¿Tiene algún sentido esta técnica para cargar baterías de iones de litio?

Esta es una réplica de esta pregunta en Android SE . Creo que, de hecho, es una cuestión de ingeniería eléctrica, ya que cubre el comportamiento de las baterías en detalle.

Básicamente, existe una afirmación de que el siguiente procedimiento mejorará significativamente (dos veces la mejora reclamada) el tiempo de ejecución de la batería (tiempo que un dispositivo puede funcionar con una sola carga de batería):

• Enciende tu teléfono;
• Conecte el cargador y espere hasta que la batería esté completamente cargada (el indicador verde está encendido);
• Desconecte el cargador;
• Espere hasta que el indicador verde esté apagado y vuelva a conectar el cargador;
• Cuando el indicador verde está encendido, apague el teléfono.

Ahora, continúe con el teléfono apagado .

1. Desconecte el cargador;
2. Espere hasta que el indicador verde esté apagado;
3. Conecte el cargador, espere el indicador verde y desconecte el cargador nuevamente;
4. Repita el paso "3" 10 veces. Cada iteración puede tomar de 30 segundos a 30 minutos, por lo general, eso es aproximadamente 1 minuto.

La descripción del procedimiento está tomada de este artículo en ruso que he leído y la traducción al inglés es correcta.

Así es como entiendo lo que está sucediendo. Mientras el indicador verde está encendido, la batería se bombea energía activamente. En algún momento, el circuito de carga decide que el voltaje es lo suficientemente alto como para declarar la carga completa ( esto requiere algo de heurística para la conveniencia del cliente ).

Luego, una vez que se desconecta el cargador, el voltaje de la batería baja, por lo que cuando el cargador se conecta nuevamente, los circuitos de carga detectan el voltaje por debajo del umbral de "detener la carga" y encienden el indicador verde para mostrar que decidió cargar un poco la batería. más.

Dado que todo esto sucede mientras la batería está cerca del umbral de "detener la carga", la corriente de carga es mínima y también cuando el indicador verde está apagado no significa que la batería no se esté cargando, solo se está cargando mucho más lentamente. Por lo tanto, simplemente dejar el dispositivo conectado al cargador durante otra hora sería igual de eficiente.

¿Qué es probable que suceda durante el procedimiento descrito? ¿Mejorará el tiempo de ejecución de la batería? ¿Son correctas mis suposiciones?

Creo que lo que están tratando de hacer aquí es 'engañar' las inteligencias de carga de la batería del teléfono. Las baterías Li-On son muy delicadas y tienen estrategias de carga algo complejas. Todo se reduce a determinar algo llamado Estado de carga (SOC). El SOC es solo un porcentaje al final, pero llegar al número SOC se basa en una gran cantidad de factores que no siempre son fáciles de leer y que a veces deben inferirse indirectamente. Por ejemplo, supongamos que tiene un teléfono celular con una batería Li-On de 3.7V y 1000mAH. Comenzaremos con una carga completa, por lo que sabemos que SOC es 100%. A medida que usa su dispositivo, está sacando corriente de la batería y el voltaje de la batería caerá, eventualmente. Al medir la corriente y monitorear el voltaje, puede adivinar cuál es el SOC. Un problema es que el voltaje no es terriblemente útil para determinar el SOC porque no cambia mucho hasta que la batería está casi descargada, eso NO es algo que quieras hacer con una batería Li-On. Así que confías principalmente en la corriente.

Por lo tanto, su SOC se estima a lo largo del uso. Se pone bajo, 50% tal vez, así que lo enchufas para cargarlo. Mientras se está cargando, monitorea la corriente de carga y el voltaje de la batería para determinar cuándo el SOC vuelve a estar al 100%. Solo, debido a errores en la medición, dice que la carga está completa cuando el SOC es en realidad solo del 95%. Ahora su teléfono piensa que el 95% está completamente cargado, y lo recuerda para futuras referencias porque no quiere sobrecargar las baterías (esto también es muy malo). Esencialmente, está tratando de leer cuando la batería está llena midiendo lo que entra y adivinando dónde se ubica el SOC en función de los resultados anteriores.

Los errores no son grandes, por lo que durante el uso normal de carga / descarga no notará ningún problema. Pero a veces los errores pueden acumularse y su teléfono piensa que está completamente cargado cuando tiene poca o ninguna carga: pasa directamente de lleno a vacío y, debido al cálculo incorrecto de SOC, el teléfono no intentará cargar más la batería porque no No quiero dañarlo.

En estos casos, debe restablecer el estado SOC. Tengo un Droid Incredible 2 y lo hice quitando la batería y manteniendo presionado el botón de encendido durante 30 segundos, luego colocando la batería y cargando el teléfono mientras está apagado. Esto siempre soluciona el problema donde la batería piensa que está llena pero cae a un 10% muy rápidamente y el problema donde piensa que está al 10% pero le queda mucha más carga.

La estrategia descrita en su publicación obviamente está tratando de recalibrar el SOC o engañar al algoritmo de alguna manera. Como nunca he desarrollado un cargador que se base en SOC, no puedo decir si funcionará, pero parece un gran esfuerzo por una cantidad cuestionable de beneficios. Si su batería está actuando realmente divertida, pruebe lo que sugerí primero.

Básicamente, existe una afirmación de que el siguiente procedimiento mejorará significativamente (dos veces la mejora reclamada) el tiempo de ejecución de la batería (tiempo que un dispositivo puede funcionar con una sola carga de batería):

• En una situación ideal y en la mayoría de los casos reales, esto no funcionará.

• En situaciones en las que funciona hasta cierto punto, acortará la duración total de la batería y PUEDE destruir el teléfono.

• Si proporciona más del 5% - 10% de ganancia, hay algo mal o no estándar con el diseño del equipo.

• Cualquier aumento en la capacidad almacenada de LiIon se produce a expensas de la vida útil reducida del ciclo y la capacidad de almacenamiento de energía de vida útil reducida.

Cualquier método que proporcione una mejora de 2 veces para la carga de LiIon muestra que, con certeza, el sistema de carga existente es defectuoso o no estándar de alguna manera (posiblemente como parte de su diseño). A LiIon CELL tiene una técnica determinación del punto final muy controlada. Cuando una batería está compuesta por dos o más celdas, puede haber cierta latitud si la unión entre celdas no es accesible eléctricamente. Con una sola celda, el diseñador lo puede definir por completo. Ojalá el diseñador fuera competente. La incompetencia sucede.

Un teléfono casi siempre usa una sola celda, por lo que el truco anterior ni siquiera debería comenzar a funcionar.

Método estándar:

• Cargue hasta que se alcance Vmax.

• Cargue AT Vmax hasta alcanzar Imin.

• Detener. Elimine completamente el voltaje de carga. NO "carga lenta".

Reiniciar: - Puede variar pero por ejemplo

Después de N minutos, vuelva a aplicar Vmax y mida la corriente.
Si I> Imin se carga hasta alcanzar I min y se detiene nuevamente.

SI el cargador se cargó durante un período fijo aquí, podría bombear un poco más,
PERO Iin está configurado por la celda y será muy bajo en este punto.

Vmax es establecido por el diseñador y generalmente es de 4.2V / celda a 25C. Puede ser 4.25 o 4.3 para valientes y estúpidos. Pasar de 4.2 a 4.3 agrega quizás un 5% a la capacidad. Quizás un poco más.

Pero hacer esto también acorta la vida útil del ciclo en un porcentaje mayor que la ganancia en la capacidad por ciclo más, de modo que la capacidad neta entregada durante la vida útil disminuye.

No estoy seguro de que este método sea bueno. Las baterías LiIon son especialmente propensas a sufrir daños graves e incluso pueden explotar si se sobrecargan. Por lo tanto, hay un mecanismo de seguridad incorporado para evitar que esto suceda. Lo que imagino que está sucediendo es que el teléfono consume un poco de energía cuando se apaga con el cargador desconectado, luego esta pequeña cantidad de energía faltante se bombea nuevamente cuando el cargador se enchufa nuevamente. Por otro lado, sigue siendo un misterio para mí, por qué no sería más fácil apagar el teléfono mientras todavía está en el cargador ... De todos modos, la maximización de la carga no depende solo de la química, sino también del contador de carga en el chip integrado en su batería, que es responsable de controlar la cantidad de carga y puede (en última instancia) iniciar una desconexión de seguridad. Los días en que tenías una batería 'tonta',