Hoe draadlose laai die telefoon se battery kan opblaas

Hoe draadlose laai die telefoon se battery kan opblaas

Draadloos laai jou selfoon, terwyl dit hoogs gerieflik is, die risiko's van die gebruik van toestelle wat gebruik maak van tipiese litium-ioonbatterye (LIB's), wat die gebruik van tipiese lithium-ioonbatterye benadeel.

Verbruikers en vervaardigers het hul belangstelling in hierdie gerieflike laadtegnologie opgeroep, inductiewe laai genoem, opgehou om met proppe en kabels te vaar, ten gunste van net die telefoon op 'n laaibasis te stel.

Standaardisering van laaistasies, en die insluiting van induktiewe laaisspoele in baie nuwe slimfone, het gelei tot die vinnige toename in aanneming van die tegnologie. In 2017 het 15-motormodelle die insluiting van konsoles in voertuie aangekondig vir die induktief laai van verbruiker-elektroniese toestelle, soos slimfone, en op baie groter skaal oorweeg dit baie om batterye op te laai.

Kwessies met draadlose laai

Induktiewe laai stel 'n kragbron in staat om energie oor 'n luggaping oor te dra, sonder die gebruik van verbindingsdraad, maar een van die hoofkwessies met hierdie wyse van laai is die hoeveelheid ongewenste en potensiële skadelike hitte wat dit kan genereer.

Daar is verskeie bronne van hitte generasie wat verband hou met enige induktiewe laai stelsel-in beide die laaier en die toestel sy laai. Die feit dat die toestel en die laadbasis in noue fisiese kontak is, maak hierdie bykomende verhitting erger. Eenvoudige termiese geleiding en konveksie kan enige hitte wat in een toestel na die ander gegenereer word, oordra.

In 'n slimfoon is die kragopneemspoel naby aan die agterkant van die foon (wat gewoonlik elektries nie-geleidend is) en verpakkingsbeperkings vereis dat die telefoon se battery en kragelektronika in die nabyheid geplaas word, met beperkte geleenthede om die hitte wat gegenereer word, te verwerp. die foon, of skerm die telefoon teen hitte wat die laaier genereer.

Dit is goed gedokumenteer dat batterye ouer word wanneer hulle by verhoogde temperature gestoor word en dat die blootstelling aan hoër temperature die gesondheidstoestand (soh) van batterye oor hul nuttige lewensduur aansienlik kan beïnvloed.

Die duim reël (of meer tegnies die Arrhenuis vergelyking) is dat vir die meeste chemiese reaksies die reaksietempo verdubbel met elke 10 ° C (18 ° F) styging in temperatuur. In 'n battery kan die reaksies wat voorkom, die versnelde groeikoers van passiverende films ('n dun inerte laag wat die oppervlak onder onreaktiewe vorm) op die sel se elektrodes maak. Dit vind plaas deur middel van sel-redoksreaksies, wat onomkeerbaar die interne weerstand van die sel verhoog, wat uiteindelik lei tot prestasie agteruitgang en mislukking. 'N Litiumioon battery wat bo 30 ° C (86 ° F) woon, word tipies beskou as 'n verhoogde temperatuur wat die battery blootstel aan die risiko van 'n verkorte nuttige lewensduur.

Riglyne wat batteryvervaardigers uitgereik het, spesifiseer ook dat die boonste bedryfstemperatuurbereik van hul produkte nie die 50-60 ° C (122-140 ° F) reeks moet oorskry om gasopwekking en katastrofiese mislukking te vermy nie.

Hierdie feite het die navorsers gelei om eksperimente uit te voer wat die temperatuurstygings vergelyk met die normale batterybelading deur draad met induktiewe laai. Die navorsers was egter selfs meer geïnteresseerd in induktiewe laai wanneer die verbruiker die telefoon op die laaibasis afskakel. Om te vergoed vir swak belyning van die foon en die laaier, verhoog induktiewe laai stelsels tipies die krag van die sender en / of pas hulle bedryfsfrekwensie aan, wat verdere doeltreffendheidverliese tot gevolg het en hitteopwekking verhoog.

Hierdie afwyking kan 'n baie algemene voorkoms wees, aangesien die werklike posisie van die ontvangende antenna in die telefoon nie altyd intuïtief of voor die hand liggend vir die verbruiker is nie. Die ondersoekspan het dus ook telefoniese laai getoets met die doelbewuste afwyking van sender- en ontvangerrolle.

Vergelyk laai metodes

Die navorsers het al drie ladingsmetodes (draad, inductiewe inductive en inductive aligned) getoets met gelyktydige laai en termiese beelding oor tyd om temperatuurkaarte te genereer om die verwarmingseffekte te kwantifiseer.

In die geval van die telefoon wat gebruik word van konvensionele hoofkrag, het die maksimum gemiddelde temperatuur bereik binne 3 uur van laai nie 27 ° C (80.6 ° F) oorskry nie.

In teenstelling hiermee word die temperatuur by 30.5 ° C (86.9 ° F) vir die foon gehef deur inlynende laai geplaas, maar geleidelik verminder vir laasgenoemde helfte van die laai tydperk. Dit is soortgelyk aan die maksimum gemiddelde temperatuur waargeneem tydens ongerigte induktiewe laai.

In die geval van ongelyke induktiewe laai was die piek temperatuur van soortgelyke grootte (30.5 ° C (86.9 ° F)), maar hierdie temperatuur is vroeër bereik en het op hierdie vlak baie langer aangehou (125 minute teenoor 55 minute vir behoorlike gebalanseerde laai) .

Ongeag die manier van laai, het die regterkantste kant van die foon 'n hoër koers van toename in temperatuur as ander areas van die foon getoon en gedurende die laaiproses hoër gebly. 'N CT-skandering van die telefoon het getoon dat hierdie hotspot is waar die moederbord geleë is.

Ook opmerklik was die feit dat die maksimum insetkrag na die laaibasis groter was in die toets waar die foon verkeerd was (11 watt) as die goed-gebonde telefoon (i watt). Dit is te wyte aan die laai stelsel wat die sender krag verhoog onder verkeerde aanpassing ten einde teikeninvoer krag op die toestel te handhaaf.

Die maksimum gemiddelde temperatuur van die laai basis tydens laai onder verkeerde aanpassing bereik 35.3 ° C (95.54 ° F), twee grade hoër as die temperatuur navorsers wat bespeur is wanneer die foon in lyn was, wat 33 ° C (91.4 ° F) behaal het. Dit is simptomaties van verswakking in die stelsel doeltreffendheid, met addisionele hitte generasie toeskryfbaar aan krag elektroniese verliese en wervelstrome.

Die navorsers wys daarop dat toekomstige benaderings tot induktiewe laai-ontwerp hierdie oordragverliese kan verminder en sodoende die verwarming verminder deur ultrasone spoele, hoër frekwensies en optimale drywingselektronika te gebruik om laaiers en ontvangers wat kompak en doeltreffend is, te voorsien en geïntegreer kan word in die selfoon. toestelle of batterye met minimale verandering.

Ten slotte het die navorsingspan bevind dat induktiewe laai, terwyl dit gerieflik is, waarskynlik tot 'n vermindering in die lewe van die selfoonbattery sal lei. Vir baie gebruikers kan hierdie agteruitgang 'n aanvaarbare prys wees vir die gerief van laai, maar vir diegene wat die langste lewe van hul selfoon wil uitskakel, word kabellading steeds aanbeveel.

Bron: Universiteit van Warwick

enafarzh-CNzh-TWnltlfifrdehiiditjakomsnofaptruessvtrvi

volg InnerSelf op

Facebook-ikoonTwitter-ikoonrss-ikoon

Kry die nuutste per e-pos

Emailcloak = {af}