211service.com
Een betere graadmeter voor de levensduur van de batterij
Texas Instrumenten (TI), gevestigd in Dallas, heeft een batterijmeterchip ontwikkeld die gebruikers van mobiele telefoons tot op de minuut kan vertellen hoeveel gesprekstijd of standby-tijd ze nog hebben - een nauwkeurigheid die veel groter is dan die van bestaande batterijmeters. Met zo'n nauwkeurige meter kunnen smartphoneontwikkelaars meer energie uit de batterij persen, waardoor de tijd tussen oplaadbeurten mogelijk met de helft of meer wordt verlengd.
De nieuwe TI-meter is nauwkeuriger dan de huidige meters, die de spanning van een batterij meten, omdat hij een aantal elektrische eigenschappen meet. Op spanning gebaseerde meters zijn grillig en onbetrouwbaar omdat de spanning niet gestaag daalt als de batterij wordt ontladen. Bovendien verandert de spanning naarmate de batterij ouder wordt en verschillende temperaturen ervaart. Het varieert ook met verschillende stroomvereisten voor de batterij.
De TI-meter is nauwkeuriger - tot op 1 procent van de werkelijke energie die nog in de batterij zit - omdat hij naast de spanning ook elektrische eigenschappen meet. Het belangrijkste is dat het een kenmerk van batterijcellen meet dat aan de basis ligt van de spanningsveranderingen die de huidige meters onbetrouwbaar maken. Deze functie, impedantie genaamd, is een maatstaf voor de weerstand tegen stroom, en verandert met de temperatuur, de leeftijd van de batterij en de stroombehoefte van een batterij.
Door de veranderingen in impedantie te kennen, kan de chip spanningsveranderingen opnieuw interpreteren, zodat hij niet voor de gek gehouden wordt door spanningsveranderingen die door deze factoren worden veroorzaakt. Als iemand bijvoorbeeld belt, daalt de spanning zodra de telefoon het signaal uitzendt. Een conventionele meter zou dit interpreteren als een plotselinge daling van de hoeveelheid energie die nog in de batterij zit, wat zou kunnen leiden tot batterijbesparende maatregelen in energiebeheersoftware. De nieuwe meter zou herkennen dat de cel nog steeds voldoende energie heeft. De aanpak werkt ook met lage spanningen veroorzaakt door celleeftijd.
De nieuwe meterchip, die ofwel in de printplaten van een telefoon of rechtstreeks in een batterijpakket wordt ingebouwd, zou bijzonder nuttig kunnen zijn in smartphones. Sommige telefoongebruikers moeten ervan uitgaan dat nadat de meter halverwege is, de batterij elk moment kan leeglopen. Bovendien maken slechte batterijmeters het moeilijk om energiebeheersoftware te gebruiken op telefoons die de batterijcapaciteit kunnen vergroten. Energiebeheersoftware vertraagt processors, schakelt de flitser van de camera uit en dimt het scherm om de batterij te sparen zodra deze bijna leeg is. Het kan ook gegevens opslaan en toepassingen afsluiten net voordat de batterij leeg is. Dergelijke software kan echter te snel energiebesparende maatregelen nemen als deze afhankelijk is van een onnauwkeurige batterijmeter, wat resulteert in trage apparaatprestaties terwijl er nog voldoende lading is.
Het probleem wordt erger naarmate de batterij ouder wordt en naarmate de batterij leeg raakt, daalt de spanning sneller. Met conventionele meters kan dit ertoe leiden dat de telefoon wordt uitgeschakeld als er nog behoorlijk wat energie over is. Veel van het waargenomen verlies aan batterijduur bij oudere telefoons is eigenlijk gewoon een probleem met de batterijmeter. Je kunt 30 procent van de energie in een batterij verliezen, simpelweg omdat het apparaat zichzelf te vroeg uitschakelt, zegt Richard DelRossi, een ingenieur bij TI. Hij zegt dat de nieuwe, nauwkeurigere batterijmeter de bruikbare batterijcapaciteit met maar liefst 50 tot 100 procent zou kunnen vergroten, afhankelijk van de energiebeheerstrategie.
Andere telefoon- en chipfabrikanten ontwikkelen ook betere batterijmeters. Benaderingen genomen door Motorola , gevestigd in Schaumburg, IL, en PowerPrecise , een chipmaker gevestigd in Herndon, VA, die wordt gefinancierd door Intel, combineert spanningsgegevens met stroommetingen om te bepalen hoeveel energie is gebruikt. Door de hoeveelheid verbruikte energie af te trekken, krijgt u een goed idee van hoeveel er nog over is, zolang u maar weet hoeveel energie er was om mee te beginnen. Maar de capaciteit van de batterij hangt, net als de spanning, af van bepaalde omstandigheden, zoals temperatuur, batterijleeftijd en stroomverbruik. Om deze factoren aan te passen, kunnen deze systemen verwijzen naar modellen van batterijgedrag op basis van eerdere tests om te raden hoe deze omstandigheden de algehele capaciteit van de batterij zullen beïnvloeden. Een dergelijk systeem geeft een veel nauwkeurigere meting van de batterijlading dan alleen spanningsmetingen, zegt Jerry Hallmark, hoofd van Motorola's onderzoek naar energieverbruik in mobiele apparaten.