"죽은"배터리에 전압 부스터 (예 : 배터리)를 사용하면 어떤 이점이 있습니까?


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Batteriser [편집 : 죽은, 유해한 링크 제거] 는 전압을 높여 배터리 수명을 연장하기위한 크라우드 펀딩 제품입니다. 그것은 기본적으로 세포를 미끄러지는 작은 패키지에있는 줄 도둑입니다.

EEVBlog의 Dave Jones가 제품의 디 벙크 해제 비디오를 수행했습니다.

Batteriser 사람들이 자신의 동영상으로 응답 한 내용 :

그리고 Dave의 답변 :

후자의 두 비디오는 주로 Batteriser 프로모션 팀이로드 및 회로 외부 배터리에서 제공하는 전압을 측정하는 방법을 이해하지 못하는 문제를 처리합니다. 그들은 전원 공급 장치가 배터리와 다르게 행동하거나 회의론자들이 배터리 내부 저항 등을 고려하지 못했기 때문에 "불공평 한"테스트라고 생각합니다.

나는 Batteriser 사람들이 몇 가지 기본 개념을 이해하지 못했다는 것이 분명하다고 생각하지만 주울 도둑 유형 회로가 셀에 남아있는 에너지를 활용하는 좋은 방법인지 의문입니다. (확실히 Batteriser가 우리가 버린다고 주장하는 80 %는 아닙니다.)

장치의 차단 / 작동 전압보다 낮은 배터리에 전압 부스터를 사용하면 어떤 이점이 있습니까?


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이 글은 무의미하다는 왼쪽 작은 에너지 그래서 있다는 것을 데이브 프로그램 비디오.
매트 영

폐기 된 600 개 이상의 배터리에 대한 연구를 참조한 Dave의 정보가 포함 된 아래의 답변을 참조하십시오.이 중 200 개 이상의 테스트를 통해 평균 폐기 된 배터리에서 에너지의 33 % 이상이 사용되지 않은 것으로 나타났습니다. 이 연구와 수치는 Dave가 "The Batteriser Explained"라는 기사에서 언급했습니다.
MicroservicesOnDDD 1

답변:


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"기기의 차단 / 작동 전압 미만인 배터리에 전압 부스터를 사용하면 어떤 이점이 있습니까?"

물론 상황 에는 이점 있습니다. 그렇지 않으면 배터리가 방전 되어도 한동안 사용할 수 있습니다. 그러나 아마도 오랫동안은 아니므로 이것이 유용한 지 여부는 논쟁의 여지가 있습니다.

DJ (IMO)가 주장하는 바에 따르면 Batteroo의 주장은 기껏해야 과장되어 있으며 아직 차단 전압보다 낮은 배터리를 사용하는 장치 를 사용하면 추가적인 에너지 사용이 발생하므로 전체적인 효과는 부정적 일 수 있습니다.


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... 차단 전압보다 아직 낮지 않은 배터리와 함께 장치를 사용하면 에너지를 추가로 사용하게되므로 전체적인 효과는 부정적 일 수 있습니다. 나는이 점이 충분하다고 생각하지 않는다. 요즘 대부분의 장치에는 일종의 DC-DC 변환기가 있기 때문에 비 효율성이 높아지고 배터리 수명이 손실됩니다. 불행히도 많은 사람들 이이 말도 안되는 물건을 사고 있습니다.
매트 영

@MattYoung : 스위칭 공급 장치의 출력 전압이 선형 공급 장치의 최소 입력 전압과 일치하도록 조정되면 배터리와 선형 공급 장치 사이에 스위칭 공급 장치를 배치하면 선형 공급 장치의 효율이 크게 향상 될 수 있습니다. 유용한 배터리 수명을 50 % 이상 개선 할 수있는 일부 장치 가 있다면 놀라지 않을 것 입니다. 그러나 이러한 장치에서 어떤 장치가 도움이 될지 알지 못하면 무작위로 던지는 것이 큰 이점을 제공하지는 않습니다.
supercat

선형 전력 조정기를 사용하는 많은 배터리 구동 장치를 알지 못합니다.
Wouter van Ooijen

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우리의 목표는 배터리에 가해지는 부하를 가능한 길게 유지하는 것입니다. 일반적으로 이러한 부하는 기본 저항과 같은 고정 저항 또는 특정 복잡성을 넘어서는 거의 모든 전자식과 같은 고정 전력입니다. 고정 전력 부하는 일반적으로 최소 강하 전압을 갖는 스위칭 레귤레이터입니다.

고정 저항 부하는 입력 전압이 무엇인지는 중요하지 않습니다. 배터리의 전원은 전압의 제곱에 따라 떨어집니다. 배터리가 방전되면 전구가 어두워 지지만 희미한 전구는 에너지를 덜 소비합니다. 약간 밝게 달리고 오랜 시간 흐리게합니다. 배터리의 부스트 컨버터를 저항성 부하로 설정하면 램프를 고정 된 전력 부하로 효과적으로 전환 할 수 있습니다. 이제 램프가 드롭 아웃 전압에 도달 할 때까지 밝게 작동하며 이때 램프가 완전히 멈 춥니 다.

부하가 이미 고정 된 전원 인 경우 앞에 다른 레귤레이터를 추가해도 변경되지 않습니다. 유일하게 가능한 효과는 드롭 아웃 전압을 변경하는 것입니다. 드롭 아웃 전압을 기존보다 높은 값으로 설정 한 경우 더 짧은 시간 동안 장치를 실행했습니다! 드롭 아웃 전압을 낮추면 배터리의 전압이 낮아질 때까지 동일한 장치를 실행할 수 있습니다.

그러나 고정 된 전력 부하로 배터리에서 나오는 총 에너지는 매우 복잡합니다. 낮은 전압에서는 고정 된 전력을 구성하기 위해 더 많은 전류를 소비해야합니다 (P = VI). 사용자가 그린 더 많은 전류는 더 단자 전압은 내부 직렬 저항은 빠르게 배터리의 다이를 삭제 하고 이를 빠져 나올 적은 총 에너지. 따라서 배터리에서 발생하는 총 에너지 소비량을 아주 적은 양으로 늘릴 수 있었으며, 시스템에 다른 스위칭 레귤레이터를 추가함으로써 효율성이 낮아져 소비되는 양은 거의 확실합니다.

나는 이것에 대한 좋은 주장을 보지 못했습니다. 충전식 배터리를 사용하는 것이 좋습니다.


장치에 최소 입력 전압이 지나치게 높은 선형 전원 공급 장치가있는 경우 (예 : 작동에 5.2V가 필요한 4 셀 장치) 부스터를 전면에 배치하면 배터리가 80 %의 에너지를 유지하면서 배터리를 작동 할 수 없게됩니다. 선형 전원 공급 장치가 전압 요구 사항으로 과도하게 큰 배터리 스택을 사용하는 경우 (예 : 5.2 볼트로 충분할 때 6 개의 셀 사용) 벅 모드 스위처는 전류 소모를 크게 줄일 수 있습니다. 이러한 시나리오는 그리 일반적이지 않지만 장치에 스위처를 추가하면 서비스 수명이 크게 향상 될 수 있습니다.
supercat

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작동에 필요한 최소 전압보다 높은 전압에서 20mA를 지속적으로 끌어 당기는 장치가 있고 그러한 전압에서 동일하게 작동하는 경우 배터리의 전압을 높이거나 낮추는 벅 부스트 스위처는 장치가 항상 최소 전압은 장치에서 필요로하는 것보다 더 많은 전압을 출력하는 배터리에서 나오는 전류의 양을 줄이고 전압이 적은 배터리로 계속 작동 할 수 있습니다. 윈윈.

배터리 전압이 장치에 필요한 것과 부스터가 장치에 제공하는 것 사이에있을 때마다 장치가 작동에 필요한 것보다 전압을 크게 올리는 벅-부스트 스위처는 에너지를 낭비합니다.

장치의 유용한 성능이 전압에 따라 다를 경우, 배터리 전압을 높이면 배터리 수명이 줄어드는 동시에 향상된 성능을 제공 할 수 있습니다. 축소하면 성능이 저하되는 대신 배터리 수명이 향상 될 수 있습니다.

장치가 간헐적으로 전력을 소비하고 전력을 필요로하는 시간이 전압에 따라 변하는 경우 (예 : 일정 거리를 일정 간격으로 이동해야하는 모터 인 경우) 전압을 스케일링하여 배터리에서 끌어온 전류를 증가 또는 감소시키는 양 지속 시간에 영향을 미치는 양보다 크거나 작습니다.

장치에 스위칭 공급 장치가 내장되어있는 경우 장치 앞에 두 번째 공급 장치를 추가하면 큰 이점이 없습니다.

간단히 말해 스위칭 전원 공급 장치를 추가하면 배터리 수명이 크게 향상 될 수 있습니다. 쓸모 없거나 비생산적인 곳이있을 것입니다.


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배터리를 테스트 할 때는 배터리에 부하를 주어야합니다. 그렇지 않으면 남은 수명을 고려할 때 전압이 배터리보다 훨씬 높게 올라갑니다.

수요가 많은 애플리케이션에서 배터리의 내부 저항은 배터리가 전달할 수있는 전압에 훨씬 더 많은 영향을 미치므로 배터리가 너무 빨리 차단 전압에 도달하게됩니다.

예를 들어 카메라 플래시를 예로 들어 보겠습니다. 특히 수요가 많은 응용 프로그램입니다.

특히 내부 저항이 증가하고 배터리 화학 반응이 느린 속도로 0도 이하의 온도에서 카메라를 사용하는 경우 배터리를 엄청나게 빨리 소모하게됩니다. 그리고 사용 된 배터리는 추운 환경에서 카메라가 "죽은"것으로 간주됩니다.

그러나 "카메라가 죽은"배터리를 다시 가져 와서 워밍업하면 실제로 수명이 거의 남아 있고 테스트로드에서도 적절한 전압을 제공 할 수 있습니다.

많은 수요가 많은 응용 프로그램이 있습니다. 완구 나 전동식, 그리고 디자인이 불완전한 제품은 항상 다양한 방식으로 디자인이 잘못되었습니다. 그러나 표준 시나리오에서도 거의 모든 것이 0.8 볼트 이상에서 차단되어 에너지를 0.5 볼트로 낮추어 저전력 수요 애플리케이션 및 부스트 컨버터에 사용됩니다.

요약하면,이 문제를 이해하기위한 핵심은 수요가 많은 애플리케이션에 대해 "죽은"것으로 간주되는 셀이 수요가 적은 애플리케이션에 대해 죽은 것으로 간주되지 않지만, 부스트 컨버터가 없으면 에너지에 액세스 할 수 없다는 것을 인식하는 것입니다.

또한 중요한 것은 배터리에 실제로 많은 양의 에너지가 남아있을 때 전압으로 인해 저 수요 응용 프로그램이 차단 될 수 있다는 것을 이해하는 것입니다. 전압 부스터 인 곳은 배터리 제품도 품질이 좋을 것입니다. 확실히 유용하다는 것을 증명하십시오. 따라서 부스트가 없기 때문에 저전압 기반을 차단하는 저전력 수요 제품은 부스트의 이점을 확실히 누릴 것입니다.

저렴한 LED 손전등은 수요가 적은 애플리케이션과 전압에 따라 차단되는 장치의 좋은 예입니다. 저렴한 LED 손전등은 저항과 LED의 순방향 전압 강하를 사용하여 차단을 결정하기 때문입니다 .

따라서 일반적인 3 셀 손전등의 경우 3x1.5 = 4.5 볼트가 새로워졌습니다. LED가 약 3V 떨어집니다. 따라서 저렴한 LED 손전등의 자연스러운 전압 차단은 실제로 셀당 3 볼트 / 3 셀 = 1 볼트에서 상당히 높습니다.

그러나 이러한 LED를 조명하는 것은 실제로 수요가 적은 애플리케이션입니다. 그 세포에는 분명히 많은 에너지가 남아 있습니다.

따라서 이것은 부스트 ​​회로를 사용하여 셀당 1 볼트까지만 사용 된 이들 셀에서 나머지 에너지를 얻는 것이 유리한 경우의 완벽한 예입니다.

나는 EEVblog의 Dave가 Batteriser에게 준 치료를 보았고, 그가 Batteriser가 틀린 곳을 지나치게 강조했다고 생각합니다. Dave가이 작업을 수행했다고 생각하지 마십시오. 나는 Dave가 제기 한 요점을 이해하지만 일부는 여전히 유효한 우려 일지 모르지만 항상 Joule Thief 회로를 사용하며 적절한 부스트 대안과 마찬가지로 분명히 도움이된다는 것을 증명할 수 있습니다.

마지막으로 비상시 Joule Thief 또는 Batteriser 또는 다른 제품과 같은 부스트 ​​제품은 유용 할 것이며 허리케인 플로렌스 또는 기타 재난 시나리오에서 중요해질 수도 있습니다. 때로는 손전등을 작동시키는 것이 필수적이며, Batteriser 또는 2 개의 거짓말을하면이를 수행 할 수 있다면 그 추가 카운트에서도 Batteriser와 Joule Thief에게 도움이됩니다.

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편집 # 1

질문에 대답하기 위해 저는 Batteriser, Batteroo Boost 또는 회사 Batteroo 또는 그와 관계가 전혀 없습니다 .Jule Thief에게 큰 즐거움을 줄 수 없으며 제 3 세계에 제공 할 수는 없습니다. 전기 나 배터리를 감당할 수 있으며, Batteroo의 과도한 팽창 주장이 Joule Thief를 어뢰하기를 원하지 않습니다.

내가 말한 것을 뒷받침하기 위해 EEVblog의 Dave와 그가 직접 참조한 연구 논문에 호소 할 것입니다.

Dave는 그의 EEVblog 게시물 " The Batteriser Explained "(제 의견으로는 주제를 상당히 철저히 다루고 읽을 가치가 있음)에서 다음과 같이 말합니다.

사용한 배터리에 대한 훌륭한 연구가 여기 있습니다. 데이터를 기준으로 약 33 %가 낭비됩니다.

나는 평균 폐기 배터리에 사용할 에너지가 실제로 남아 있기 때문에 Dave의 말에 감사드립니다. 그는 또한 다음과 같이 말합니다. Batteroo 제품은 여전히 ​​유용합니다 (과장했을 때만 큼 유용하지는 않음).

왜 Batteroo가 8 배의 삶과 같은 주장에 의지해야하는지에 대해 정말로 당황했습니다. 그들이 실제적인 실제 수치를 주장한다면 이것은 핫 케이크처럼 팔릴 것입니다. 배터리 수명이 50 % 증가합니까? – 수없이 많은 사람들이 여전히 초저가에서 구매할 것입니다 ...

이 연구 Dave 참조는이 특정 스택 교환 질문에 대답하는 데 크게 도움이되므로 실사를 보여주기 위해 테스트 흐름도가 있습니다.

연구 시험 방법론을 보여주는 연구 연구 흐름도

다음은 개별 데이터 포인트를 보여주고 좋은 상관 관계가 있음을 보여주는 산점도와 곡선 적합입니다.

4 차 다항식 곡선 적합을 사용한 연구 연구 산점도

이 차트는 많은 실제 폐기 된 배터리에 남은 실제 용량을 보여줍니다.

테스트를 위해 19 개의 재활용 상자에서 폐기 된 배터리를 수집 한 다음 배터리를 0.1V에서 1.1V에서 1.5V로 5 개의 전압 등급으로 분리했습니다. 배터리는 무작위로 선택되어 0.9V까지 120mA 정전류 부하를 사용하여 방전되었습니다. 636 배터리 연구에서 265는 0.9v까지 방전되어 잔여 수명 (mAh)을 결정했습니다. 폐기 된 배터리에 대한 테스트 결과에 따르면 :

  • 약 10 %는 새로운 것으로 간주 될 수 있습니다 (위의 그림 4.58v 데이터 포인트 참조)
  • 약 30 %의 에너지가 50 % 이상 남아 있습니다.
  • 약 40 %가 완전히 방전됩니다 (연구에서 1 볼트 미만으로 정의 됨)

연구 결과 1 볼트가 완전히 방전되었다고 생각하지 않도록 다음과 같이 말합니다.

... 초기 전압이 1.0V 미만인 모든 배터리는 0V로 등록되고 완전히 방전 된 것으로 가정합니다. 물론 이것은 대부분 사실이 아니며 저전력 장치 (예 : 시계 또는 작은 라디오)에 전력을 공급하는 데 사용할 수있는 작은 남은 용량을 여전히 포함하고 있습니다. 이것은 우리 작업에서 중요하지 않은 것으로 간주되었습니다.

그런 다음 사람들이 남은 에너지 (> = 30 %)가 많은 배터리를 버리는 이유는 다음과 같습니다.

  • 고전력 장치 (초기 컷오프)
  • 배터리가 양호해야합니다 (사용할 때마다 교체)
  • 배터리 테스터 없음 (또는 알 수없는 상태)

나의 가장 일반적인 개인적인 이유는 "배터리가 양호하다는 것"입니다. 나는 오디오 레코더를 가지고 있으며 자주 사용하지는 않지만 중요한 일 (어린이의 리사이틀)에서 실패하지 않도록하고 싶습니다. 제 기본 행동은 새 배터리를 넣는 것입니다.

결론적으로 말하면, Batteroo의 팽창 된 주장이 진실을 망치지 못하게하십시오. 폐기 된 배터리에는 실제로 에너지가 남아 있다는 것입니다. 토출이 적을수록 압력이 높아 지므로 누출을 조심하십시오.

"죽은"배터리에 전압 부스터 (예 : Batteroo Boost 또는 Joule Thief)를 사용하면 이점이 있습니다.


Batterizer와의 제휴는 무엇입니까?
winny

@winny 저는 Batteroo, Batteriser, Batteroo Boost 또는 관련 제품, 회사 또는 직원과 전혀 관련이 없습니다. 회사 나 제품에 전혀 관심이 없습니다. 나는 단지 Joule Thief를 고수하고 있는데, Batteroo 제품이 동일한 기본 사용 사례를 가지고 있기 때문에 Batteroo 제품이 "이익이없는"것으로 밝혀지면 "혜택이없는"것입니다. 하드 데이터로 내 입장을 지원하는 편집 된 답변과 EEVblog의 Dave의 답변이 나와 동의합니다.
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