Есть ли какая-то польза от использования усилителя напряжения (например, Batteryiser) на «разряженных» батареях?


17

Аккумулятор [Править: удалена мертвая, вредоносная связь] - это продукт, финансируемый толпой и предназначенный для увеличения срока службы аккумулятора за счет повышения напряжения. Это в основном джоулер-вор в крошечной упаковке, которая скользит по камере.

Дейв Джонс из EEVBlog сделал видео, разоблачающее продукт:

На что люди из Батареи ответили собственным видео:

И ответ от Дейва:

Последние два видео в основном касаются неспособности промо-команды Batteriser понять, как измерять напряжение, создаваемое батареями под нагрузкой, а не вне цепи. Они считают, что источник питания - это «несправедливый» тест, потому что он ведет себя не так, как батареи, или что скептики не учли внутреннее сопротивление батареи и т. Д.

Хотя я думаю, что очевидно, что люди из Батареи не смогли понять некоторые базовые концепции, я все же задаюсь вопросом, является ли схема типа воровского джоуля хорошим способом использовать оставшуюся энергию в клетке. (Конечно, не те 80%, которые, как утверждает Батизер, мы выбрасываем.)

Есть ли какая-либо польза от использования усилителя напряжения на батареях, которые находятся ниже уровня отключения / рабочего напряжения устройства?


1
Дейв показывает, что энергии осталось так мало, что в этом видео это бессмысленно .
Мэтт Янг

Пожалуйста, смотрите мой ответ ниже, который также содержит информацию от Дейва, который ссылался на исследование> 600 разряженных батарей, из которых> 200 были протестированы, показывая, что более 33% энергии остается неиспользованной в средней разряженной батарее. На это исследование и фигуру ссылался Дейв в статье под названием «Разъяснение батареи».
MicroservicesOnDDD

Ответы:


19

«Есть ли какая-либо польза от использования усилителя напряжения на батареях, которые находятся ниже уровня отсечки / рабочего напряжения устройства?»

Конечно, в этой ситуации есть свои преимущества : батарея, которая в противном случае была бы разряжена, все еще может использоваться некоторое время. Но , вероятно , не надолго, так что спорно ли это полезно.

Ди-джей (IMO правильно) утверждает, что требования Batteroo в лучшем случае сильно преувеличены, и использование их устройства с батареями, которые еще не находятся ниже напряжения отсечки , приведет к некоторому дополнительному использованию энергии, поэтому общий эффект может быть отрицательным.


9
... использование их устройства с батареями, которые еще не находятся под напряжением отсечки, приведет к некоторому дополнительному использованию энергии, поэтому общий эффект может быть отрицательным. Я не думаю, что это было сделано достаточно. Учитывая, что большинство устройств в наши дни имеют какой-то преобразователь постоянного тока в них, неэффективность усугубляется, и приводит к потере времени работы от батареи. К сожалению, так много людей покупают эту ерунду.
Мэтт Янг

@MattYoung: подключение импульсного источника питания от аккумулятора к линейному источнику питания может значительно повысить эффективность линейного источника питания, если выходное напряжение переключающего источника регулируется в соответствии с минимальным входным напряжением линейного источника питания. Я не удивлюсь , если есть некоторые устройства , где срок полезного использования батареи можно улучшить на 50% или более. Однако, если неизвестно, какие устройства выиграют от таких устройств, случайное их случайное распределение не принесет особой пользы.
суперкат

Я не знаю многих устройств с батарейным питанием, которые используют линейный регулятор мощности.
Воутер ван Ооиджен

8

Наша цель - максимально увеличить нагрузку на аккумуляторы. В целом, эти нагрузки являются либо фиксированным сопротивлением (например, базовым фонарем), либо фиксированной мощностью (как почти все электронное, за пределами определенной сложности). Нагрузка с фиксированной мощностью, как правило, представляет собой импульсный регулятор, который имеет минимальное падение напряжения.

Нагрузка с фиксированным сопротивлением не сильно заботится о входном напряжении; питание от батарей будет уменьшаться с квадратом напряжения. По мере того, как батареи разряжаются, ваша лампа тускнеет, но тусклая лампа потребляет меньше энергии. Вы получаете немного времени, бегущего ярким, и долгое время бегущего тусклым. Поместив повышающий преобразователь на батареи в резистивную нагрузку, вы эффективно превращаете лампу в постоянную нагрузку. Теперь лампа работает ярко до тех пор, пока не будет достигнуто падение напряжения, после чего лампа полностью остановится.

Если нагрузка была уже зафиксирована, добавление еще одного регулятора перед ним не изменит этого. Единственный возможный эффект, который вы можете получить, - это изменение напряжения отключения. Если вы сделали напряжение отключения выше, чем оно было, вы сделали устройство более коротким! Если вы снизили напряжение при падении напряжения, то сможете использовать одно и то же устройство до тех пор, пока напряжение батареи не снизится.

Тем не менее, общая энергия, которую вы получаете от батареи, если положить на нее постоянную нагрузку, очень сложна; при более низких напряжениях вы обязательно потребляете больше тока, чтобы составить фиксированную мощность (P = VI). Чем больше ток, который вы потребляете, тем больше падает напряжение на клеммах из-за внутреннего последовательного сопротивления, тем быстрее умирает батарея и тем меньше энергии вы получаете. Таким образом, вы можете увеличить общее потребление энергии от батарей только на очень небольшую величину, и эта сумма почти наверняка будет израсходована из-за снижения эффективности от добавления еще одного переключающего регулятора в систему.

Я не вижу хорошего аргумента для этого. Вам было бы лучше с перезаряжаемыми батареями.


Если устройство имеет линейный источник питания, чье минимальное входное напряжение чрезмерно высокое (например, устройство с четырьмя элементами, для работы которого требуется 5,2 вольт), установка усилителя на передней панели может помешать батареям не работать, пока остается 80% их энергии. Если в линейном источнике питания используется слишком большой аккумуляторный блок для своего требования к напряжению (например, при использовании шести ячеек, когда достаточно 5,2 вольт), импульсный переключатель режима работы может существенно снизить потребление тока. Эти сценарии не очень типичны, но добавление переключателя для устройств, на которых они работают, может значительно увеличить срок службы.
суперкат

4

Если у вас есть устройство, которое непрерывно потребляет 20 мА при любом напряжении выше минимального, необходимого для работы, и будет одинаково хорошо работать при любом таком напряжении, то повышающий или понижающий переключатель, который сканирует, масштабирует напряжение батареи вверх или вниз, так что устройство всегда видит, что минимальное напряжение может как уменьшить величину тока, потребляемого от батарей, которые выдают больше напряжения, чем требуется устройству, так и позволить непрерывную работу с батареями, которые производят меньшее напряжение. Беспроигрышный.

Переключатель с повышенным сопротивлением, который значительно повышает напряжение, превышающее то, что требуется устройству для работы, будет расходовать энергию всякий раз, когда напряжение батареи находится между тем, что нужно устройству, и тем, что дает устройство.

Если полезная производительность устройства меняется в зависимости от напряжения, увеличение напряжения батареи может повысить производительность за счет сокращения срока службы батареи; уменьшение его может предложить лучшее время автономной работы в обмен на снижение производительности.

Если устройство потребляет электроэнергию с перерывами, и количество времени, которое ему требуется, будет изменяться в зависимости от напряжения (например, это двигатель, которому периодически нужно перемещать что-то на определенное расстояние), величина, на которую масштабирование напряжения увеличивает или уменьшает ток, потребляемый от батареи, может быть больше или меньше, чем сумма, на которую это влияет на продолжительность.

Если в устройство встроен импульсный источник питания, добавление второго перед ним может принести мало пользы.

Короче говоря, в некоторых случаях добавление импульсного источника питания может значительно увеличить срок службы батареи; будут другие, где это бесполезно или контрпродуктивно.


1

Когда вы тестируете батарею, вы должны положить на нее нагрузку, в противном случае напряжение поднимается намного выше, чем следует, учитывая оставшийся срок ее службы.

В приложениях с высоким спросом внутреннее сопротивление батареи становится в большей степени фактором, определяющим, какое напряжение может подавать батарея, что приводит к тому, что батарея слишком рано достигает своего напряжения отключения.

Для примера возьмем вспышку камеры, для этого особенно востребованного приложения.

Особенно, если вы используете камеру при минусовых температурах, когда внутреннее сопротивление увеличивается, а химическая реакция батареи протекает медленнее, вы будете использовать батареи невероятно быстро. И эти использованные батареи будут считаться «разряженными» камерой для ее применения в таких холодных условиях.

Но возьмите эти «мертвые» батареи обратно внутрь, и дайте им прогреться, и у них действительно все еще будет большая часть их жизни, и даже будет присутствовать приличное напряжение, даже при испытательной нагрузке.

Есть много приложений с высоким спросом. Игрушки или что-то моторизованное, а также плохо разработанные изделия, которые я вижу постоянно, плохо разработанные различными способами. Но даже в стандартном сценарии почти все отключается при напряжении 0,8 В или выше, в результате чего оставляется энергия до 0,5 Вольт для использования в приложениях с низким энергопотреблением и в некотором повышающем преобразователе.

Подводя итог, можно сказать, что ключом к пониманию этой проблемы является понимание того, что ячейка, считающаяся «мертвой» для приложения с высоким спросом, не будет считаться мертвой для приложения с низким спросом, но эта энергия может быть недоступна без какого-либо повышающего преобразователя.

Также важно понимать, что приложения с низкими требованиями могут отключаться из-за напряжения, когда в батареях действительно остается достаточно энергии, и именно в этом случае усилитель напряжения, и я считаю, что продукт «Батарея» тоже, если он качественный, будет определенно окажется полезным. Таким образом, продукты с низким энергопотреблением, которые отключаются на основе низкого напряжения из-за того, что они НЕ имеют повышения, определенно выиграют от повышения.

Простой дешевый светодиодный фонарик является хорошим примером как приложения с низкими требованиями, так и устройства, которое отключается в зависимости от напряжения, потому что дешевый светодиодный фонарик использует резистор и падение напряжения на светодиодах для определения отключения. ,

Итак, для типичного 3-элементного фонаря 3x1,5 = 4,5 Вольт новый. Светодиод падает около 3 вольт. Таким образом, естественное отключение напряжения для дешевого светодиодного фонарика на самом деле довольно высокое: 3 вольт / 3 элемента = 1 вольт на элемент.

Но освещение этих светодиодов на самом деле является довольно востребованным приложением. В этих клетках определенно осталось много энергии.

Таким образом, это прекрасный пример, когда было бы полезно использовать схему повышения напряжения, чтобы получить оставшуюся энергию от этих элементов, которые использовались только до 1 вольт на элемент.

Я наблюдал за тем, как Дейв из EEVblog дал Баттеризеру, и я думаю, что он, возможно, переоценил, где Батайзер был неправ, но, возможно, недостаточно продумал все вышеперечисленные вещи, которые я передал, так как я тщательно изучил вора Джоуля, и я Не думай, что Дейв сделал это. Я понимаю вопросы, поднятые Дейвом, и некоторые из них все еще могут быть серьезными проблемами, но я все время использую свои схемы Joule Thief, и я могу засвидетельствовать, что они определенно полезны, как и любая приличная альтернатива повышения.

Наконец, в чрезвычайной ситуации, продукты повышения, будь то Joule Thief или Batteriser, или другой продукт, могут пригодиться и даже могут стать критическими в случае урагана во Флоренции или другого сценария бедствия. Иногда просто иметь работающий фонарик, и если наличие батарейки или двух лежащих вокруг позволяет мне сделать это, то на этом дополнительном счету я называю батарейку и вора Джоуля выгодными.

===========

Редактировать # 1

Чтобы ответить на заданный вопрос, у меня нет абсолютно никакого отношения к Batteriser, Batteroo Boost, или компании Batteroo, или кому-либо еще в ней - просто большая любовь к Джоуль-Вору и попытка предоставить их третьему миру, где они не могут позволить себе электричество или батареи, и я не хочу, чтобы чрезмерные претензии Баттеро торпедировали вора Джоуля.

Чтобы подтвердить то, что я сказал, я собираюсь обратиться к Дейву из EEVblog и к исследовательской работе, на которую он непосредственно ссылался.

В своем посте EEVblog « Объяснение батарейки » (на мой взгляд, довольно тщательное рассмотрение предмета, которое стоит прочитать) Дейв утверждает:

ЗДЕСЬ - отличное исследование использованных батарей. По их данным, около 33% тратится впустую.

Я ценю, что Дейв сказал это, потому что он заявляет, что действительно есть энергия, которую нужно использовать в средней разряженной батарее. Он также заявляет следующее, что для меня означает, что продукт Batteroo все еще полезен (но не настолько полезен, как они преувеличены):

Я искренне озадачен тем, почему Баттеру нужно прибегать к претензиям, как 8 раз жизни. Эта штука все еще продавалась бы как горячие пирожки, если бы они претендовали на реалистичные практические фигуры. 50% увеличение времени автономной работы? - здорово, бесчисленные люди все равно купили бы его по супер низкой цене, по которой это ...

Это исследование, которое дает Дейв, очень помогает ответить на этот конкретный вопрос обмена стеками, поэтому, чтобы продемонстрировать некоторую их должную осмотрительность, вот схема процесса тестирования:

Блок-схема исследования исследования, показывающая методологию исследования исследования

И вот график рассеяния и подгонка кривой, которая показывает отдельные точки данных и что есть хорошая корреляция:

Исследовательское исследование точечной диаграммы с подгонкой полиномиальной кривой 4-го порядка

Эта диаграмма показывает, сколько фактической емкости осталось для многих фактически выброшенных батарей.

Для своих испытаний они собрали выброшенные батареи из 19 перерабатывающих коробок, а затем разделили батареи на 5 классов напряжения, охватывающих 0,1 вольт от 1,1 вольт до 1,5 вольт. Батареи были выбраны случайным образом и разряжены с использованием нагрузки постоянного тока 120 мА до 0,9 Вольт. В исследовании батареи 636, 265 были разряжены до 0,9 В для определения оставшегося срока службы (мАч). По результатам их испытаний для выброшенных батарей:

  • Около 10% можно считать новыми (см. Точку данных 1,58 В, рис. 4 выше)
  • Около 30% имеют более 50% энергии
  • Около 40% полностью разряжено (определено в исследовании как менее 1 вольт)

И чтобы вы не думали, что 1 вольт полностью разряжен из-за их изучения, они также говорят:

... все батареи с начальным напряжением менее 1,0 В зарегистрированы как 0 В и считаются полностью разряженными. Конечно, для большинства из них это не так, они все еще содержат небольшую оставшуюся емкость, которую можно использовать для питания устройств с низким энергопотреблением (например, часы или небольшая радиостанция). Это не считалось важным в нашей работе.

Затем они выясняют причины, по которым люди выбрасывают батареи с таким большим (> = 30%) количеством энергии:

  • Устройства высокой мощности (раннее отключение)
  • Убедитесь, что батареи в порядке (замените для каждого использования)
  • Нет (или плохо) Battery Tester (неизвестное состояние заряда)

Моя самая частая личная причина - «Убедитесь, что батареи хороши». У меня есть аудио-рекордер, и я не использую его так часто, но когда я его использую, я хочу убедиться, что он не выходит из строя посреди чего-то важного (детский концерт). Итак, по умолчанию я просто вставляю новые батарейки.

Суть в том, что я хочу передать: не позволяйте завышенным заявлениям Баттеро разрушить истину - что в выброшенных батареях действительно есть энергия. Просто следите за утечкой, потому что чем ниже расход, тем выше давление.

Определенно есть преимущество использования усилителя напряжения (такого как Batteroo Boost или Joule Thief) на «разряженных» батареях.


Какое у вас отношение к Batteryizer?
Винни

@winny У меня нет абсолютно никакой связи с Batteroo, Batteriser, Batteroo Boost или любым другим соответствующим продуктом, компанией или сотрудником. У меня нет абсолютно никакого интереса к компании или любой их продукции. Я просто отстаиваю Joule Thief, что также было бы «бесполезно», если бы продукт Batteroo оказался «бесполезным», поскольку у них одинаковые базовые варианты использования. Пожалуйста, посмотрите мой отредактированный ответ, который теперь поддерживает мою позицию с достоверными данными, и ответы от Дейва из EEVblog, который, похоже, согласен со мной.
MicroservicesOnDDD
Используя наш сайт, вы подтверждаете, что прочитали и поняли нашу Политику в отношении файлов cookie и Политику конфиденциальности.
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.