数码之家

 找回密码
 立即注册
搜索
查看: 681|回复: 39

[综合] 有什么办法让手机电池更耐用?

[复制链接]
发表于 2024-11-15 22:22:50 | 显示全部楼层 |阅读模式

爱科技、爱创意、爱折腾、爱极致,我们都是技术控

您需要 登录 才可以下载或查看,没有账号?立即注册

x
【2022年8月旧文搬运】Hi,我是西山云舞,爱分享的无厘头伪极客,5年环保/危废、8年电子硬件开发/管理、8年自闭症教育行业经验。欢迎关注!


起因
相信大部分朋友的手机是晚上睡前插电,方便第2天起床可以使用充满电的手机。这个习惯有个问题,锂离子电池在充满/用尽时电极应力最大(见《锂离子电池电极的压力和应力研究》《文献赏析|锂离子电池石墨电极表面应力分析》),电池几乎每天晚上六七个小时处于充满状态,此时电极微观结构应力破坏导致容量流失速度最快。所以笔记本电脑一直插着电用,电池衰减比每天充放电衰减更快。
根据《锂电池使用寿命折算》,降低电池放电深度(DOD)有如下好处:50~100%循环充放电,是0~100%的循环寿命的三倍,简单来说就是浅充浅放可以明显延长电池寿命。(一个循环寿命不是指充放电一次,而是充放电一个完整容量,例如50~100%充电两次才算一次循环寿命)

而下图展示了降低SOC(荷电状态)对寿命的影响:每降低0.1V的充电终止电压循环寿命延长一倍,简单来说就是不充满可以明显延长电池寿命。以上的循环寿命终止的标准是电池容量下降到70%

例如我的CC9,新的时候电池标称容量是4030mAh,使用一年,剩下3033mAh,余下75%容量。

过去大概4个月充电393Ah,每天消耗3Ah,第1年采用晚上满充的方式,新电池时平均每天消耗0.8个循环左右,到4月份大概消耗了300个循环,现在一天不够用,需要两充。估计两年就需要换电池了。

那意味着我每天消耗3Ah电量,如果新手机的时候就开始采用10~85%循环,循环寿命延长大约4倍,大约4年后才会下降到75%。可以用到换手机,都不用更换电池。按全国10亿台手机算,每年可以减少5亿块旧电池,减少的环境压力不可忽视。

软件解决方案
所以,如果手机的系统能够设置充电截止电量,例如充电到90%停止,那是有非常有用的一个功能,毕竟大部分人都不至于一天把电池完全用尽,但是目前我没有发现任何一台手机有这样的功能,不过有一个APP能够实现部分功能:AccuBattery Pro ,它可以设置充电到某个百分比发出声音提示让我们拔下充电器。使用了这个软件后,平均每天消耗的电池寿命降到0.3循环,循环寿命延长了一倍多。效果还是挺明显。

以下是我的二手小米10青春版充电记录,4月份到手到现在半年时间充电352次,消耗179个循环,平均每次充电约47%深度。

2023年10月19日做了一次电池容量测试,99%容量冲进了3332mAh,估算电池充电容量3366mAh。

AccuBattery Pro的容量估算历史记录点,注意最后的最右边的点。

最右面这个点实际上是由两个贴得非常近的点组成,靠上的一个点是我在手机刚到手的第1天,测试的电池充电容量,靠下的一个点是刚刚测试的容量,可见电池容量衰减了大约15mAh,衰减幅度不到0.5%@179循环,浅充浅放对电池延长寿命效果非常显著。
硬件解决方案
但是软件不能帮我拔下充电器,总要插拔充电器也挺麻烦,手机应该以人为本,不应该成了个祖宗。能不能不需要人操作呢?我打算改装一个能控制充电到90%停止的充电器,跟往常一样,晚上充电起床即用,中午休息照常补一次电,一天下来没有额外工夫,完美。
作为一个以保护环境为目的的项目,选择的电源适配器必须是环境友好的,这是一个符合最新6级能源效率标准的高效率5伏1安电源适配器,外壳一端是一个螺丝,这种容易拆卸的设计现在相当罕见。非常适于DIY改造。品牌是NYKO,一个美国的外设品牌。

另一端的连接处是卡扣,拆卸非常方便。

线路板元件面,设计时间2015年3月26日,版本A。为了达到6级能效标准,没有安装输入压敏电阻VR1。2017年出厂。

输出电容用的是低内阻( Low ESR)的105℃高温电容。

电源方案用的是PN8366。在R3/R1上并联一个可调电阻即可变更输出电压。

Data sheet上的原理图。本电源在公版电路基础上,做出了一些修改,取消了,L1、R7,R11增加了一个并联的小电容。

空载功率非常低,满足6级能效标准。

电源效率也满足6级能源标准。

输出电流超过1.2A进入恒流状态。利用这个特性甚至可以做一个锂电池充电器。

修改
只需要改变适配器输出电压,就可以让电池充不满。拆掉12K的取样电阻R1,用一个20K精密可调电阻代替。

外壳上钻一个小孔,方便调节。小孔在插头面,当插上插座的时候无法调整,保证了人体安全,也防止了充电中调整电压损坏手机。

调整到输出4.4伏,插上CC9,充电电流可以达到1A,线补功能正常启动,电压上升到4.61V,可以在起床前停充。

改造效果
我的CC9充电曲线:实际SOC跟系统显示电池百分比的关系。系统显示90%的时候,实际上SOC是85%;系统显示15%的时候,实际上SOC是11%。手机充电时发热不明显,应该是用开关电池充电IC,实际的SOC曲线应该比测试出来的结果相对平直一些。

经过实验,充电头输出调整为4.45伏,到85%停止充电。

从35%开始,充电电流约1.2安,大概150分钟后停止充电。之后周期性补电,维持电量。改造成功。


工作一小时,外壳温升约25℃。


输出整流二极管温度最高,温升45℃。余量还很充足。

分立元件温度最高的是变压器,温升47℃。

输出电容温升35℃。估计寿命可以达到16,000小时。足够给手机充5000次电。

发表于 2024-11-15 22:59:44 | 显示全部楼层
电池是消耗品 为了这点寿命去牺牲体验 不值得
回复 支持 0 反对 0

使用道具 举报

发表于 2024-11-16 06:39:27 | 显示全部楼层
敬佩楼主的敢想敢干,会干。
回复 支持 反对

使用道具 举报

发表于 2024-11-16 07:18:54 | 显示全部楼层
打开省电模式
回复 支持 反对

使用道具 举报

发表于 2024-11-16 08:26:52 | 显示全部楼层
那么实际使用效果怎样呢?
回复 支持 反对

使用道具 举报

发表于 2024-11-16 08:48:23 来自手机浏览器 | 显示全部楼层
现在手机都有延长电池寿命的选项,控制不要充得太满。
我有个打卡手机,长年插着电源,用Battery Charge Limit 控制充电。
回复 支持 反对

使用道具 举报

发表于 2024-11-16 09:03:06 | 显示全部楼层
人才啊,有理论知识,有实践动手能力,还有这么多高科技设备,还有热成像的确对维修来说方便多了。
回复 支持 反对

使用道具 举报

发表于 2024-11-16 10:52:38 | 显示全部楼层
苹果的快捷指令很好用,当手机充到86%时,手机会全自动拔掉充电头,参考链接:
https://hqidi.com/186.html
回复 支持 反对

使用道具 举报

发表于 2024-11-16 11:25:58 | 显示全部楼层
说的很好,但是我不会这样做。目前从没一个手机用到电池不行的,用个年把就换了,电池抗不抗造交给接手的那哥们去考虑
回复 支持 反对

使用道具 举报

发表于 2024-11-16 12:43:34 来自手机浏览器 | 显示全部楼层
动手能力很强
回复 支持 反对

使用道具 举报

发表于 2024-11-16 12:49:26 | 显示全部楼层
LZ有这个想法并且实践确实厉害。不过我有个更简单直接的办法,就是用转叶扇上的机械定时器,一般现在最长是2个小时的,你可以根据手机电池剩余电量,测算一下充到90%的时间,然后就用定时器定这个时间,到点自动断电,且断电后零耗电。
回复 支持 反对

使用道具 举报

发表于 2024-11-16 15:33:51 | 显示全部楼层
学习了,人才啊,有理论知识,有实践动手能力
回复 支持 反对

使用道具 举报

 楼主| 发表于 2024-11-17 00:05:13 | 显示全部楼层
ladeng2018 发表于 2024-11-16 10:52
苹果的快捷指令很好用,当手机充到86%时,手机会全自动拔掉充电头,参考链接:
https://hqidi.com/186.html ...

苹果手机用小手手拔掉充电器,还怪可爱的
回复 支持 反对

使用道具 举报

发表于 2024-11-17 06:28:03 来自手机浏览器 | 显示全部楼层
能量是守横的,快充和慢充都是人类矛盾的一件事,又想充的快,又想电池不坏,墨科技。
回复 支持 反对

使用道具 举报

发表于 2024-11-18 23:59:42 | 显示全部楼层
坏了就换新的,要不经济怎么发展
回复 支持 反对

使用道具 举报

发表于 2024-11-19 10:15:08 来自手机浏览器 | 显示全部楼层
可以统计一下手机每次的充电的时间,然后用那种可编程的通断器就可以控制手机的充电时间了。这样成本更低一些。
回复 支持 反对

使用道具 举报

 楼主| 发表于 2024-11-19 19:04:39 | 显示全部楼层
自由飘扬 发表于 2024-11-19 10:15
可以统计一下手机每次的充电的时间,然后用那种可编程的通断器就可以控制手机的充电时间了。这样成本更低一 ...

开始充的时候电池电量不统一嘛,又不是用到关机才充
回复 支持 反对

使用道具 举报

发表于 2024-11-21 09:17:28 | 显示全部楼层
商品社会厂家给的就是不耐用的,耐用的厂家都倒闭了
回复 支持 反对

使用道具 举报

发表于 2024-11-21 12:40:23 | 显示全部楼层
说了一大堆,又能有几个人会这样,值当不
回复 支持 反对

使用道具 举报

您需要登录后才可以回帖 登录 | 立即注册

本版积分规则

APP|手机版|小黑屋|关于我们|联系我们|法律条款|技术知识分享平台

闽公网安备35020502000485号

闽ICP备2021002735号-2

GMT+8, 2024-12-4 13:04 , Processed in 0.202801 second(s), 10 queries , Redis On.

Powered by Discuz!

© 2006-2023 smzj.net

快速回复 返回顶部 返回列表