Tech Insights on julkistanut mielenkiintoisen analyysin siitä, mitä kahden suositun huippupuhelimen lataamisen aikana tapahtuu. Analyysin alla on kaksi hitaasti latautuvaa puhelinta, Samsungin S22 Ultra ja iPhone 13 Pro Max. Tässä keskitytään iPhonen latausprosessiin, koska aihe on ajankohtainen EU:n tuoreen latausporttilain myötä.
Apple esitteli Phone 13 Pro Max -puhelimen vuosi sitten syyskuussa. Siinä on 4352 milliampeeritunnin akku ja Applen omalla 20 watin laturilla akku täyttyy 106 minuutissa.
Litiumionakuissa kennojen hajoaminen johtuu pääasiassa sivureaktioista akun latauksen aikana. Näitä ovat esimerkiksi litiumpinnoittuminen eli saostuminen grafiittisen anodin pinnalle. Ilmiötä vauhdittavat korkeat lämpötilat, joita havaitaan ladattaessa suurella virralla. Suuren virran käyttäminen johtaa epätasaiseen paksuuntumiseen, mikä nopeuttaa solujen hajoamista.
Näitä haitallisia ilmiöitä laitevalmistajat yrittävät helpottaa omilla latausalgoritmeillaan. Käytännössä kyse on laturin ohjaimelle annettavista käskysarjoista, joiden perusteella latauksen virtaa ja jännitellä säädellään. Tavoitteena on mahdollisimman nopea lataus ilman, että akun kapasiteetti kärsii kennojen heikentymisestä.
Algoritmeja on hyvin monia erilaisia ja yrityksillä on usein omia nimityksiä niille. Perustaltaan niissä on paljon samaa. iPhone 13 Pro Maxin latauksessa on Tech Insightsin analyysin mukaan kuusi eri vaihetta.
(1) Latausprosessi alkaa 11,2 watin vakioteholla täysin purkautuneesta tilasta, kunnes akun jännite saavuttaa 3,64 volttia. Tämä on noin 15 prosentin varaustila. (2) Tässä vaiheessa lataustilaa muutetaan 16 W:n vakiotehoon. Kun akku latautuu, kennojännite kasvaa. Jotta virta pysyisi mahdollisimman vakiona, akun virtaa pienennetään hieman. Keskimääräinen virta tällä segmentillä on 4A, mikä on lähellä nimelliskapasiteettia.
(3) Kun akun jännite saavuttaa 4,15 V, algoritmi pitää kennojännitteen vakiona, kunnes virta putoaa 3A:iin. (4) Tämän jälkeen lataus jatkuu 3 A:lla, kunnes kennon akku saavuttaa 4,27 V:n jännitteen. (5) Tässä vaiheessa litiumpinnoitusta voi alkaa tapahtua, joten virtaa on vähennettävä. Sitä ennen kennojännite pidetään kuitenkin 4,27 V:ssa, kunnes virta putoaa arvoon 1,8 A. (6) Kun virta saavuttaa 1,8 A, lataustila muutetaan perinteiseksi CCCV:ksi (Constant Current Constant Voltage).
Applen puhelimissa latausvirran ja siten myös -tehon rajoite on tullut sekä Lightning-liitännästä että käytetyistä kaapeleista. EU:n päätös määrätä kaikkiin mobiililaitteisiin USBC-latausportti onkin tulevien iPhone-puhelimien käyttäjille tärkeä ja tervetullut hyppäys eteenpäin.
Raporttiin voi tutustua täällä.
Sähköauton lataamiseen on suositeltavinta käyttää siihen tarkoitukseen suunniteltua, standardin IEC 61851-1 mukaista kiinteästi asennettua latausasemaa, jossa on sähköauton lataamiseen suunniteltu järeä pistorasia tai autoon sopivalla pistokkeella varustettu kiinteä kaapeli.
Monessa konenäkösovelluksessa vaaditaan erilaisten kohteiden etäisyyksien tarkkaa mittaamista. Tämä artikkeli tarjoaa yleiskatsauksen jatkuvan säteilyn (Continous Wave) CMOS-pohjaisen ToF-kamerajärjestelmän tekniikkaan ja sen eduista perinteisiin 3D-kuvausratkaisuihin verrattuna.
