백업 배터리로 자동 전환되도록 장치를 어떻게 디자인합니까?

많은 종류의 배터리가 완전히 방전 된 다음 재충전 될 때까지 사용하면 가장 잘 작동 한다고 들었습니다 .

(편집 : "메모리 효과의 신화는" 상당히 널리 퍼져 배터리가 단지뿐만 아니라 그들이 때마다 "를 차지했다"경우에 작동합니다.. )

지금은 표준 방식으로 장치를 설계합니다. 가능한 한 오랫동안 배터리 전원을 사용하고 전원이 남아 있지 않으면 전혀 작동하지 않습니다.

다음을 구현하는 간단한 방법이 있다면 지금부터 사용할 수 있습니다.

• 독립 배터리 2 개 이상
• 하나의 배터리를 사용하기 시작하면 배터리가 완전히 방전 되어 제조업체 권장 최소 전압에 도달 할 때까지 계속 사용하십시오 .
• "사용 중"배터리가 완전히 방전되면 다음 배터리 사용으로 전환하십시오. 아마도 "5V 전원 공급 장치 간 전환?" 과 유사한 기술을 사용하는 것 같습니다. 질문.
• 마지막 배터리로 전환 한 후에는 일종의 저전력 모드로 전환하여 "림프 모드"에서 중요한 작업을 계속 수행 할 수 있지만 가능한 빨리 충전기에 연결하라는 메시지가 표시됩니다.
• 충전기에 연결 한 후 표준 모드로 돌아가십시오. 그러나 배터리가 완전히 충전되기 전에 충전기에서 분리하면 림프 모드로 돌아갑니다.
• (선택 사항) 충전기에 연결하면 방전 된 배터리 (또는 배터리) 만 충전하고 윗면을 벗겨 두십시오. 하나의 "사용중인"배터리 만 남겨 두십시오.
• (선택 사항) 가장 최근에 완전히 방전 된 각 배터리에서 얼마나 많은 총 에너지가 추출 될 수 있는지 정확하게 추적합니다. 이 숫자를 사용하여 (아마도 Peukert의 법칙을 사용하여 수정) 미래 런타임에 대한 정확한 추정치를 제공하십시오.

왜 모든 장치가이 작업을 수행하지 않습니까?

• 휴대폰 : 첫 번째 배터리 : 미친 듯이 말하십시오. 마지막 배터리 : 긴급 통화 만.
• 랩탑 : 마지막 배터리 : 정적 문서를 찾는 데 적합한 느린 속도로 다시 조절
• 핸드 헬드 GPS : 마지막 배터리 : 화면을 덜 자주 업데이트하고 백라이트를 어둡게하는 등 에너지를 줄이십시오.

모든 장치가 이것을 사용하지 않는 이유는 무엇입니까? 비용과 복잡성이 추가됩니다. 그들이하지 않는 다른 이유가 있습니까?

진지하게, 나는 이것을 위해 많은 옵션과 구현이 있다고 말하고 싶습니다. 두 개의 동일한 배터리를 사용하는 것은 그다지 의미가 없으므로 종종 두 번째 배터리는 비상 또는 림프 가정 전원에 사용됩니다. 예를 들어, PC의 전원을 잃을 때를 위해 메인 보드에 RAM 고정 배터리가 있습니다. 랩탑은 종종 "배터리 부족"경고를 표시하지만, 이때는 가능하지만 전력을 절약 할 수 있습니다.

'배터리가 완전히 방전 된 다음 재충전 될 때까지 사용하면 배터리가 가장 잘 작동합니다.' 조금 넓습니다. 이는 니켈 기반 (NiCd) 화학의 경우에는 더 적습니다. 리튬 이온 셀은이 메모리 문제를 겪지 않습니다. 실제로 방전을 피하면 수명이 향상됩니다. 참조 페이지 참조 BatteryUniversity.com에서합니다.

자신의 장치에서보다 지능적인 전원 관리를 수행 할 수있는 몇 가지 옵션이 있습니다.

가장 간단한 것은 전원 공급 장치의 ORing 다이오드입니다. 핫 스왑 가능 전원 공급 장치 만 있으면되고 입력에 약간의 여유가있는 경우 백업 배터리를 다이오드의 양극에 연결하고 음극을 기본 배터리에 연결할 수 있습니다. 기본 배터리의 전압이 백업보다 0.7V 낮아지면 (또는 제거) 다른 배터리가 작동합니다. 백업 배터리의 누설 전류에주의하여 과충전 할 수 있습니다.

또는 TPS110 과 같은 파워 멀티 IC를 사용할 수 있습니다 . 이를 통해 항상 더 높은 전원을 사용하는 대신 입력 전압을 독립적으로 (또는 원하는 경우 종속적으로) 선택할 수 있습니다.

마지막으로 Linear Technology는 "PowerPath"컨트롤러를 배터리 충전 IC에 통합합니다. 배터리와 외부 전원을 완벽하게 전환하고 외부 전원이 부족한 상태에서 배터리를 충전하는 LTC4011을 사용했습니다.

니켈 카드뮴 전지는 악명 높은 배터리로 주기적으로 순환하지 않으면 "메모리"효과가 생길 수 있습니다.

최신 리튬 이온 충전식 셀은 메모리 효과의 면역으로 간주됩니다. 실제로 완전히 방전 하지 않는 것이 가장 좋습니다 (완전히 방전 된 상태로 보관하면 수명이 단축 될 수 있음). 따라서 대부분의 전자 제품은 여전히 ​​에너지를 모니터링 할 수 있지만 고전력 상태로 들어가기를 거부하면서 "죽음"상태에 들어갑니다.

랩톱을 포함한 많은 장치는 충전기의 Coloumb 카운터와 셀 전압을 통해 배터리 상태를 매우 정확하게 모니터링 할 수 있습니다. 이를 통해 중복 충전 회로 및 배터리의 필요와 비용없이 위의 모든 동작을 수행 할 수 있습니다.

배터리를 완전히 방전시키는 것은 모든 배터리에 좋지 않습니다 (리튬 수소 배터리가 아닐 수도 있지만 랩톱에 배터리가 있다면 어쨌든 무엇을하고 있는지 알 수 있습니다).

실습은 불행한 설계 결정의 합류로 인해 NiCad 배터리에서 시작됩니다. 완전히 순환되지 않은 경우 NiCad가 용량을 느슨하게한다는 일반적인 지식은 거짓 입니다.
기본적으로 NiCad 배터리가 얕게 순환되면 방전 곡선이 줄어들어 NiCad를 사용하는 많은 전자 장치 에서 배터리가 비어있는 것으로 잘못 보고합니다. 셀의 용량은 크게 줄어들지 않으며 셀 전압은 소량 만 감소합니다. NiCad 방전 곡선의 대부분이 매우 평평하다는 사실은 전체 셀 전압의 작은 변화로 이어져 배터리 "충전 상태"판독 값에 큰 변화가 발생합니다.

기억 효과는 NiCads에서만 발생하며 다른 세포 화학 에는 실제로 존재 하지 않았습니다 . 배터리 유형의 혼란과 모든 배터리가 동일하다는 순진한 가정은 주기적 사이클링이 필요한 모든 배터리에 대한 믿음을 가져 왔습니다.

배터리를 특정 횟수의 사이클을 견딜 수있는 것보다 특정 양의 에너지를 저장 및 방출 할 수있는 것으로 생각하는 것이 더 정확할 것입니다. 이 에너지가 500 회 반주기 또는 1000 회 반주기로 방출되는지 여부는 크게 관련이 없습니다 (방전 깊이가 증가하면 배터리의 전체 에너지 용량 이 실제로 감소 하지만 배터리가 완전히 방전되지 않으면 크게 감소하지는 않습니다 ).

장치의 배터리를 완전히 방전하고 재충전해야한다는 제조업체의 상태는 내부 배터리 충전 측정을 위해 전자 장치가 자체적으로 보정 할 수 . 기본적으로 시간이 지남에 따라 배터리 충전 및 방전 효율의 약간의 차이로 인해 충전 상태 측정이 표류합니다 (기본적으로 적분기). 한 번의 전체 사이클을 통해 전자 장치는 배터리 상태를 추측 할 필요없이 배터리 용량을 정확하게 측정 할 수 있습니다. 완전히 순환되지 않으면 배터리 측정 전자 장치가 배터리 상태를 부정확하게 보고 한다는 사실이 메모리 효과 신화의 인내를 초래했습니다. 배터리는 실제로 변경되지 않았으며 전자 장치는 잘못된 충전 상태 만보고합니다.

내가 아는 한, 전자 제품의 배터리 수명을 점차적으로 줄이는 가장 큰 원인은 시간입니다. 리튬 배터리는 실제로 사용 여부에 관계없이 유효 기간이 몇 년 안에 있습니다. 적절한 보관 관행은 이러한 유효 기간을 연장 할 수 있지만 것이다 당신을 사용하여 상관없이 그들을 통해 넣어, 시간이 지남에 붕괴.

딥 사이클링 리튬은 실제로 매우 나쁩니다. 필요하지 않으면하지 마십시오 (20 % SOC 이상을 유지하십시오).

참고 : 나는 nicads의 수염 성장 문제와 같은 몇 가지를 건너 뜁니다. 자세한 내용은 NiCad의 아래 링크를 참조하십시오.

참조 :
http://en.wikipedia.org/wiki/Memory_effect
http://en.wikipedia.org/wiki/Nicad