Всі ми користуємося смартфонами щодня. Ті користувачі, які не змінюють пристрій щороку, встигли помітити, як з часом батарея починає працювати все менше. Видання AppleInsider поділилося статтею про те, як працює батарея в iPhone та як краще подовжити її життя. Далі пропонуємо її переклад.
У вашому iPhone використовується літій-іонний акумулятор, який з часом псується, але немає причин хвилюватися про стан акумулятора в новому пристрої. Ось що вам потрібно знати про акумулятор вашого iPhone.
Батареї – це не таємничі чорні ящики, які живлять ваш iPhone. Насправді це досить прості продукти порівняно з вдосконаленими процесорами, які вони живлять. Фізична натура акумуляторів передбачає, що вони з часом зношуються та стають менш придатними для використання, але власникам пристроїв не варто хвилюватися.
Розуміючи трохи науки, яка стоїть за акумуляторами, можна значно вдосконалитися в розумному управлінні терміном служби вашого пристрою. Суперечки навколо iPhone щодо запланованого старіння та очікуваних циклів оновлення можна легко відкинути як гіперболу, якщо трохи зануритися в тему.
Основи літій-іонних акумуляторів
Батарея складається з анода (+) і катода (-), розділених загалом легкозаймистим електролітом. Коли пристрій отримує живлення від акумулятора, заряджені іони літію рухаються від анода до катода через електроліт, вивільняючи електрони.
Ці звільнені електрони живлять пристрій та повертаються на катод, створюючи повне електричне коло. При зарядці пристрою відбувається навпаки — електрони пропускаються в анод та рухаються до катода.
Не вдаючись до технічних питань, зазначимо, що ці дві хімічні реакції є недосконалими та призводять до втрати тепла та зносу батареї. Літієвий матеріал повільно виснажується, окислення зменшує корисну площу поверхні, а нитки ростуть із пластин акумулятора. Все це призводить до деградації клітинок і остаточного розрядження акумулятора.
Тонкі телефони означають менші батареї, які швидше розряджаються.
Користувач нічого не може зробити, щоб повністю зупинити цей процес. Як і при використанні бензину для заправки автомобіля, він з часом закінчується. Однак виснаження літієвої батареї займає багато часу, і його можна дещо пом’якшити поведінкою користувача та програмного забезпечення.
Отже, коли новий iPhone має 100-відсотковий стан батареї, він має всі номінальні міліампер-години доступної енергії, коли він повністю заряджений. Це також означає, що батарея може без проблем забезпечити достатню енергію центральному процесору при піковому споживанні струму.
Apple каже, що її батареї розроблені таким чином, щоб зберегти до 80% початкової місткості після 500 повних циклів зарядки. Цикл заряджання визначається повним розрядженням батареї до нуля, а потім повним заряджанням до 100%.
Вгорі: пояснення циклу швидкого заряджання. Внизу: пояснення циклу заряджання.
Цей очікуваний термін служби батареї може відрізнятися від користувача до користувача. Очікується, що середньостатистичний користувач підтримуватиме заряд акумулятора на рівні 80% протягом перших двох років за умови регулярного використання.
Інші, хто постійно використовує свій iPhone і кілька разів на день заряджає свій пристрій від майже повного розряду до 100%, відчують, як акумулятор розряджається швидше.
Зрештою, коли заряд батареї падає нижче 80% від початкової місткості, в операційній системі спрацює захист, щоб пристрій не вимкнувся випадково. Цього тротлінгу можна уникнути, замінивши батарею в авторизованому сервісному центрі Apple.
Після того, як iPhone вперше «придушить» процесор, щоб запобігти вимкненню, у налаштуваннях акумулятора з’явиться новий перемикач. Це дає користувачам можливість вимкнути функцію тротлінгу та дозволяє процесору споживати повний струм.
Однак пристрій вимкнеться, щойно споживання струму перевищить те, що може забезпечити акумулятор. Вкрай небажано вимикати функцію тротлінгу, адже це може призвести до пошкодження акумулятора.
Відпрацьовані батареї
До виходу iOS 10.2.1 у 2017 році iPhone не враховував старіння акумуляторів у своєму програмному забезпеченні. Однак, збіг багатьох обставин поставив Apple перед фактом, що у користувачів виникло багато скарг щодо безконтрольного вимикання старих пристроїв.
Останні пристрої мали потужніші процесори, тонший дизайн і яскравіші дисплеї. Ці фактори призвели до того, що менші батареї з меншою місткістю розряджалися швидше. Менша батарея також означала нижчу пікову напругу, що потягло за собою швидше падіння нижче пікової номінальної напруги старих батарей.
Ці фактори поєднувалися з тим, що більше людей купували iPhone, ніж будь-коли, а потім зберігали їх довше, ніж очікувалося, що призвело до збільшення кількості повідомлень про зношення батарей. Зверніть увагу, що моделі Plus та iPad не стикалися з проблемами вимикання завдяки більшій місткості акумулятора.
Літій-іонний акумулятор не може забезпечити пікову напругу при менших зарядах, що погіршується з віком.
Про періодичні відключення повідомили власники iPhone 6, iPhone 6s та iPhone SE. Користувачі скаржилися, що пристрій показував рівень заряду батареї 30% або більше, а потім раптово вимикався, ніби батарея розрядилася.
Це сталося через те, що батареї цих пристроїв були розряджені настільки, що вони більше не могли забезпечувати пікову потужність під час пікового споживання ЦП. Оскільки інших засобів захисту не було, iPhone «відчував», що енергоспоживання процесора перевищує доступний струм, й просто вимикався, щоб захистити акумулятор.
iOS 10.2.1 та наступні оновлення створили засоби захисту, які гальмують ЦП на основі залишкового заряду акумулятора пристрою. Свіжі батареї, заряд яких перевищує 80%, ніколи не стикаються з цією функцією тротлінгу ЦП.
Apple не розглядала такої необхідності, допоки не поширилися повідомлення про відключення.
iPhone 6 та iPhone SE страждали від ненавмисних вимкнень через старіння акумуляторів.
Apple ніколи не оголошувала публічно про заходи безпеки для батареї, натомість вона додала повідомлення в оновлення програмного забезпечення та залишила все як є. Пізніше користувачі почали помічати, що їхні пристрої сповільнюються, звинувачуючи компанію в запланованому старінні та інших змовах, поки Apple не зробила заяву.
Почалися судові позови, й Apple публічно перепросила за цю функцію, заявивши, що вона завжди мала на меті подовжити термін служби пристроїв, а не змушувати користувачів оновлюватися раніше. Нові iPhone, починаючи з iPhone X, також мали набагато більші батареї, що означало, що їм потрібно набагато більше часу, щоб розрядитися після пікового споживання струму.
Функція тротлінгу ЦП захищає батареї від такого перевищення струму, що може призвести до перегріву або навіть загоряння. Ця функція не призначена для того, щоб змусити користувачів оновлювати свої телефони, всупереч тому, що можуть сказати вам деякі користувачі YouTube.
Управління справністю батареї не означає «роботу на повну ставку»
Існує багато дискусій навколо збереження батареї та того, як користувачі повинні заряджати свої пристрої. Деякі кажуть, що для найкращого стану батареї слід уникати будь-якої бездротової зарядки, але це ще не вся історія.
Через велику кількість бездротових зарядних пристроїв наш iPhone постійно заряджається, і це нормально.
На хімічний склад батареї впливає тепло, швидкість заряджання та навколишнє середовище. В ідеальному світі найдовший термін служби батареї, якого можна досягти, був би знайдений, якби кімнатна температура постійно становила 18 градусів Цельсія, iPhone заряджався лише через дріт приблизно від 20% до 80% при приблизно 10 Вт, а процесор ніколи не нагрівся під час використання.
Цей фантастичний сценарій непрактичний, якщо не неможливий, з багатьох причин. Крім того, теоретичні досягнення в справності батареї ніколи не будуть прирівнюватися до роботи, пов’язаної з максимізацією терміну служби батареї.
Отже, Apple запровадила кілька невидимих для користувача інструментів, щоб переконатися, що працездатність батареї продовжується настільки довго, наскільки це можливо. Наприклад, спеціальний процесор керування живленням забезпечує контроль споживання енергії для оптимальної швидкості заряджання в будь-який момент.
iPhone також вивчатиме ваші звички заряджання та регулюватиме спосіб заряджання пристрою на основі цього. Таким чином, він може швидко заряджатися до 80% після підключення до мережі, але потім підтримуватиме заряд батареї на цьому рівні, доки він не наблизиться до вашого щоденного часу пробудження, перш ніж досягти 100%.
Ці вбудовані системи допомагають у безпеці акумулятора iPhone й можуть бути набагато ефективніші, ніж втручання людини. Отже, користувачам потрібно лише вирішити, як та коли заряджати свій iPhone, а потім залишити решту програмному забезпеченню для керування живленням.
Вибір способу заряджання: дротовий чи бездротовий
Ваш iPhone можна заряджати за допомогою кабелю Lightning, «шайби» MagSafe та бездротової зарядки Qi. Кожен з цих трьох методів має переваги та недоліки.
Дротова зарядка iPhone
Дротове заряджання — це найшвидший і найефективніший спосіб забезпечити живлення ваших пристроїв. iPhone 13, наприклад, має максимальну потужність приблизно у 22 Вт, а iPhone 13 Pro Max може навіть підтримувати зарядку на рівні приблизно у 27 Вт протягом пів години.
iPhone починає «швидку зарядку» під час використання адаптера потужністю 18 Вт або більше, який підтримує Power Delivery. Ця функція може дозволити будь-якому iPhone 8 та новішим моделям досягти 50% заряду приблизно за 30 хвилин. Для швидкого заряджання iPhone 12 й новіших моделей потрібен зарядний адаптер потужністю 20 Вт або більше.
Цей адаптер потужністю 65 Вт може швидко зарядити два підключених iPhone завдяки високій потужності.
Дротові з’єднання є найефективнішими, оскільки електричні провідники фізично під’єднуються. Потужність передається по дроту, через провідні поверхні, з найвищою ефективністю з мінімальними втратами тепла.
Однак швидше заряджання означає більше тепла, більше тепловтрат та меншу загальну ефективність. Користувачі, які сильно покладаються на швидку зарядку, виснажать акумулятор швидше.
Такі зарядні пристрої отримують вищу потужність за менші гроші, особливо після впровадження GaN. Отже, є дуже хороша ймовірність того, що iPhone частіше підключаються до швидких зарядних пристроїв.
iPhone справді керує швидкістю заряджання, навіть якщо під’єднано до швидкого зарядного пристрою, тому батарея не завжди працює на повній потужності. Однак швидка зарядка — це інструмент, тому використовуйте її лише за необхідності. Пізніше ми розглянемо найкращі методи заряджання.
Зручність завжди буде приносити в жертву деякі аспекти, і в цьому випадку швидша зарядка означає швидший знос електродів. Фактор зручності також стосується бездротової зарядки.
Бездротові Qi та MagSafe зарядки для iPhone
Бездротова зарядка — це надзвичайно зручна форма заряджання, яка дозволяє користувачам покласти свої iPhone на поверхню, щоб почати процес. MagSafe робить крок далі, закріплюючи iPhone на магніті та збільшуючи швидкість й ефективність заряджання.
Для бездротової зарядки використовуються котушки, розділені невеликим повітряним проміжком, для передачі енергії від одного набору котушок до іншого. Ефективність і швидкість покращуються, чим ближче котушки одна до одної, тому магнітне вирівнювання MagSafe робить роботу набагато ефективнішою.
MagSafe — це ефективніша форма бездротової зарядки.
iPhone заряджатиметься при потужності до 7,5 Вт на бездротовій зарядній панелі, тоді як MagSafe забезпечує до 15 Вт. Стандартна бездротова зарядка Qi не тільки повільніша, але й набагато менш ефективна, а в деяких випадках може нагрівати iPhone більше за MagSafe.
Простір між котушками, яким би малим він не був, створює значні проблеми з ефективністю. Коли електрика проходить через зарядні котушки, вона створює магнітне поле, яке взаємодіє з котушками в iPhone, щоб забезпечити заряд акумулятора. Це магнітне поле є властивою неефективністю, оскільки значна частина поля втрачається в порожньому просторі.
Щільно укладений згорнутий дріт, крізь який проходить електрика, стає дуже гарячим, тому бездротові зарядні панелі зазвичай мають теплу поверхню. Котушки в iPhone також нагріваються під час передачі електроенергії, створюючи ще одне джерело тепла. Загалом, бездротова зарядка — це дуже теплий процес, який може довгостроково впливати на хімічний склад акумулятора.
Зарядні пристрої Qi посилюють ці проблеми через погане вирівнювання та тенденцію виробників використовувати дешевші деталі. Те, що iPhone починає заряджатися після встановлення на зарядний пристрій Qi, не означає, що котушки ідеально вирівняні, що збільшує втрати енергії та зменшує швидкість заряджання. Більша температура означає, що акумулятор швидше зношується, як ми вже обговорювали.
MagSafe допомагає пом’якшити деякі з цих проблем завдяки вищим стандартам матеріалів, а також магнітному вирівнюванню. Деякі зарядні пристрої використовують переваги магнітів MagSafe, пропонуючи лише швидкість заряджання Qi — 7,5 Вт, що є чимось середнім. Однак покупцям краще шукати справжні зарядні пристрої MagSafe потужністю 15 Вт, коли це можливо, щоб забезпечити найкращий досвід зарядки та ефективність.
Зауважте, що зарядні пристрої MagSafe все ще не дуже ефективні, й щоб досягти 15 Вт бездротової зарядки, користувачі повинні мати адаптери живлення потужністю 20 Вт з підтримкою Power Delivery. Адаптери живлення без відповідних специфікацій заряджають iPhone лише на 7,5 Вт.
iPhone регулюватиме швидкість заряджання, щоб контролювати нагрівання, або навіть припинить бездротову зарядку, якщо стане занадто гарячим на 80%. Використання бездротової зарядки в прохолодному середовищі забезпечує найкращу продуктивність.
Найкращі методи зарядки
Найважливішим правилом заряджання iPhone є планування наперед. Майте зарядні пристрої там, де вони вам потрібні, знайте, на що вони розраховані, та знайте, коли їх краще використовувати. Цей рівень розуміння не потребує багато часу чи зусиль, крім початкового налаштування.
З часом ваш акумулятор хімічно виснажується, й цього неможливо уникнути. У середньому користувачі iPhone можуть розраховувати, що рівень заряду батареї буде зменшуватися приблизно на 10% на рік, залежно від факторів, розглянутих вище.
Що регулюється, так це швидкість пошкодження батареї. Найкращий спосіб зробити це, докладаючи найменших зусиль — довіритися програмному забезпеченню керування батареєю та скористатися деякими базовими передовими методами.
Наприклад, не тримайте iPhone під прямими сонячними променями або не нагрівайте його на повну, коли використовуєте кріплення на вентиляції автомобіля. Ніколи не залишайте свій iPhone у транспортному засобі влітку та обов’язково тримайте його якомога далі від гарячих поверхонь.
Запобігайте повній розрядці акумулятора вашого iPhone, але також намагайтеся уникати непотрібної зарядки. Якщо ви збираєтеся піти на кілька годин, під’єднайте свій iPhone до швидкого зарядного пристрою – це чудовий спосіб повністю зарядити батарею під час підготовки.
Справність батареї з часом погіршується незалежно від того, як ви керуєте зарядкою.
Нічна зарядка також абсолютно безпечна, оскільки iPhone керуватиме швидкістю заряджання на основі вашого звичайного розкладу сну. Дротовий зарядний пристрій із потужністю менш як 18 Вт біля ліжка забезпечить найкращий стан батареї, але зарядка MagSafe або Qi протягом ночі також не надто шкідлива.
Якщо ви справді турбуєтеся про стан акумулятора, віддайте пріоритет дротовому повільному заряджанню, потім швидкому заряджанню, потім MagSafe і, можливо, уникайте або мінімізуйте зарядку Qi. Звичайно, усі доступні методи заряджання є безпечними, вони можуть просто призвести до необхідності нового акумулятора за місяць або два до очікуваного дворічного вікна.
Для більшості людей просто найкраще тримати свій iPhone зарядженим і не надто турбуватися про стан батареї. Якщо ви маєте намір залишити пристрій або передати його комусь, щоб він використовувався понад двох років, розраховуйте поміняти батарею за $69.
Не існує способу переграти хімію та фізику.
Завантаження коментарів …