211service.com
En bättre mätare på batteritid
Texas instrument (TI), baserat i Dallas, har utvecklat ett batterimätarchip som kan tala om för mobiltelefonanvändare på minut hur mycket samtalstid eller passningstid de har kvar – en grad av noggrannhet som är mycket större än den som tillhandahålls av befintliga batterimätare. En sådan exakt mätare skulle kunna göra det möjligt för utvecklare av smarta telefoner att pressa ut mer energi ur batteriet, vilket potentiellt ökar med hälften eller mer av den tid det varar mellan laddningarna.
Den nya TI-mätaren är mer exakt än dagens mätare, som mäter ett batteris spänning, eftersom den mäter ett antal elektriska egenskaper. Enbart spänningsbaserade mätare är oberäkneliga och opålitliga eftersom spänningen inte faller stadigt när batteriet laddas ur. Dessutom ändras spänningen när batteriet åldras och upplever olika temperaturer. Det varierar också med olika effektkrav på batteriet.
TI-mätaren är mer exakt – till inom 1 procent av den faktiska energin som finns kvar i batteriet – eftersom den mäter elektriska egenskaper förutom spänning. Det viktigaste är att den mäter en egenskap hos battericeller som ligger till grund för de spänningsförändringar som gör dagens mätare opålitliga. Denna funktion, som kallas impedans, är ett mått på motståndet mot strömflödet, och det ändras med temperatur, batteriålder och strömbehovet på ett batteri.
Genom att känna till förändringarna i impedansen kan chippet omtolka spänningsförändringar, vilket hindrar det från att luras av spänningsförändringar orsakade av dessa faktorer. Till exempel, när en person ringer ett samtal, sjunker spänningen så fort telefonen sänder signalen. En konventionell mätare skulle tolka detta som en plötslig minskning av mängden energi som finns kvar i batteriet, vilket kan innebära batteribesparande åtgärder i mjukvara för energihantering. Den nya mätaren skulle inse att cellen fortfarande har mycket energi. Tillvägagångssättet fungerar också med låga spänningar orsakade av cellålder.
Det nya mätarchippet, som är inbyggt antingen i en telefons kretskort eller direkt i ett batteripaket, kan vara särskilt användbart i smarta telefoner. Vissa telefonanvändare måste anta att efter att mätaren har nått halvvägs kan batteriet dö när som helst. Dessutom gör dåliga batterimätare det svårt att använda strömhanteringsprogramvara på telefoner som kan utöka batterikapaciteten. Power Management-programvara saktar ner processorer, stänger av kamerans blixt och dämpar skärmen för att spara på batteriet när den är låg. Det kan också spara data och stänga av applikationer precis innan batteriet tar slut. Sådan programvara kan dock vidta energibesparande åtgärder för tidigt om den förlitar sig på en felaktig batterimätare, vilket resulterar i trög enhetsprestanda medan det fortfarande finns gott om laddning.
Problemet blir värre när batteriet åldras och när batteriet är urladdat sjunker spänningen snabbare. Med konventionella mätare kan detta få telefonen att stängas av när det fortfarande finns en hel del energi kvar. Mycket av den upplevda förlusten av batteritid i äldre telefoner är faktiskt bara ett problem med batterimätaren. Du kan förlora 30 procent av energin i ett batteri bara för att enheten stänger av sig själv för tidigt, säger Richard DelRossi, ingenjör på TI. Han säger att den nya, mer exakta batterimätaren kan öka den användbara batterikapaciteten med så mycket som 50 till 100 procent, beroende på energihanteringsstrategin.
Andra telefon- och chiptillverkare utvecklar också bättre batterimätare. Tillvägagångssätt vidtagits Motorola , baserat i Schaumburg, IL, och PowerPrecise , en chiptillverkare baserad i Herndon, VA, som finansieras av Intel, kombinerar spänningsdata med nuvarande mätningar för att avgöra hur mycket energi som har använts. Att subtrahera mängden energi som används kan ge en bra uppfattning om hur mycket som är kvar, så länge man vet hur mycket energi som fanns där till att börja med. Men batteriets kapacitet, liksom med spänningen, beror på vissa förhållanden, såsom temperatur, batteriålder och effektbehov. För att justera för dessa faktorer kan dessa system hänvisa till modeller av batteribeteende baserade på tidigare tester för att gissa hur dessa förhållanden kommer att påverka batteriets totala kapacitet. Ett sådant system ger en mycket mer exakt mätning av batteriladdningen än enbart spänningsmätningar, säger Jerry Hallmark, som leder Motorolas forskning om energiförbrukning i mobila enheter.