Alt om bærbare batterier: Opdateret

Har du nogensinde spekuleret på, hvorfor din bærbare enheds batteri ikke varer længere? Vi forklarer teknologien bag batteristrøm og giver tip til, hvordan man maksimerer det.

  • Introduktion
  • Batterieteknologi forklaret
  • Batterier mod brændselsceller
  • Kraft og ydeevne
  • Ti tips til kraften sulten
  • Hvordan et batteri fungerer

Den simple kendsgerning i notebook-livet er, at systemer simpelthen ikke løber så længe på deres batterier som vi gerne vil - selv langvarige notesbøger, som Sony's VAIO VGN-TX27GP, varer kun 5, 5 timer på et enkelt batteri.

For at hjælpe dig med at træffe kloge beslutninger om de bærbare computere, du køber, og hvordan du bruger dem, afdæler vi dagens batteriteknologier og undersøger brændselscelleteknologien, der kan få strøm til din næste notesbog. Vi giver også 10 tip til at få mest muligt ud af dit systems nuværende batteri sammen med en ordliste med nøgleord.

Vi kan ikke lave et batteri for evigt, men vi kan hjælpe med at sikre, at du får mest ud af hver elektron.

  • Introduktion
  • Batterieteknologi forklaret
  • Batterier mod brændselsceller
  • Kraft og ydeevne
  • Ti tips til kraften sulten
  • Hvordan et batteri fungerer

Batterieteknologi forklaret

Med fire batteriteknologier på scenen og en venter i vingerne, er der sikkert et batteri, der passer til dine behov.

Selv om alle batterier ikke er skabt ens, har de alle evnen til at gøre kemisk energi til elektrisk strøm til strøm elektroniske enheder - fra små digitale musikafspillere til store notebooks. Som med batteriet i en bil frigør en kemisk reaktion inde i en notesbords batteri elektroner for at strømme fra den positive terminal til den negative terminal, hvilket skaber nok strøm til at køre enheden.

Det var da

Den gamle timer for mobilbatterieteknologi er nikkel-cadmiumcellen (NiCd), en gang baggrunden for notebook-design. Desværre kan NiCd-celler kun bære nok strøm til at køre et system i omkring en time, og de indeholder giftige cadmium, hvilket gør dem svært at bortskaffe.

Og på trods af deres evne til at blive genopladet omkring 1000 gange lider nikkel-cadmium-cellebatterier også af noget, der hedder 'memory effects'; Over tid mister de evnen til at holde en komplet opladning. Heldigvis har lysere og mere kraftfulde batteridesigner overgået NiCd, og i dag bruges NiCds hovedsagelig i legetøj og billige trådløse telefoner. For ca. ti år siden skiftede de fleste bærbare producenter til nikkel-metalhydrid-batterier (NiMH). Ikke kun kan disse batterier holde omkring 40 procent mere strøm, de er ikke så modtagelige for hukommelsesproblemer som NiCds er, og de er mere miljøvenlige. På downside kan du kun genoplade dem ca. 200 gange mod 400 opladningscyklusser til nyere design.

Kemi Peak watt-timer / antal genopladninger Problemer Hovedbrug
Nikkel-cadmium (NiCd) 80/1000 Tungt for den kraft det har, hukommelseseffekter, indeholder giftige elementer Legetøj, trådløse telefoner
Nikkel-metalhydrid (NiMH) 120/200 Moderat vægt for strøm, begrænset levetid Genopladelige batterier, ældre notesbøger, mobiltelefoner
Lithium-ion

(Li-ion)

160/400 Svært at fremstille, dyrt Notebooks, håndholdte
Lithium-ion polymer

(Li-poly)

130/400 Svært at fremstille, dyrt Mobiltelefoner og backupbatterier
Brændselscelle N / A Eksperimentelle, dyre Rumfærge, kraftværker, bilforskning

Dette er nu

I dag regulerer litiumioncellen (også kendt som Li-ion), som rummer omtrent to gange kapaciteten af ​​et nikkel-cadmiumbatteri, det bærbare batteribeslag. Lithiumionteknologi, der bruges på de fleste bærbare computere, håndholdte og mobiltelefoner, kan holde meget strøm, men dets eksotiske materialer gør det dyrt. En del af kreditten for dens succes går til en lille controller chip indlejret i hvert batteri, der justerer, hvor hurtigt batteriet udlader og forhindrer det fra overopladning.

Kommer snart

Kig efter lithium-polymer (Li-poly) teknologi for at komme ind i mobiltelefoner, håndholdte og bærbare computere i den nærmeste fremtid. Ekstremt let og formbar, disse batterier er i stand til at levere næsten lige så meget strøm som lithiumionceller, men kan også formes til at passe ind i en enheds skjulte kroge og kroge. For et kig på en anden batteriteknologi, se næste afsnit på brændselsceller.

  • Introduktion
  • Batterieteknologi forklaret
  • Batterier mod brændselsceller
  • Kraft og ydeevne
  • Ti tips til kraften sulten
  • Hvordan et batteri fungerer

Batterier mod brændselsceller

Det traditionelle batteriets dage kan nummereres. Takket være de seneste fremskridt inden for brændselscelle-teknologi kan din næste notesbog (eller måske den efterfølgende) køre i dagevis på en enkelt opladning. Disse næste generationens batterier, som indeholder kemikalier som methanol opbevares i små tanke, er bestemt ikke din gennemsnitlige strømkilde. I lighed med små kemiske anlæg anvendes forskellige typer brændselsceller i rumfartøjer, eksperimentelle miljøvenlige biler og små kraftværker. NEC udvikler en brændselscelle til en notesbog, der kan give en forfærdelig 40 timers batterilevetid.

Så hvordan fungerer en brændselscelle? "Brændselscellen er baseret på det omvendte princip om vandelektrolyse ... [Brændselsceller] arbejder ved at have brint og ilt reagerer på at generere elektricitet", siger Yoshimi Kubo, seniorforsker, der fører tilsyn med NECs projekt om at skabe en brændselscelledrevet notebook (prototype afbildet ovenfor).

Methanol eller methylalkohol er NEC's brændstof af valg, og Kubo har lavet en prototype notesbog, der kan køre i fem timer på omkring en pint af 10 procent brændstof. Når tanken er tør, skal du glemme et strømkabel, fordi brændselscellen ønsker mere methanol. Hæld bare en lille flaske brændstof, og det er klar til at gå. I stedet for at have en bagful batterier på en lang flyvning, er alt du behøver en flaske methanol - men pas på: methanol er en gift.

For øjeblikket er emballage den største hindring for brændselsceller. "I øjeblikket kan brændselscellen ikke passe ind i en standardbatteri-placering", sagde Kubo. "Det vil kræve yderligere udvikling for at passe ind i en notesbog, og miniaturisering er en udfordring, vi står over for". Ifølge Kubo angriber NEC dette problem fra tre retninger: oping koncentrationen af ​​methanol; bruger en lav-effekt processor; og øge tankens størrelse.

Brændselscelle-drevne håndholdte

I modsætning hertil tænker Hitachi mindre. Sammen med Tokai, en japansk maker af cigaretændere, arbejder Hitachi på en brændselscelledrevet håndholdt. Om størrelsen af ​​et AA-batteri indeholder brændselscellen 57g 20% ​​methanolbrændstof, og den driver en håndholdt computer i 6 til 8 timer. Inden den planlagte lancering (som oprindeligt blev slået til 2005 men siden er blevet skubbet tilbage), vil selskaberne forsøge at øge runtime ved at bruge 30 procent methanolbrændstof, hvilket gør en 12-timers håndholdt en særskilt mulighed.

Alt dette skaber stor forretning i løbet af det næste årti, ifølge Daniel Benjamin, en marketinganalytiker hos Allied Business Intelligence, der ligger i Oyster Bay, New York. "Brændselsceller vil give en ren energikilde, men omkostninger og tekniske problemer vil udgøre betydelige hindringer". På trods af dette siger han, at der i 2011 kunne være 200 millioner brændselsceller af alle størrelser og kapaciteter, der sælges, hvilket giver alt fra MP3-afspillere til bærbare computere.

På det tidspunkt kan vi muligvis kysse vores batterier farvel sammen med den evige søgning efter et stikkontakt for at oplade dem - selvom det er muligt at finde brændstof, kan der opstå et andet problem.

  • Introduktion
  • Batterieteknologi forklaret
  • Batterier mod brændselsceller
  • Kraft og ydeevne
  • Ti tips til kraften sulten
  • Hvordan et batteri fungerer

Kraft og ydeevne

Den notesbog du køber kan hjælpe med at bestemme mængden af ​​oppetid, du kan forvente på en flyvning. Hvorfor? Selv om CPU'en bruger ca. halvdelen af ​​den bærbare computers samlede strøm, har de seneste fremskridt i processorteknologi lettet byrden på et systems batteri. Nu, takket være Intels Core Duo og Centrino-teknologi, kan notebooks f.eks. Løbe hurtigere og længere på de samme batterier, de plejede at bruge. Her er den lave nede på, hvilke processorer, der lader notebookbøger vare længst.

Intel Core Duo (en del af Centrino Duo-pakken)

Uden tvivl er Core Duo batterilevet mester. Med to processorkerner, to megabyte niveau 2 cache og evnen til at strømline operationer, balancerer den rå strøm med lang batterilevetid. Toss i en Intel-lavet Wi-Fi radio og et Intel chipset, og Core Duo er en del af Centrino Duo triaden.

Intels Centrino Duo mobile platform (tidligere kodet Napa) omfatter Core Duo (Yonah) processoren, PRO / Wireless 3945ABG trådløst netværk modul og 945 Express chipset.

Kører på op til 2, 16 GHz, bærer Core Duo-notesbøger ringe rundt i konkurrencen, og mange tilbyder over fire timers batterilevetid.

Intel Core Solo

Intels Core Solo-processor ligner meget Core Duo, men det bruger single i modsætning til dual processor kerner. Dette resulterer i reduceret rå ydelse, men det betyder også, at chippen bruger mindre strøm - 5, 5-27W i forhold til Core Duo's 15-31W. Core Solo kører med hastigheder på op til 1, 83 GHz

AMD Turion 64 X2

Turion 64 X2 er Core Duos hovedkonkurrent. Ligesom Intel's version, tilbyder den to processorkerner for øget ydeevne, mens multi-tasking. Det kan også prale af AMDs PowerNow! strømstyringsteknologi, som AMD siger kan forlænge systemets batterilevetid med op til 65%. Indbygget anti-virus beskyttelse er inkluderet, og processoren kommer i hastigheder op til 2GHz. Dets strømforbrug er lidt højere end det, der ses på Core Duo-processorer, og ligger mellem 31 og 35 watt.

AMD Turion 64

Turion 64 er en nedskåret version af Turion 64 X2. Det tilbyder alle de samme funktioner som X2, men som Intels Core Solo, indeholder kun en enkelt processor kerne. Dens strømforbrug varierer mellem 25 og 35 watt, med hastigheder på op til 2, 4 GHz.

  • Introduktion
  • Batterieteknologi forklaret
  • Batterier mod brændselsceller
  • Kraft og ydeevne
  • Ti tips til kraften sulten
  • Hvordan et batteri fungerer

Ti tips til den kraft-sultne

Med en lille strømbesparelse og nogle smarte bevægelser kan du forbedre din bærbare computers levetid betydeligt. Her er vores top 10 tips til at få mest muligt ud af dine batterier.

1. Tænk lille

Hvis ekstra lang batterilevetid betyder noget for dig, skal du glemme den enorme 17-tommers skærmbogen med tophastighedsprocessoren - det vil nok ikke løbe i mere end to timer. Når du køber din næste notesbog, tænk små og overvej et ultra-bærbart eller et tyndt og lyst system. En Intel Core Duo-processor bruger omkring halvdelen så meget strøm som en Pentium 4, en 12.1in. skærmen bruger 50 procent mindre saft end en 17-tommers model, og at få en 4.200 rpm harddisk i stedet for en 5, 400 rpm model kan betyde en ekstra 15 til 20 minutters batterilevetid.

2. Styr din strøm

Juster notebookens strømindstillinger for at finde en komfortzone, hvor du bruger så lidt strøm som mulig uden indblanding i dine computeropgaver. Stien til kontrolpanelet varierer alt efter dit operativsystem og opsætning, men for Windows XP Home og Pro-brugere skal du følge disse trin: Gå til Start / Kontrolpanel / Ydelse og vedligeholdelse / Strømindstillinger. Indstil LCD-skærmen til at slukke efter 5 minutters inaktivitet, lad harddisken forblive aktiv i 20 minutter, og gem systemets indhold i RAM, når det lukkes. Hvis din notesbog går i seng for tidligt, skal du justere indstillingerne.

3. Dim alle lysene

Din LCD-baggrundsbelysning bruger op til 10 watt strøm, et stort batteriafløb. Sænk skærmens lysstyrke til, hvor det er behageligt at se uden skævhed. Ud over de strømindstillinger, der er beskrevet ovenfor, har de fleste bærbare computere nem funktionstaster til styring af skærmens lysstyrke. Se efter funktionstasten med lysstyrkeikonet og en pil ned ved siden af ​​det (dette er F6-tasten på mange systemer). Også nogle nye notesbøger, som Apples MacBook Pro, justerer skærmens lysstyrke, så de passer til forholdene.

4. Vær batteridrevet /> Ved, hvor meget strøm der forbliver, ved at tjekke batteriets strømikon i systembakken. Eller køb en notesbog med et batteri, der har et ladningsniveau LED-måle på selve batteriet, så du bare kan vende over systemet for at se, hvor meget batterilevetiden forbliver. Hvis du virkelig vil se masser af detaljer om, hvad dit batteri gør, og hvor meget levetid der er tilbage, skal du tage batteriovervågningen til det næste niveau med PassMark's BatteryMon-hjælpeprogram.

5. Dobbelt eller tredobbelt din fornøjelse

Nogle notesbøger giver dig mulighed for at fordoble et andet batteri, der passer ind i en modulær bugt, der næsten fordobler runtime. Et par systemer kan endda tage så mange som tre batterier, hvis du inkludere docking stationen, også kaldet en medie skive. IBM ThinkPad X41 kan f.eks. Udstyres med et batteri med stor kapacitet i stedet for sit standardbatteri, og det har en stik til et ekstra bundmonteret eksternt batteri.

6. Oplad, når du kan

Inden du forlader hjemmet eller kontoret med din notesbog, skal du oplade alle batterierne helt. Hvis du rejser, skal du kigge efter en stikkontakt for at give dine batterier en genopfriskning, når du kan, fordi hver lille smule hjælper. Nogle tredjepartsenheder hjælper dig med at oplade på vejen, f.eks. IGo's Juice 70. Denne alsidige enhed gør det hele: det er en almindelig vekselstrømsadapter samt en bilkonverter, og den vil fungere på mange fly. Med det rigtige stik kan det endda oplade din telefon eller håndholdt.

7. Kontroller CMOS-batteriet

Hvis du skal nulstille din notesbogs ur eller dit system-BIOS, kan du have et dårligt backupbatteri. Også kaldet CMOS batteriet; dette sekundære batteri, som styrer uret, når systemet ikke er i brug, kan slukke for hovedbatteriet, hvis det er dødt. Den gode nyhed er, at dette batteri er billigt. Den dårlige nyhed er, at du sandsynligvis skal grave rundt i systemet for at finde den. Nogle leverandører sætter backupbatteriet under hukommelseskortslotserne, mens andre skifter CMOS-batteriet under eller ved siden af ​​hovedbatteriet. Tjek din manual eller leverandørens tekniske supportwebsted for at få yderligere oplysninger.

8. Luk ned unødvendige programmer

Når du kører din notesbog på batteristrøm, skal du slukke for enheder og programmer, du ikke har brug for. Når du ikke er tilsluttet et trådløst hotspot, skal du slukke for Wi-Fi-hardware. Hvis du har adgang til trådløse netværk med et pc-kort, skal du fjerne det, når det ikke er tilsluttet. At høre musik via cd-rom-drevet og se dvd'er er også store batteridrænninger.

9. Start med komplette afløb

For at sikre langsigtet batteri vitalitet, gør følgende: Når du først bruger din notebook på batteristrøm, lad batteriet helt afløb, før du genoplader det. Lad ikke genoplades, når batteriet kun er halvt drænet. Gør det i det mindste de første to sessioner. Undgå også temperatur ekstremer. Forlad ikke en notesbog i en varm bil eller brug den udendørs i ekstremt koldt vejr; varme batterier aflader meget hurtigt, og koldt kan ikke skabe så meget strøm.

10. Terminal pleje

Sørg for, at batterikontakterne, der forbinder dine celler med notebook'en, er lige og rene og fri for snavs, fordi det sidste du har brug for er en dårlig forbindelse. De fleste kontakter er flade, kobberfarvede metalstrimler, men de kan være skjulte mellem stykker af beskyttende plastik. Hver sjette måned eller deromkring skal du give kontaktpersonerne en rengøring med en vatpind og gnidningsalkohol for at fjerne elektronskårende snavs og snavs. En dårlig forbindelse kan holde dig ude af at få mest muligt ud af batteriet.

  • Introduktion
  • Batterieteknologi forklaret
  • Batterier mod brændselsceller
  • Kraft og ydeevne
  • Ti tips til kraften sulten
  • Hvordan et batteri fungerer

Hvordan et batteri fungerer

Batteri celle

Celler er individuelle cylindriske rum i et batteri, der producerer strøm. Så mange som 12 celler bruges i et notebook batteri.

Kapacitet

Dette refererer til mængden af ​​energi, et batteri indeholder. Det typiske notebookbatteri har mellem 2.000 og 6.000 milliamp timer (mAh) kapacitet. Se milliamp timer.

Opladningscyklus

Dette beskriver batteriets komplette opladnings- og afladningscyklus. Fuldt dræning af batteriet og opladning er en opladningscyklus.

nedbrydning

Processen, hvorved kemikalierne i et batteri mister deres evne til at holde en fuld opladning. Se hukommelseseffekt.

udledning

Dette beskriver, at du bruger strømmen, der er opbevaret i et batteri, ved at dække opladningen kemisk.

Elektrolyt

Dette kemikalie bærer elektroner, mens batteriet bruges.

Energitæthed

Dette udtryk beskriver, hvor meget energi et batteri indeholder, baseret på dets watt-time kapacitet divideret med dens vægt; mange eksterne batterier har mellem 100 og 200 watt-timer energi.

Brændselscelle

Dette refererer til en hvilken som helst af forskellige indretninger, der omdanner kemisk energi direkte til elektrisk energi. De adskiller sig fra batterier, fordi de bruger flydende brændstof til at producere elektrisk energi, mens batterier bruger reversible kemiske reaktioner.

Lithium-ion batteri

Disse batterier bruger lithium til den negative elektrode og tilbyder høj energitæthed og evnen til at gennemgå gentagne opladningscyklusser.

Lithium-ion-polymer batteri

På samme måde som et lithiumionbatteri bruger et lithium-ion-polymer batteri en ledende plastik og er mere formbar end traditionelle lithium-ion-batterier. Lithiumionpolymeren kan formes i forskellige former, hvilket kan være kritisk vigtigt for beslutningstagerne af små enheder, såsom mobiltelefoner.

Hukommelseseffekt (aka memory degradering)

For ikke at forveksle med computerhukommelse er dette tabet af evnen til fuldt opladning af et batteri, hvilket sker over en lang periode med batteriforbrug.

Milliamp time

Dette er den primære batterikapacitet, svarende til en tusindedel af en amp-time, der generelt refereres til af dens akronym: mAh. Det typiske notebookbatteri har mellem 2.000 og 6.000 milliamp timer kapacitet.

Negativ elektrode

Dette er den ledende del af batteriet, som elektroner strømmer af.

Nikkel-cadmium batteri

Også kendt som NiCd, dette er den originale batteriteknologi, der bruges i notebooks. Ved brug af cadmium som den negative elektrode har disse batterier en relativt lav energitæthed og lider af hukommelseseffekter.

Nikkel-metalhydrid batteri

Ved at fjerne cadmium og bruge nikkelhydrid i stedet, er disse batterier lavet til at holde mere energi, men de kan ikke genoplades mere end et par hundrede gange. De kaldes generelt NiMH.

Porøs separator

Dette permeable materiale eller membran adskiller batteriets to elektroder og tillader strøm at strømme fra den positive til den negative elektrode.

Positiv elektrode

Dette er den ledende del af batteriet; elektroner flyder væk fra det.

Genopladeligt batteri

Dette er et batteri, der kan bruges gentagne gange ved at tilføre strøm til det, når cellerne er drænet. Disse batterier kan typisk gå gennem et par hundrede opladningscyklusser, før de begynder at miste evnen til at holde en afgift.

Watt-timer

En watt-time er en måling af mængden af ​​energi, der holdes i et batteri, der kan drive en one-watt-enhed i en time. Mange eksterne batterier har mellem 100 og 200 watt-timer energi.

 

Efterlad Din Kommentar