Как Apple преодолевает пределы гармонии батареи с быстрой зарядкой и оптимальной зарядкой батареи

Наиболее важным ограничением мобильных устройств является мощность. Инженеры продолжают находить способы втиснуть в чипы больше транзисторов, но аккумуляторы упираются в стену физики, заставляя производителей устройств, таких как Apple, придумывать инновационные решения для этих ограничений.

Основная проблема заключается в том, что литий-ионный аккумулятор — текущий химический состав батареи — не особенно стабилен. Это более снисходительно, чем старые технологии, такие как никель-кадмиевые, но Сократить срок службы литий-ионного аккумулятора очень легко. по:

• Полностью разрядить аккумулятор
• Сохранение заряда батареи при 100% уровне заряда
• Дать батарее нагреться

У пользователей есть два противоположных желания относительно аккумуляторов, осознают они это или нет. В краткосрочной перспективе они хотят, чтобы устройство всегда было заряжено и готово к использованию — нет ничего более неприятного, чем разрядка раньше, чем вы ожидаете за день. В конечном счете, они хотят, чтобы батарея сохраняла свою емкость как можно дольше — замена батареи, чтобы вернуть устройству приличное ежедневное время автономной работы, дорого и раздражает.

Стремясь удовлетворить каждое из этих противоречивых желаний, Apple разработала две, казалось бы, противоречащие друг другу технологии: быструю зарядку, которая делает то, что заявлено, и улучшенную зарядку батареи, которая на самом деле замедляет зарядку батареи.

быстрая зарядка

Определенные устройства Apple — большинство из них Особенно iPhone 8 и новееИ Модели iPad с USB-CИ 14-дюймовые и 16-дюймовые модели MacBook Pro-Поддержка быстрой зарядки, которая может зарядить аккумулятор до 50% за 30 минут.

Для быстрой зарядки требуется мощное зарядное устройство и соответствующий кабель — она не работает с беспроводными зарядными устройствами MagSafe и Qi. Для каждой группы устройств необходимо:

• Айфон: Адаптер питания USB-C мощностью не менее 18 Вт (20 Вт для iPhone 12) с поддержкой USB Power Delivery (USB-PD), а также кабель USB-C — Lightning (другой кабель использовать нельзя)
• iPad: Зарядное устройство USB-C мощностью не менее 30 Вт с кабелем USB-C
• 14-дюймовый MacBook Pro: Адаптер питания не менее 96 Вт плюс кабель Thunderbolt, USB-C или MagSafe 3 или внешний монитор с подачей питания 94 Вт через Thunderbolt 3 или USB-C
• Макбук Про 16 дюймов: Адаптер питания 140 Вт плюс USB-C для MagSafe 3. Кабель

Быстрая зарядка работает, подавая на устройство больше энергии от адаптера. Но с великой силой приходит великая ответственностьНагрев, из-за чего некоторые считают, что быстрая зарядка сокращает срок службы батареи. Марк Браунли объясняет это Быстрая зарядка обычно не сокращает срок службы батареи В значительной степени, если вообще, за счет множества технологий, снижающих количество выделяемого тепла.

Но быстрая зарядка занимает всего до 50% батареи. Чтобы завершить оставшуюся часть пути таким образом, чтобы ваша батарея не оставалась на 100% слишком долго, Apple разработала функцию «Оптимизированная зарядка батареи».

Оптимизированная зарядка аккумулятора

Аккумуляторы не любят, когда их заряжают на 100%, но пользователи хотят, чтобы их аккумуляторы были заряжены на 100%, когда они начинают день. Как Apple продвигается в этом направлении? Начиная с iOS 13, iPadOS 13 и macOS 10.15.5 Catalina, Apple представила функции для снижения максимального заряда для увеличения срока службы аккумулятора. Во-первых, это улучшенная зарядка аккумулятора.

Оптимизированная зарядка батареи использует машинное обучение, чтобы угадать, когда и где вы заряжаете свои устройства больше всего, сохраняя заряд батареи на уровне 80%, пока вы не решите, что вам нужно быть на 100%.

В TidBITS Talk Дэвид С. Отличное техническое объяснение оптимальной зарядки аккумулятора:

Отличительной чертой в этом отношении является оптимизированная зарядка батареи Apple. Он использует зарядку постоянным током до тех пор, пока заряд батареи не достигнет примерно 80%. Затем вместо постоянного напряжения постоянного напряжения он будет динамически устанавливать напряжение, чтобы оно достигло 100% незадолго до того, как вы думаете, что собираетесь снять устройство с зарядного устройства. Например, если в вашей истории использования указано, что вы отключали его от зарядного устройства в 8:00 утра каждое утро, он может попытаться достичь 100% в 5:30 утра, даже если обычное зарядное устройство постоянного тока может довести его до 100%. в 2:00.

Теоретически вы никогда не должны замечать эту функцию, потому что она работает, пока вы спите. в Об оптимизированной зарядке аккумулятора на вашем iPhoneApple говорит:

Ваш iPhone использует машинное обучение на устройстве, чтобы узнать ваш ежедневный режим зарядки, поэтому Оптимизированная зарядка аккумулятора активируется только тогда, когда ваш iPhone ожидает подключения к зарядному устройству в течение длительного периода времени. Алгоритм направлен на то, чтобы ваш iPhone был полностью заряжен, когда он отключен от сети.

Улучшенная зарядка предназначена для обмена данными только в тех местах, где вы проводите больше всего времени, например дома и на работе. Эта функция не реагирует, когда ваши привычки использования больше меняются, например, во время путешествий.

Расширенная зарядка аккумулятора зависит от местоположения, о чем вы можете судить по тому факту, что Apple указывает, что для их работы на вашем iPhone должны быть включены следующие настройки:

• Настройки>Конфиденциальность>Службы определения местоположения>Службы определения местоположения
• Настройки>Конфиденциальность>Службы геолокации>Системные службы>Настройка системы
• Настройки > Конфиденциальность > Службы геолокации > Системные службы > Важные сайты > Важные сайты

Когда вы включаете Оптимизированную зарядку аккумулятора на своем iPhone, на экране появляется уведомление. Чтобы обойти его и полностью зарядить аккумулятор, коснитесь и удерживайте уведомление, а затем коснитесь «Зарядить сейчас». Вы также можете отключить Оптимизированную зарядку батареи в меню «Настройки» > «Аккумулятор» > «Состояние батареи», но это, вероятно, плохая идея, если только вы не начинаете день регулярно с менее чем полной зарядкой.

Оптимизированная зарядка аккумулятора На ноутбуках Mac это работает немного по-другому. Если щелкнуть значок батареи в строке меню, вы можете увидеть, что зарядка приостановлена. Вы можете нажать Зарядить до полной сейчас, чтобы обойти оптимизированный заряд батареи.

Чтобы отключить эту функцию, перейдите в «Системные настройки» > «Аккумулятор» > «Аккумулятор» и снимите флажок «Оптимизированная зарядка аккумулятора». Вы можете отключить его навсегда или только на один день. Опять же, делайте это только в том случае, если вы регулярно пользуетесь этой функцией.

Управление состоянием батареи

Помимо улучшенной зарядки аккумулятора, в iPhone и iPad есть расширение Функция управления доставкой Временно снижает максимальную зарядную емкость аккумулятора, когда устройства постоянно подключены к сети. Apple говорит:

iPad с iOS 11.3 или более поздней версии и iPhone XS, iPhone XS Max или iPhone XR с iOS 12 или более поздней версии имеют функцию управления зарядом, помогающую поддерживать работоспособность батареи, которая отслеживает использование этих устройств в этих состояниях зарядки и, при необходимости, снижает максимальная емкость аккумулятора. Индикатор батареи будет отображать процент заряда на основе этой скорректированной максимальной емкости. Максимальная емкость вернется к неотрегулированному уровню, если ваш iPad или iPhone не будет подключен к источнику питания в течение длительного времени, а также если это позволят условия и состояние батареи.

На iPhone и iPad эта функция управления зарядом работает автоматически, и вы не можете ее отключить.

Apple называет аналогичную функцию на Mac «Управление состоянием батареи». Это работает немного по-другому Mac на базе M1 И Mac на базе Intel.

На компьютерах Mac на базе M1 macOS временно уменьшит максимальную емкость аккумулятора, чтобы продлить срок службы аккумулятора:

Управление состоянием батареи предназначено для увеличения срока службы батареи за счет химического снижения скорости старения батареи. Эта функция делает это, отслеживая историю температуры батареи и режимов зарядки.

На основании собранных вами измерений функция «Управление состоянием батареи» может временно снизить максимальный заряд батареи. Это происходит по мере необходимости, чтобы зарядить аккумулятор до оптимального уровня для вашего использования, что снижает износ аккумулятора и замедляет его химическое старение.

Вы не можете отключить эту функцию на компьютерах Mac с процессором M1, но вы можете это сделать на компьютерах Mac с процессором Intel, выбрав «Системные настройки» > «Аккумулятор» > «Аккумулятор» > «Состояние аккумулятора» и сняв флажок «Управление временем работы от аккумулятора». Опять же, мы обычно рекомендуем не отключать его, но если он мешает вам заряжаться до нужного вам уровня в определенный момент времени, возможно, стоит его отключить.

В конце концов, как ни печально, что технология аккумуляторов не развивалась параллельно с вычислительными возможностями наших устройств, приятно видеть, что Apple использует часть своей вычислительной мощности, чтобы максимально использовать возможности наших аккумуляторов. .