Что значит 30000 мач

Больше не значит дольше: как ёмкость батареи влияет на время автономной работы?

Автономная работа в течение всего дня является основным требованием любого пользователя при покупке нового смартфона. Казалось бы, совсем несложно обратиться к спецификациям, посмотреть на количество mAh (мАч или миллиампер-час) и сделать выводы. Но это иногда может привести к некоторым затруднениям: мы удивляемся малой продолжительности работы батареи от кажущегося огромным аккумулятора ёмкостью 4000 мАч или удивляемся тому, как долго может работать крошечная батарея внутри таких телефонов, как iPhone SE.

Рейтинг мАч телефона — довольно бессмысленная статистика, если рассматривать её отдельно. Время автономной работы на самом деле очень сложная штука, зависящая от с широкого диапазона аппаратных и программных переменных. Рассмотрим, почему вам не стоит доверять цифрам мАч как единственному показателю длительности автономной работы смартфона.

Что означает мАч?

Аббревиатура мАч, указанная в технических характеристиках аккумулятора, означает миллиампер-час. Это единица электрического заряда, которая равна подаче одного миллиампера тока постоянно в течение одного часа. Таким образом, батарея ёмкостью 1 мАч может обеспечить ток 1 мА в течение часа, а батарея ёмкостью 1000 мАч обеспечивает ток 1 мА в течение 1000 часов.

Однако батарея ёмкостью 1000 мАч, обеспечивающая ток 2 мАч, будет работать только 500 часов. Понятно, что смартфоны не работают в течение сотен или тысяч часов, потому что они потребляют намного больше 1 мА тока от аккумулятора. Чем больше ток, потребляемый вашим телефоном, тем меньше время работы аккумулятора.

При прочих равных условиях телефон с большей ёмкостью батареи прослужит дольше, чем меньший. Тем не менее, это наблюдается редко, поскольку начинка телефона и, следовательно, потребление энергии широко варьируются. Модель номер 1 может потреблять на 10, 20 или даже 30% больше тока, чем модель номер 2.

Уникальность аппаратного и программного обеспечения каждого смартфона означает, что нет двух одинаковых устройств. Вот почему простое знание ёмкости аккумулятора в мАч не даст вам по-настоящему полезной информации об ожидаемом сроке службы батареи.

мАч: цифры или результат

Прежде чем углубляться в ответы на вопросы «почему», давайте проведём несколько тестов. Мы запустили ряд телефонов с различными характеристиками и с помощью теста Speed ​​Test G и записали, сколько времени ушло на полный разряд аккумулятора.

Результаты расположены в порядке возрастания ёмкости батареи. Как видите, в них нет чёткой и очевидной тенденции. Можно было ожидать, что время жизни батареи будет примерно увеличиваться с увеличением ёмкости, но это не так.

В то время как смартфоны с гигантскими батареями на 5000 и 6000 мАч должны были обеспечить самое длительное время автономной работы в условиях стресс-теста, на самом деле победил Google Pixel 3a XL с 3700 мАч. Разница всего в несколько минут между 3700 мАч в Pixel 4 XL и Asus Zenfone с его батареей на 6 5000 мАч, говорит только о том, что одна ёмкость аккумулятора не является гарантией длительного срока его службы.

Пожалуй, самая яркая тенденция: большинство телефонов попадают в промежуток времени 3.5 — 4 часа автономной работы. Похоже, на эти цифры и нацелены производители — Google Pixel 4 на 2800 мАч, Galaxy S20 на 4000 мАч (модель Exynos) и 4510 мАч OnePlus 8 Pro — все они находятся в нескольких минутах друг от друга. Очевидно, что различные аппаратные характеристики и функции ПО используют аккумулятор по-разному.

Всё зависит от «начинки»

Аккумулятор питает всё оборудование вашего смартфона, от процессора до экрана. Очевидно, что различные аппаратные средства используют разное количество энергии. К примеру, процессоры низкого и среднего уровня потребляют меньше энергии, чем их флагманские аналоги.

В целом, более высокая производительность требует большего количества энергии. Поэтому так часто бюджетные телефоны имеют более длительное время автономной работы, чем телефоны премиум-класса с той же ёмкостью аккумулятора.

Но даже флагманы, как видите, могут иметь очень разные уровни энергопотребления. Посмотрите на ситуацию с Samsung S20 на базе чипсета Exynos и Snapdragon. Производители могут занижать скорость или, наоборот, разгонять чипсеты, чтобы достигать предпочтительной производительности.

Есть несколько хороших примеров того, как дополнительное аппаратное обеспечение может быстрее разряжать батарею. Google Pixel 4 и его радиолокационная система Soli являются ярким примером наличия функции, которая ускорят разряд.

Наличие камеры time-of-flight с её системой фокусировки, более мощных стереодинамиков или дисплея 4K также влияет на срок службы батареи. Даже что-то совсем маленькое, как зарядка S Pen в последних телефонах Galaxy Note, сказывается на сроке автономной службы. Да, эти функции делают телефоны уникальными, но они же имеют свою цену.

Тенденция к увеличению частоты обновления дисплеев также играет большую роль в том, почему современные телефоны потребляют так много энергии. Именно это является причиной того, что телефоны серии Samsung Galaxy S20 поддерживают частоту 60 Гц изначально, несмотря на наличие поддержки 120 Гц. Режим Pixel 4 с частотой 90 Гц понижает яркостью дисплея в попытке продлить срок службы батареи. Причина в том, что чем быстрее обновляется содержимое дисплея, тем больше энергии он потребляет.

Хотите ещё несколько примеров? Знаете ли вы, что 4300 мАч OnePlus 8 с экраном 90 Гц обеспечивает более длительное время автономной работы, чем 120-герцовый OnePlus 8 Pro с батареей на 4510 мАч? В остальном эти два телефона имеют практически идентичные характеристики — и это подчёркивает, насколько эффект частота обновления способна влиять на срок службы батареи.

Учтите, что время автономной работы — это не только вопрос аппаратной начинки. ПО смартфона также может влиять на время автономной работы, выгружая из памяти фоновые приложения, чтобы уменьшить нагрузку на процессор. Оболочка EMUI от Huawei, как известно, более агрессивна в этом отношении, чем Samsung UI One.

Энергозатратные 5G

Другой недавней тенденцией, усложняющей ситуацию с батареей, является поддержка 5G. Модемы и радиокомпоненты для 5G потребляют больше энергии, чем аналогичные для сетей 4G, а это означает, что ваша батарея не проработает долго в случае 5G-подключения. Ситуация усложняется тем, что разные 5G модемы и чипсеты потребляют разные уровни мощности.

Чипсеты среднего класса со встроенными модемами 5G, такие как Exynos 980 и Snapdragon 765G, должны потреблять немного меньше энергии, чем внешние модемы премиум-класса, используемые во флагманских смартфонах. Отчасти это может быть причиной того, что модели LG Velvet и, судя по слухам, Google Pixel 5 отказываются от энергоёмкого флагманского чипсета Qualcomm, Snapdragon 865.

Переход на оборудование 5G, безусловно, увеличил потребность в батареях большей ёмкости. Однако, является ли это важным параметром при покупке, зависит от того, действительно ли вам нужна поддержка пока не распространённых 5G-сетей.

Если вы сейчас работаете с 4G, что наиболее вероятно, то энергопотребление компонентов смартфона будет не таким высоким, а время автономной работы станет чуть более длительным.

По словам генерального директора Redmi Лу Вейбинга, переход с 4G на 5G обычно требует как минимум на 20% больше энергии.

Вопрос баланса

Ключевой вывод из всего сказанного: создать смартфон с длительным временем автономной работы не так просто, как встроить в него максимально возможную батарею. Производители должны учесть стоимость, объём свободного пространства в корпусе и оборудование, которое собираются использовать. Чем больше функционала в телефоне, тем сложнее всё это сбалансировать. Большинство производителей стараются достичь баланса в необходимом оборудовании и ёмкости аккумулятора, который поможет использовать смартфон в течение всего дня.

Стресс-тест не выявил прямой зависимости между ёмкостью и временем автономной работы, потому что её нет. Аккумуляторы большего размера, очевидно, обеспечивают большую мощность, но выбор оборудования, сделанный производителями, оказывает не меньшее влияние на фактические результаты работы батареи.

Смартфоны среднего класса с менее энергоёмкими технологиями, такие как Pixel 3a, имеют батареи меньшего размера, работая при этом весь день. В премиум-сегменте производители используют аккумуляторы большей ёмкости для поддержки более энергозатратных технологий, вроде 5G, дисплеев с высокой частотой обновления или дополнительной производительности в играх.

Конечно, то, как вы используете свой телефон, тоже очень влияет на время автономной работы. У фанатов соцсетей и сёрфинга в интернете в конечном итоге расход батареи гораздо ниже, чем у мобильных геймеров.

Источник

Что такое Ампер-часы в аккумуляторе и как их перевести в Ватт-часы?

Всем привет. Автономность работы ноутбука, мобильного телефона, источника бесперебойного питания -зависит от параметра аккумулятора, именуемой ёмкостью. Измеряется она в миллиампер-часах: mAh или мАч. Для АКБ маломощных устройств или ампер часах: Ah или Ач. Узнав, какой ёмкостью обладает АКБ, можно подвести черту к времени запитывания аккумулятором электроэнергии для потребляемого устройства. Об этом мы и поговорим в статье.

Почему измерение ёмкости проводится в ампер часах?

Что такое «Ампер в час»? – это единица измерения электрического заряда, основное назначение которое выражается ёмкостью АКБ. Внесистемной единице можно дать логическое объяснение.

СПРАВКА! Одним «Ач» считается заряженный электрон, что проходит на протяжении одного часа сквозь площадь металлического проводника при пропускании тока в 1 Ампер.

То есть теоретически – полностью заряженная батарея с ёмкостью в 1000 мАч готова демонстрировать силу тока в 1 А в течении 1 ч. Если потребуется ток 10А, то АКБ сможет выдать его в течении 0,1 ч. Если нужен ток в 0,2 А, батарея будет выдавать его за 5 часов. Логика перевода здесь ясно прослеживается.

В малогабаритных аккумуляторах для удобства счисления используют значение миллиампер в час. В редких случаях используют микроампер в час. Этими АКБ оснащаются малые устройства – в основном электроника.

В реалиях ёмкость батареи приводят, опираясь на двадцатичасовой цикл разряда до «Minimum»-значения «Umin» – тот параметр, до которого лучше не доводить перезаряжаемую батарею.

Рассмотрим на реальных примерах, что значит значение ёмкости.

Пример расчета выдаваемого тока в автомобильном АКБ

В авто используют увесистые аккумуляторы с большой емкостью. Например, ёмкость аккумулятора 6CT-62N равна 62 Ач. Из этого значения можно рассчитать силу тока, которая будет разряжать устройство равномерно до конечного напряжения. В автомобиле оно равно 10,8 В. Измерения делаются исходя из исходных данных:

1. Ёмкость – 62 Ач.
2. Время разряда – 20 часов.
3. Рабочее U – 12 В.
4. Конечное напряжение – 10,8 В.

Чтобы узнать, какой ток способен выдавать аккумулятор на протяжении 20 часов, следует:

Дополнительно, перевести ёмкость Ач можно в единицу измерения – кулон. 1 Кл/с = 1 А, или 1 Ач = 3600 Кл.

Перевод в Вт/ч

Изготовителей аккумуляторных батарей условно необходимо поделить на две касты:

1. Первые указывают «запасаемый заряд» (в ампер/часах) аккумулятора.
2. Вторые пишут «запасаемую энергию» в Втч.

Самое интересное, эти единицы измерения указывают на ёмкость аккумулятора. Для измерения максимально точного значения ёмкости путем перевода Втч в Ампер часов, необходимо провести математический расчет с использованием интегралов от показателя мгновенной мощности, которое выдает перезаряжаемая батарея при разряде.

Но если рассчитать нужно приблизительно, можно оперировать средними показателями напряжения и используемого тока, приведя все данные к такому знаменателю:

Если приплюсовать сюда время, выйдет:

Расшифровка формулы следующая – запасаемая энергия (ватт-час) с допустимой погрешностью равна произведению запаса заряда (Ампер часы в аккумуляторе) на напряжение (В, среднее).

Е=q*U

E=q*U*3600

Если Вт конвертировать в Дж.

Вернемся к примеру, с АКБ, который необходим для стартера. В нем сказано, что запасаемые заряд равен 62 Ач, рабочее напряжение – 12 В.

Ёмкость (запасаемая энергия) с допустимой погрешностью равняется:

62 Ач * 12 В = 744 Втч = 744 Втч*3600 = 2,678 МДж.

Применение АКБ

Есть множество типов аккумуляторов, которые используют в различных гаджетах, направлениях и системах:

1. В энергетике, подстанциях телекоммуникационного оборудования, в качестве аварийного источника питания железнодорожных переездов применяются стационарные свинцовые аккумуляторы.
2. Для питания шахтерских подъемников, средств связи, для запуска дизельных станций и двигателей авиации применяют Никель-кадмиевые АКБ.
3. Для автономного питания портативных приборов используют Никель-металлогидридные АКБ.
4. Портативные устройства, типа мобильного телефона, колонок, камер питаются с помощью Li-ion аккумуляторов.
5. Некоторые портативные гаджеты могут снабжаться литий-полимерными АКБ. Их обычно позиционируют с повышенной безопасностью и увеличенным ресурсом, по сравнению с Li-ion.

Уже несколько десятилетий подряд Li-ion АКБ считаются наилучшими для небольших устройств из-за быстрого заряда, большей ёмкости в соизмерении с размером, имеют меньший вес и более долгий срок службы.

Что происходит в период эксплуатации?

К сожалению, со временем, все перезаряжаемые батареи проходят через процессы химического старения. В следствии этого, ёмкость постепенно уменьшается, что приводит к необходимости частого заряда. В дополнение к такому процессу может снижаться максимальная мгновенная производительность АКБ (ее еще называют пиковой).

Чтобы прибор с перезаряжаемой батареей корректно работало, все электрозависимые компоненты должны незамедлительно получать доступ к электропитанию.

Главным фактором, влияющим на мгновенную передачу заряда АКБ есть его полное сопротивление. Если оно высокое, то перезаряжаемая батарея не всегда сможет отдавать тот заряд, которой требуется для качественной работы прибора. Из-за этого оно может не запускаться или прекратить работать. Полное сопротивление АКБ может увеличиваться:

1. На постоянной основе при химическом старении.
2. Краткосрочно при низком уровне заряда.
3. Временно при малых и отрицательных температурах воздуха.

Если же порог минимального напряжения для работы АКБ будет преодолён при увеличении сопротивления (то есть станет меньшим количество выдаваемых мАч) – автономная работа устройства поддерживаться не сможет.

Источник