|
حال به جنبه دوم شارژ كردن ميپردازيم:
ب: حد مجاز ولتاژ خالي و پر بودن براي يك باتري قابل شارژ چقدر است؟
اين بحث از پرچالش ترين بحث هاي مرتبط با استفاده كاربر و شيوه نگهداري از باتري
ميباشد. چراكه نظرات فني و كارشناسي و نظريات تجربي و يا غير علمي متفاوتي، در باره
آن مطرح است. در اينجا نظريات شركت "اپل" را كه جسته
گريخته اعلام كرده، بازگو ميكنيم. اما با نظريات شركت كوالكام كه به شارژ سريع
معتقد است نميپردازيم چراكه اين روش مورد تائيدمان نيست.
عدم نياز به تخليه كامل (صفر درصد) باتري براي شارژ مجدد باتري قابل شارژ ليتيومي
بدترين موضوعي كه يك كاربر براي شارژ باتري هاي قابل شارژ نيكلايي درگير آن بود،
تخليه كامل باتري و سپس پر كردن آن بود. امري معمولا ناممكن حداقل براي شخص
نگارنده!
تصور كنيد كه كوهنورد هستيد، يك باتري را قبلا پر كرديد مقداري از آنرا
هفته قبل استفاده كرديد و ميخواهيد مجددا برويد كوهنوردي و لوازم همراهتان را كله
سحر باعجله آماده ميكنيد. حال در اين اوضاع و احوال، بايد باتري نيمه تمام را
بيخودي تمام كنيد و سپس مجددا پر كنيد تا بسلامتشان لطمه نخورد و عمرشان به دهها
سال برسد. انجام اينكار در چنين شرايطي ناشدنيست و...
اين اتفاق بد (عدم شارژ مجدد باتري نيكل كادميم)، در اثر تجمع تدريجي گازهايي از نوع هيدروژن در
اطراف الكترود ها در هنگام دشارژ شدن بوجود ميايد و اين گازها زماني از بين ميروند
كه باتري كاملا تخيله و به صفر درصد برسد.
اما در ارتباط با باتري هاي ليتيومي، اين اتفاق نمي افتد و حداكثر در بيست الي
سي بار پرو خالي شدن، كمي تجمع گاز ايجاد ميشود كه پيشنهاد ميشود سعي كنيد معمولا
در بيست درصد به اتمام باتري، آنرا پر كنيد. ولي هر بيست الي سي بار يك مرتبه،
باتري را كاملا به صفر درصد برسانيد در اين حالت باقيمانده اندك گاز هاي اطراف
الكترود ناپديد شده و بحالت اوليه، تنظيم (كالبيره) ميشود.
مقدار عددي حد مجاز براي پر كردن يك باتري قابل شارژ ليتيومي
در ارتباط با
مقدار پر كردن نيز نظرات مختلف است و شركت اپل به دو نكته خيلي مهم تاكيد
ميكند:
تعريف يك تناوب (سيكل) كامل از نظر اپل:
به اعتقاد اين شركت،براي يك باتري
قابل شارژ ليتيومي يك دوره تناوبي (سيكل شارژ) كامل، مصرف باتري از صد در صد تا صفر
درصد است. و مثلا اگر كاربري وقتي ظرفيت باتري به 40 درصد كه رسيد، آنرا مجددا تا
80 درصد پر كرد، يعني حدود نيمي از توان يك تناوب كامل را استفاده كرده در اينصورت
عملا نيم تناوب را طي كرده نه يك سيكل كامل را. حتي اگر فقط ده درصد از توان را
مصرف و مجددا آنرا پر كرد، در واقع فقط ده درصد از يك تناوب كامل محسوب ميشود. (اين
نكته مهم است) و در حالت آخري (ده در صدي) كاربر ميتواند از توان نامي باتري بيش از
سه هزار بار استفاده كند.
تضعيف بيست درصدي توان باتري در هر دوره هزار باره:
نكته ديگري كه اپل به آن
اعتقاد دارد اينست اگر فرضا باتري با هركدام از سه روش متداول (كه ذكر ميكنيم) پر و
خالي شود، يك دوره كامل را با همان مشخصات قدرت نامي طي كرده و سپس وارد دوره ديگري
شده كه در دوره جديد توان باتري بيست درصد نسبت به قبل كاهش خواهد داشت. و
اين روند كاهش بيست در صدي، تا رسيدن به توان صفر، ادامه خواهد داشت.
بيشترين كارايي و طول عمر باتري در روش 20 - 80 در صدي:
از نظر اپل باتري ميتواند به سه روش خالي و پر شود: صفر-صد يا 20- 80 و يا 40
-60 درصد؛ كه اپل روش دومي را توصيه ميكند.
قطع شارژ در 80 درصد براي پر بودن
باتري عدد خوبي است چراكه اپل بر اين باور است اگر باتري كه در محدوده بيست تا
هشتاد درصد كار كند (يعني تقريبا از 60 درصد توان باتري خود در هر تناوب بهره گيري
كند) حتما هزار بار و حتي بيشتر، مشخصه قدرت نامي اش را حفظ خواهد كرد و ضمن اينكه
از اين ببعد، با هشتاد درصد توان و ظرفيت قبلي، هزار بار ديگر بكار خود ادامه داده
و ...
ولي معتقد است اگر باتري رابا روش اول يعني به صفر درصد (تخليه كامل)
رسانده و تا صد در صد (شارژ كامل) آنرا پر كنيد، هر دوره كامل براي باتري شما،
حداكثر 500 بار خواهد بود!
البته بعضي از نرم افزار هاي مهندسي مرتبط به شارژ باتري، الگوريم ديگري براي پر
شدن دارند و در قسمت هايي از شيب ولتاژ، مقدار جريان شارژ بالا را به باتري اعمال
كرد كه اين بخش قاعدتا شارژ سريع خواهد بود (بخاطر حداكثر اختلاف ولتاژ دو منبع)،
اما در مرحله بعد و بموازات تراز نسبي دو ولتاژ، جريان دهي را كاهش داده و با
شارژ قطره اي آنرا تا به مرز صد در صد ميرسانند. ضمن اينكه در طول زمان شارژ،
ثانيه به ثانيه حرارت باتري را هم در فرايندشان داخل ميكنند. آنها اين نوع از روش
پر كردن را كه متناسب و هماهنگ با حرارت حادث شده در بدنه باتري است را بيشتر ترجيح
ميدهند.
يك تجربه و نتيجه گيري جالب!
بنا به شيوه اي كه بطور مداوم آنرا پيگيري مينماييم، در يك مدل از گوشي ها (مثلا
لنوو) كه داراي باتري دو آمپري است، چنانكه آنرا در حد فاصل 88 الي 98 درصد پر
كنيم، مشاهده خواهيم كرد گوشي در يك وضعيت مصرفي ثابت (مثلا در حالت بيكاري مداوم)،
بسرعت به اتمام ميرسد و ممكن است تا 40 ساعت هم دوام نياورد در حاليكه اگر به صد در
صد كامل برسانيم (تحت شارژ قطره اي، نيم الي يك ساعت ديگر زير شارژ در صد در صد
باقي بماند) تا 80 ساعت يعني بيش از دو برابر شارژ خواهد داد، در حاليكه فقط
دو الي دوازده در صد اضافه تر شارژ شده است!
لازم به ذكر است كه صد در صد كامل به اين معناست شارژر مدت زماني حدود نيم الي يك
ساعت در حالت صد درصد به باتري وصل باشد نه اينكه همان لحظه جدا شود.
نتيجه اي كه از اين تجربه بدست ميايد اينست كه درصدي كه نمايشگرهاي وسايل باتري خور
عنوان ميكنند صرفا معرف ولتاژ روي دو سر باتري است و به هيچ عنوان نميتواند معرف درصد شارژ
باتري محسوب شود و باتري در همان دو درصد آخر (يعني 98 تا صد در صد كامل)
جريان لازم را جهت پر شدن صد درصد از شارژر دريافت ميكند.
نكته اي در ارتباط با شارژ سريع كوالكام!
اگرچه در ابتدا ذكر كرديم كه به نظريات كوالكام نميپردازيم. اما شايد جاي سئوال
باشد كه چرا اين شركت شارژ سريع را پيشنهاد ميكند.
 از
آنجائيكه شركت كوالكام در پردازنده هاي شگفت انگيزي كه براي گوشي هخا و تبلت ها
توليد كرده و سعي كرده هرانچه يك رايانه همراه جيبي شما (تحت عنوان گوشي همراه)
لازم دارد در اين تراشه يك سانتي متر مربعي قرار دهد جهت كسب بازار بيشتر و با
اطلاع از نارضايتي كاربران گوشي ها از بطول انجاميده شدن شارژ باطري شان و نيز بي
اطلاعي آنها از مضرات شارژ سريع، تمهيدي براي اين منظور در سخت افزار و
نرم افزار داخل پردازنده هاي اسنت دراگون خود انجام داده تا به اين وسيله بازار
بيشتري بدست آورد. البته اين نظر ماست وگرنه فردي يافت نميشود كه در مورد فني
و تخصصي بودن كليه محصولات اين شركت كمترين ترديدي بخود راه دهد.
آيا منبع ولتاژ ميتواند يك شارژر قابل قبول براي باتري هاي قابل شارژ باشد؟!
(ميتوانيد از مرور اين مطلب چشم پوشي كنيد)
اين بحث كمي پيچيدگي فني دارد و
وارد جزييات آن نميشويم و صرفا ميخواهيم در كنار نظر اپل، ديدگاه كلي مان را در
اينباره مطرح كرده باشيم :
در ارتباط با باتري هاي نيكلايي:
شما باتري كاملا خالي شده را توسط يك منبع جريان، در عرض 15 ساعت و با يك و نيم
برابر توان نامي باتري، پر ميكرديد و از آنجا كه بازدهي اين نوع باتري 50 درصد بود
پس بي ترديد آنچه را كه لازم بود براي پر كردن باتري دقيقا انجام داده بوديد.
و وقتي ميگفتيم "يك سيكل كامل"، اين عبارت نمادي از
حقيقت انجام گرفته در فرايند خالي شدن و پر كردن يك باتري بود اما...
در ارتباط با باتري هاي ليتيمي:
اولا بنا به توضيه هايي كه در بالا ذكر شد باتري را به اتمام نميرسانيد و ثانيا
آنرا كاملا هم پر نميكنيد پس حتي با دانستن ميزان بهره (راندمان) باتري تان باز از
كجا ميدانيد در ازاي جرياني كه از باتري گرفته ايد، چه مقدار به او پس داده ايد؟ از
همه مهمتر اينكه آنرا با منبع جريان پر نميكنيد بلكه از يك منبع ولتاژ استفاده
ميكنيد. تفاوت اين دو در اينست كه منابع جريان، حتي در انتهاي صد ساعت نيز همان
جريان لحظه اول را تزريق ميكنند و كم
 و
زياد نميشوند و حداكثر حتي با 5 درصد تلرانسي كه ممكن است بين منابع وجود
داشته باشند اتفاق ناگواري نمي افتد. مضافا كه شما در هر لحظه از زمان
بسادگي ميتوانيد ادعا كنيد كه چه مقدار جريان تزريق شده چراكه مقدار جريان
لحظه اي دقيق بوده و در زمان طي شده ضرب خواهد شد.
ولي در ارتباط با منبع ولتاژ، اولا در هر لحظه از شارژ شدن باتري، جريان جاري
شده اش متناسب با اختلاف سطح دو منبع ميباشد و ثانيا (از همه بدتر) اينكه منابع
ولتاژ حتي با 5 در صد تلرانسي كه متداولشان هست چگونه دقيقا 4.22 ولت شان با هم يكي
ميباشند؟ توجه داشته باشيد كه حتي حرارت محيط نيز ولتاژ استانه پر شدن باتري را
تغيير ميدهد و با اين اوصاف، منابع ولتاژ به هيچ عنوان روش فني و علمي مناسبي براي
پر كردن باتري قابل شارژ نخواهد بود..
(جهت بزرگنمايي روي عكس دكمه يزنيد.)
و در مجموع محال است كه بتوانيد حتي با محاسبات دقيق رياضي نيز به مقدار جريان تزريق
شده به باتري با اين روش، جواب درست بدهيد.
بنا به دلايل فوق، با شارژر هاي
متداول كه منبع ولتاژ هستند هرگز نخواهيم دانست واقعا چند در صد از انرژي مصرف شده
به باتري برگردانده ميشود تا بگوييم يك سيكل يا چند در صد سيكل كامل انجام گرفته.
اما با توجه به اينكه ميبينيم توسط نمايشگرهايي كه روي همه وسايل وجود دارد و ميزان
در صد شارژ را مينويسد، ميتوانيم بگوييم كه:
آنها مقدار دقيق ولتاژ روي دو سر باتري تحت شارژ را
(احتمالا با سطوح يك دهم ولتاژي در نوع ارزان قيمت و يك صدم ولتاژ در نوع گرانقيمت)، بعنوان معيار ميزان شارژ در نظر ميگيرند،
و نه مقدار
جريان تزريق شده به باتري را(ضمنا در نظر داشته باشيم ولتاژ دوسر باتري تحت
شارژ كامل، ولتاژ داراي شيب تند و كوتاه ميباشد و نبايد آن بخش را در ارتباط با
ميزان شارژ مورد ارزيابي قرار داد).
"نتيجه گيري از يك تجربه جالب" نيز كاملا مويد همين مطلب هست.
نكته مهم!
اما انصافا اگر ميخواستيم باتري هاي ليتيومي را توسط منبع جريان پر كنيم ممكن بود
منجر به حوادث ناخواسته اي شود كه اغلب در اثر سهل انگاري كاربر و يا بطور عادي نيز
ميتوانست ايجاد شود.
چرا كه در منابع جريان، ولتاژ آنها بسيار بيشتر از باتري تحت شارژ است و مثلا ميبايست حداقل
7 ولت را براي يك باتري 3.7 ولتي در نظر گرفت و در اين حالت چنانكه بهر دليل ولتاژ
وارد سيستم ميشد دستگاه و وسايل ما سريعا ميسوخت.
حتما براي شما اين اتفاق افتاده كه گوشي تان به شارژر وصل بوده و در همان وضعيت
بدلايل اضطراري ناچار به بيرون آوردن باتري داخل آن بوده ايد (خواسته ايد سيمكارت
يا حافظه را تعويض كنيد). اگر شارژر شما منبع
جريان بود، گوشي شما سريعا از دست ميرفت (همان اتفاقي كه براي ما افتاد!) و در
حاليكه با اتصال منبع ولتاژ كه غالبا در حدود 4.5 الي 5 ولت ميباشند در گوشي و تمام
وسايل باتري خور ليتيومي چندان آسيبي به آن وارد نميشود.
 لطفا
سخت نگير اخوي!!
يك كاربر معمولي، كه از گوشي خود استفاده متعارف ارتباطي ميكند، بطور متداول هر
دو الي سه روز يك مرتبه، مجبور به شارژ گوشي خود ميشود. و نيز شايع است كه اين
كاربران هر سه الي پنج سال گوشي خود را تعويض كرده و يك گوشي مدل جديدتر تهيه
ميكنند.
بنابر يك محاسبه سر انگشتي، اين كاربران حتي اگر بدترين حالتي را كه اپل
مطرح ميكند در ارتباط با پر كردن گوشي شان يعني پر كردن صد در صد، هنگامي كه به صفر
در صد رسيده باشد؛ باز خواهيم ديد كه باتري گوشي آنها براي 4 الي 5 سال (حداقل با70
الي 80 در صد قدرت نامي اوليه) جوابگويشان بوده و مشكلي برايشان بوجود
نميايد!
اما اين موضوع براي دارندگان باتري هاي پاوربانكي است كه ميتواند مهم
باشد و براي حداكثر عمر و كارايي باتري همراهشان، بايستي يكي از دو روش را انتخاب
كنند بيست-هشتاد يا صفر-صد و يا تركيبي از آنها؟!
جمعبندي:
بعنوان يك جمعبندي محتاطانه از شيوه
هاي مهندسي در مورد روش درست پر كردن باتري هاي ليتيومي، ميتوان پيشنهاد كرد:
اولا: باتري ليتيومي را به حدود بيست درصد رسيد، پر كنيد نه كمتر.
ثانيا: خود را ملزم به شارژ كامل و صد در صد آن نكنيد.
ثالثا: هر يكي دو ماه يك مرتبه، خلاف گذشته عمل كنيد! يعني بگذاريد كاملا به
صفر در صد برسد و سپس آنرا تا صد در صد پر كني |
|
