Как оценить время работы от аккумулятора

Проблема нечетких стандартов

Потребительский рынок придерживается установленных стандартов относительно времени работы от аккумулятора, но они являются нечеткими, и некоторые ассоциации разрабатывают собственные правила, используя наименьшие возможные режимы нагрузки для достижения хороших показателей. Это приводит к спецификациям, которые мало похожи на реальность. Под давлением ассоциаций потребителей производители наконец согласились стандартизировать процедуры тестирования ключевых потребительских товаров.

Батарейные мониторы

Отслеживай основные показатели аккумуляторов и будь в курсе состояния твоего АКБ

Батарейный монитор Victron BMV-700

Монитор подходит для AGM, GEL, а также литиевых батарей LiFePO4, и измеряет напряжение, ток, потреблённую ёмкость, время до разряда, а также может опционально отображать температуру батареи.

Купить

Батарейный монитор Victron SmartShunt 500A

Это интеллектуальный шунт с функциями полноценного батарейного монитора, который подключается к вашему смартфону или GX-устройству через встроенный Bluetooth или VE.Direct порт.

Купить

Батарейный монитор Victron SmartShunt 500A IP65

Улучшенная версия популярного SmartShunt, разработанная для использования во влажных, пыльных или морских условиях, с полной защитой корпуса по стандарту IP65.

Купить

Посмотреть больше

CIPA: цифровые камеры

Ассоциация производителей камер и продукции для обработки изображений (CIPA), основанная в Японии в 2002 году, успешно разработала стандартизированный тест на время работы цифровых камер от аккумулятора. Согласно схеме тестирования, камера делает фотографию каждые 30 секунд, половина из которых со вспышкой, а другая — без. Тест полностью увеличивает и уменьшает масштаб объектива перед съемкой, оставляя экран включенным. После каждых 10 снимков камера на некоторое время выключается, и цикл повторяется. Рейтинги CIPA воспроизводят реалистичный способ использования камеры потребителем, и большинство новых камер используют именно этот протокол для оценки времени работы.

MobileMark: ноутбуки

Время работы ноутбуков сложнее оценить, чем цифровых камер, поскольку программы, тип деятельности, беспроводные функции и яркость экрана влияют на потребление энергии. Чтобы учесть эти условия, компьютерная индустрия разработала стандарт MobileMark 2014 — ориентировочный показатель на основе приложений, который отражает модели использования бизнес-пользователями. MobileMark базируется на 20-летнем опыте организации BAPCo (Business Applications Performance Corporation) в создании ориентировочных показателей для оценки платформенных технологий.

Не все согласны с устоявшейся нормой. Оппоненты говорят, что эта конвенция сокращает количество программ и игнорирует реальные практики. Одним из примеров является настройка яркости. Дисплей — один из самых энергоемких компонентов современного ноутбука или планшета, и при полной яркости экран обеспечивает от 250 до 300 нит (1 нит = 1 кандела/м²). Говорят, что MobileMark использует настройку, которая меньше половины этого значения. Кроме того, MobileMark не включает Wi-Fi и Bluetooth, оставляя эти параметры на усмотрение производителей.

Мобильные телефоны

Производители мобильных телефонов сталкиваются с аналогичными проблемами при оценке времени работы. Время в режиме ожидания и разговора зависит от напряженности поля: чем ближе вы к ретрансляционной башне, тем ниже мощность передачи и тем дольше будет работать аккумулятор. CDMA потребляет немного больше энергии, чем GSM, однако более критичными потребителями являются сенсорные экраны, видео, веб-серфинг, GPS, камеры и Bluetooth. Просмотр видео или веб-страниц обычно сокращает время работы вдвое по сравнению с обычными телефонными разговорами.

Растущее энергопотребление

Хотя емкость аккумуляторов увеличилась, а схемы стали эффективнее, эти улучшения не компенсируют дополнительных функций современных смартфонов, которые используются значительно активнее, чем телефоны прошлых поколений. Это формирует новый энергетический кризис: батареи не успевают за растущими потребностями.

На рисунке 1 показано улучшение емкости аккумулятора: от нехватки энергии в ранних аналоговых телефонах 1990-х до избытка в цифровых моделях и снова к дефициту в современных смартфонах и планшетах. Литий-ионные батареи удвоили емкость за 12 лет, а схемы стали более экономными, но этого недостаточно, чтобы компенсировать рост потребления энергии.

Рисунок 1: Потребности в энергии в прошлом, настоящем и будущем 

Конфигурация и практические аспекты

Смартфоны и планшеты работают от одного литий-ионного элемента, что является важным преимуществом над батареями ноутбуков. В ноутбуках применяются сложные конфигурации (например, 4S2P на 14,40 В), требующие подбора элементов. Одноэлементная система упрощает производство и повышает производительность, открывая возможности для более широкого применения.

Большинство пользователей не замечают, имеет ли батарея заявленную емкость 100% или всего 90%. Производители знают, что аккумуляторы отличаются по фактической емкости, и пользователь редко их проверяет, особенно если они несъемные. Единственное правило — сохранять не менее 80% емкости в течение гарантийного срока.