2023. január 27., péntek

Gyorskeresés

Útvonal

Cikkek » Telefónia rovat

Li-ion akkumulátorok élettartamának növelése Androidon

  • (f)
  • (p)
Írta: |

A lítium-bázisú akkumulátorok élettartamára a gyakori (túl)töltés egyáltalán nincs jótékony hatással.

[ ÚJ TESZT ]

A ma elterjedt lítium-bázisú akkumulátorok élettartamára a gyakori (túl)töltés egyáltalán nincs jótékony hatással. Pedig a nagy-kijelzős okostelefonok korában akár naponta többször is a hálózati vagy USB-csatlakozó használatára kényszerülhetünk.

A legtöbb Li-ion teleppel szerelt fogyasztói termék esetében mindössze 300-500 merülési/töltési ciklussal számolhatunk konzervatívabb gyártói becslések alapján. Mindez a régi "butatelefonok" idejében sokkal kevésbé okozott gondot, hiszen szerényebb teljesítményük, tudásuk, fogyasztásuk és persze alacsonyabb kihasználtságuk okán jóval tovább bírták szuflával.
Heti mondjuk 1-2 töltés esetén legfeljebb 100-110 ciklust használhattunk el tehát évente - feltételezvén legtöbbször a teljes feltöltést. Nos, az okostelefonok világában már egy kicsit más a helyzet...


Forrás: Battery University

Méretükből és technológiájukból adódóan nagy fogyasztású kijelzőpanelek, WiFi, GPS és egyéb modulok, szenzorok, párosulva mindez a folyamatos aktivitással (Facebook, böngészés, zene, videó, játék, munkavégzés). Egyáltalán nem meglepő, hogy a mai készülékek sokkal rövidebb ideig képesek üzemben maradni egy töltéssel. Persze a gyártók és fejlesztők sem tettek/tesznek meg mindent a magasabb készenlét érdekében. Naná... A trendek mindent felülírnak, egy okostelefonnak ma kötelezően extra vékonynak kell lenni, a maga tepsi méretében, és punktum. Ebből következőn egyszerűen méretesebb telepet sem nagyon lehet beléjük passzírozni...

Néhány évvel ezelőtt, amikor még sokkal inkább a hordozható számítógépeket részesítettük előnyben, ha a virtuális világban kívántunk ügyködni, már sokan kaphattunk ízelítőt a telepek gyorsan apadó élettartamáról. Ott is hasonló oka volt a jelenségnek. Na de mi volt ez és mit tehetünk ellene?!

Túltöltés

A fő probléma, mint a cikk elején említésre került, hogy az akkumulátorok véges számú merülési/töltési ciklust* képesek alapvetően elviselni, mely ciklusok számát a használati körülmények jelentősen befolyásolják. Bizonyos szabályok felállításával és betartásával azonban megelőzhetjük az esetenként meglehetősen gyorsan zajló kapacitáscsökkenést.

* Merülési/töltési ciklus: alapvetően a (védőelektronika által) megengedett mértékig történő teljes kisütés, majd az ezt követő teljes feltöltés esetében beszélhetünk egy ciklusról. A valós és a megengedett kapacitás közötti eltérést a gyártó (és megrendelő) maga határozza meg - a minőségi szórás és a felhasználási cél ismeretében, erre kőbe vésett szabályok nincsenek. Egy elektromos autó új akkumulátora (ill. elektronikája) például hozzávetőlegesen 80%-ra engedi fel- és 30%-ra engedi lemerülni a cellákat (tehát a 80%-ot fogja felénk 100%-ként jelezni és a 30%-ot nullának), majd idővel az elektronika kitolhatja ezt a tartományt a kapacitásvesztés függvényében, hogy ne vegyünk észre különbséget az elérhető hatótáv tekintetében. Egy űrbe felbocsájtott műhold ennél is jóval szűkebb tartománnyal dolgozhat (30-40%), míg egy notebook vagy okostelefon jóval szélesebbel.

A kulcs a feltöltés és lemerülés mértékében keresendő. A gyártók ugyan megteszik a kötelezőt, és mondjuk a telefon pittyeg egyet, a visszajelző led pedig zöldre vált, amikor a telep eléri a 80-85%-os arányt, ám a folyamat ezután is megy tovább (legfeljebb lassabban) és csak a megengedett teljes kapacitás elérése esetén fejeződik be.
Már a teljes kapacitás elérése sem szerencsés, ám amennyiben ezután is rajtamarad a töltőn (például éjszakai töltés), sajnos a töltőelektronika egy idő után újból elkezdni táplálni árammal. Egyetlen éjszaka alatt - a telefonon lévő rendszertől, a telepített szoftverektől és a telep állapotától függően - akár több teljes ciklust is elhasználhatunk a telep élettartamából, ha nem húzzuk ki időben a csatlakozót a hálózatból!

Ha mindig és mindenki egyszerűen azon nyomban kihúzná a készülékeket, amikor jön a zöld jelzés - másrészt pedig nem hagyná túlzottan lemerülni sem azokat, az akkumulátorok tovább kiszolgálhatnák az idejüket. (Például ha jellemzően csak 80%-ra töltünk és 30%-ig merítünk, megsokszorozhatjuk a ciklusok számát). Persze, erre odafigyelni nem igazán megvalósítható a való életben, ráadásul sokszor csak lefekvés előtt csatlakozunk a hálózatra.

A problémát legkönnyebben a gyártók tudnák orvosolni. Jelenleg szinte egyikük sem teszi lehetővé opcionálisan, hogy a kapacitás adott mértékének elérésekor azonnal megszűnjön a töltési folyamat. Nem példa nélküli azért dolog, a Lenovo egyik (alsóbb) kategóriás notebookjához tartozó energiatakarékossági szoftverben is találkoztam jómagam például ezzel a lehetőséggel már évekkel ezelőtt.
Androidon azonban nem hallottam még hasonlóról, sőt harmadik féltől származó megoldásról sem a közelmúltig. (Update: egyes Sony modellek már tudnak ilyet 100 > 90%).

Miután néhányan (pl. a Xiaomi), már több okostelefon-szériát is 4000 mAh feletti kapacitású akkumulátorral szereltek fel, itt abszolút létjogosultsága lenne egy ilyen egyedi szoftveres korlát opcionális beállításának. De az átlagos, kisebb kapacitású telepeknél is, ha figyelembe vesszük, hogy a legtöbb készülék hátlapja ma már csak nehezen bontható meg. Egy-egy jobb okostelefon adott esetben még évekig elláthatná feladatát, de a csökkenő készenléti idő és a "megbonthatatlan" hátlap kombója miatt is, inkább komplett cserére vagyunk "kényszerítve".

Magas hőmérséklet, gyorstöltés


Forrás: Battery University

Fontos megemlíteni még az akkumulátorok egy másik rákfenéjét is, a magas hőmérsékletet. Röviden és tömören, nem csak egy módszer van a hordozható elektronikai eszközök szívének gyors likvidálására. A rossz és vékony szigetelések, a túl szoros illesztések, a rosszul megtervezett, melegedésre hajlamos CPU, no meg ezek különféle párosításai fokozzák a problémát. Ugyanezt idézi elő a gyorstöltés is.
Egyszerű példa, ha sétálva megyek le a boltba, az csak kevés megterheléssel jár a szervezet számára, míg futtában mindenféle kellemetlen következménnyel jár a dolog, alaposan felmelegszik a testünk. Viszont mi legalább tudunk önszabályzó módon védekezni a következmények ellen, a telefonok ellenben nem.


Forrás: Battery Bro

Ha tudatosan, a teszteket átfutva választunk készüléket, kerüljük az olyan termékeket, amelyeket melegedésre hajlamosnak írnak, valamint hanyagoljuk - de legalábbis törekedjünk csak ritkán használni a gyorstöltés opciót, ha egy mód van rá. (Az Android rendszerbeállításaiban kell legyen lehetőség, a gyorstöltés ki/bekapcsolására).

Olvasnivaló a lítium-bázisú és egyéb akkumulátorokról (angolul):

1. Battery University: How to Prolong Lithium-based Batteries (Last updated 2017-06-15)
2. Battery University: Summary Table of Lithium-based Batteries (Last updated 2016-07-21)
3. Battery University: Types of Lithium-ion (Last updated 2017-10-25)
4. Battery University: Charging Lithium-ion (Last updated 2017-05-09)
5. Battery Bro: How to Prolong the Life of an 18650 Battery (2016)
6. Electropaedia: Battery Life and Death
7. Endless Sphere Wiki: Battery Deterioration (last modified on 28 October 2017)
8. Photovoltaic Education Network: Battery Information
9. ASUS Battery Information Center: Battery Life and Cycle
10. Qnovo: VOLTS THAT WILL ZAP YOUR BATTERY’S LIFE (2017.08.16)

+1. A Samsung Galaxy Note 4 esete meglehetősen tanulságos...
Qnovo: SAMSUNG, BE HONEST IN YOUR MARKETING CLAIMS (2015.03.27)
Qnovo: WHY CONSUMERS BITCH ABOUT BATTERIES (2016.02.01)

Hogyan limitáljuk automatikusan a töltési szintet?

Néhány hete szúrtam ki véletlen az egyik okostelefonos "aranybányában," az XDA fórumán a Battery Charge Limit nevű appot. A segítségével szinte bármely androidos készülék esetében lehetségessé válik a túltöltés elkerülése. A feladat végrehajtásához viszont nem meglepő módon emelt szintű jogosultságra van szüksége az alkalmazásnak.

Miután a feladata a cellák élettartamának - nem pedig az üzemidőnek a kitolása, semmi extra hókuszpókuszt nem integrált bele a fejlesztője. Lényeg a lényeg, tetszőlegesen megszabhatjuk a feltöltési limitet százalékosan, valamint a másik értékkel, ha időközben el kezdeni merülni az eszközünk, megadhatjuk mikor (hány százaléknál) indulhat újra az áramfelvétel.

Androidról lévén van szó, még a töltési folyamat szabályozása esetében sincs egységes módszer. Ezért előfordulhat, hogy adott készülékkel nem fog működni az alkalmazás. Amennyiben nem áll le a folyamat a megadott százalék elérésénél, a beállításoknál a "Set Control File" pontot választva megpróbálhatunk egy másik gyártói szabályrendszert kiválasztani, bár a szoftver maga megpróbálja első alkalommal a megfelelőt aktiválni. Ha ez sem segít, felvehetjük a fejlesztővel a kapcsolatot az XDA-n vagy GitHub-on.
Ha pedig a szabályozás alkalomszerűen működik csak, az "Advanced Settings" részben az "Always Write Ctrl. File" jelölőnégyzetének kipipálásával kísérletezhetünk még.


Android és az egységesség - Kontrollfájlok

Az app a telepre vonatkozó rendszerstatisztikák törlését ("Reset Battery Stats") is lehetővé teszi (automatikusan vagy manuálisan), hogy úgy tapasztaljuk, hogy a telefonunk nem megfelelő töltöttségi szintet jelez ki. Ez például abban az esetben történhet meg, ha a folyamatos lassú elhasználódás során hirtelen a kapacitás egy nagyobb részét vesztjük el, de a ROM-unk frissítései során is "elszaladhatnak" a százalékok. Ilyenkor eshet meg, hogy már mondjuk 30%-nál lekapcsol hirtelen a készülékünk, vagy 40-ről 3%-ra esik a szint rövid időn belül.
A nullázást egyébként 100%-os feltöltés esetén elméletileg mindig elvégzi a rendszer, önműködően.

A szoftver működéséhez legalább Android 4.4-es rendszer és - mint említettem root szükséges.

Letöltés: Battery Charge Limit (XDA)

Update (2018.02.12):
Magisk-modulok is léteznek már a töltöttségi limit beállítására, pl. a Magic Charging Switch (cs).
Alapbeállítása szerint 90%-ra enged tölteni, és 80%-nál kezdi újra.

Hirdetés

Copyright © 2000-2023 PROHARDVER Informatikai Kft.