mai conteaza, iar programul respectiv nu are un rost doar pentru asta. Eu programul acela l-as folosi daca as fi programator si as vrea sa lucrez cu aparatul in priza dar fara sa incarce si bateria, din cine stie ce motive (fac un soft de power management, testez bateria etc).

      @Duke: 19 V x 4.7 A = 89,3 W? E patru virgula 7 acolo, poate de aia greseai si socoteai doar 19 x 4 = 76.

      @Emil: sau macar alta baterie dupa 2 ani :P

        (Citează)

  9. @emil Esti ruda cu Bill Gates? Ala vrea un Windows nou la 2 ani, tu un laptop nou…? In ziua de azi nu mai cheltuiti banii pe femei, mancare, bautura..chestii de astea?

      (Citează)

  10. “Doar nu vreţi să achiziţionaţi unul şi să fie ca nou după 4 – 5 ani de zile şi utilizare intensă.”.

    Aaa… ba DA??

      (Citează)

  11. Orice notebook are un power management diferit intre functionarea pe baterie sau alimentat la curent. In general viteza de lucru a procesorului nu trece de 1Ghz in mod de lucru pe baterie.

      (Citează)

  12. @Duke: Am pe masă în încărcător Toshiba, 19V de 4.74A, fără matematică elementară îți garantez că suge peste 90W din priză dacă trebuie să întrețină sistemul și să încarce simultan și bateria.

    Verificată pe Watt-metru. Pot pune poze pentru cei care nu cred.

    Am mai văzut că un încărcător de un amperaj mai slab nu prea se descurcă. (mi s-a întrerupt cablul la cel original și am ajuns să folosesc unul de la o imprimantă HP de vreo 3,5A). Mi s-a întâmplat să îmi facă probleme în clipa în care introduceam în calculator un stick USB sau când bateria se apropia de 80%. Nu putea să încarce peste un anumit prag.

    @piticu, bateria de la laptop singură nu poate să îți țină o placă grafică flămândă în spate. Poți verifica, dai totul pe maximum performance și la procesor și la placa video, te asiguri că nu ai nici o altă setare de power saving activă, pornești un joc 3D și vei vedea că fragmentează puternic. Imediat cum bagi cablul în calculator se va mișca iar cursiv.

    Am laptop la care i-a murit bateria definitiv după 6 luni de zile. Și am laptop la care încă mă ține 2 ore după 6 ani!

      (Citează)

  13. 90W putere de ieșire. Puterea de intrare depinde de randamentul fiecăruia.

      (Citează)

  14. In sfarsit m-am lamurit si eu pe acest subiect.

      (Citează)

  15. Radu, nu puteai să le explici mai bine. Am încercat și eu să lămuresc diverși „pricepuți” că cu bateriile Li-Ion e altfel decât la alte baterii și că orice baterie Li-Ion este de fapt UN PACHET CARE CONȚINE CELULELE PROPRIU-ZISE ȘI UN SISTEM ELECTRONIC PENTRU MANAGEMENTUL ENERGIEI (asta explică numărul de pini mai mare de 2 al bateriilor Li-Ion din gadget-uri) dar n-am putut să le explic atât de bine și de coerent ca tine. Cu permisiunea ta te voi cita.

      (Citează)

    • Nu doar Li-Ion… tin minte prin anul 3 in facultate cand am facut nu stiu ce lucrare despre un incarcator inteligent de baterii. Nu erau Li-Ion, ci parca NiMH, dar chiar si acelea aveau nevoie de un control clar al tensiunii dupa un grafic, incarcarea la un curent constant pana la o anumita capacitate si apoi ultimele procente erau incarcate cu un trickle current foarte mic si din astea. Incarcatorul era controlat de un procesor ATMEL si ditamai softul in spate.

        (Citează)

  16. Am in fata mea un incarcator pentru o baterie NiCd/NiMH dedicata unui instrument ce va putea fi operat intr-o zona cu pericol de explozie: 3 celule, 600mA 12V. Din cauza zonei de lucru unde e nevoie ca tot ce misca sa fie certificat si paracertificat pana in cele mai mici maruntaie, bateria e aproape chioara si nu se poate incarca decat in zona sigura (adica are toata electronica in exterior, pe incarcator).

    Pe incarcator sunt scrise fazele de incarcare:

    Initialization: 15mA
    Fast charge: 600mA
    Top-off ch : 75 mA
    Trickle ch: 15 mA
    Error: 15 mA

    (presupun ca ch = charge)

    Pe incarcator exista un led care semnalizeaza fiecare etapa printr-o culoare anume.

      (Citează)

  17. Offtopic, oarecum, pe Lenovo ala care nu se opreste atunci cand pica scurt curentul ai o sursa supra dimensionata pentru necesarul tau. Daca ai fi avut montata si o placa video de 300-400 W sigur ti se reseta. :)

      (Citează)

    Alătură-te discuției, lasă un mesaj

    E-mail-ul nu va fi publicat. Fără înjurături și cuvinte grele, că vorbim prietenește aici. Gândiți-vă de două ori înainte de a publica. Nu o luați pe arătură doar pentru că aveți un monitor în față și nu o persoană reală.

    Apăsați pe Citează pentru a cita întreg comentariul cuiva sau selectați întâi anumite cuvinte și apăsați apoi pe Citează pentru a le prelua doar pe acelea. Link-urile către alte site-uri, dar care au legătură cu subiectul discuției, sunt ok.


    Prin trimiterea comentariului acceptați politica de confidențialitate a site-ului.



    Vreți un avatar în comentarii? Mergeți pe gravatar.com (un serviciu Wordpress) și asociați o imagine cu adresa de email cu care comentați.

    Dacă ați bifat să fiți anunțați prin email de noi comentarii sau posturi, veți primi inițial un email de confirmare. Dacă nu validați acolo alegerea, nu se va activa sistemul și după un timp nu veți mai primi nici alte emailuri

    Comentariile nu se pot edita ulterior, așa că verificați ce ați scris. Dacă vreți să mai adăugați ceva, lăsați un nou comentariu.

sus