Калібрування акумулятора ноутбука: у чому сенс і як правильно калібрувати

Сьогодні поговоримо, що представляє собою калібрування акумулятора ноутбука і як необхідно її проводити. А щоб було зрозуміліше, спочатку познайомимося з пристроєм батарей і функціонуванням системи їх зарядки.

Акумуляторні батареї мобільних комп’ютерів дуже люблять дивувати своїх власників. Попрацювавши 1-2 роки як годиться, вони починають чудити: то, показуючи повну зарядку, не дають ноутбуку включитися і на п’ять хвилин; то за лічені секунди заряджаються з 0 до 100% і з такою ж швидкістю «здуваються» назад в нуль.

Іноді подібні викрутаси дозволяють собі далеко не старі батареї, яким ще працювати і працювати. Просто з часом вони «забувають» про свою реальну ємность і відображають не той відсоток заряду, що є насправді. Для «освіження пам’яті» цим примхливим девайсам потрібна процедура калібрування.

Пристрій і особливості акумуляторних батарей ноутбуків і системи їх заряду

У всіх мобільних комп’ютерах, за винятком рідкісних довгожителів, встановлені акумуляторні батареї (АКБ) літій-іонного (Li-ion) або літій-полімерного (Li-po) типу. Чому саме вони? Ось 4 якості, завдяки яким виробники роблять вибір на їхню користь:

• Висока щільність заряду (ємність або кількість енергії, яке вміщує батарея) при невеликих розмірах. Це дозволяє домогтися гарної автономності апарату, не збільшуючи його габарити і вага.
• Можливість заряду і розряду великими струмами. Від величини струму залежить швидкість зарядки, тобто літієві АКБ здатні заряджатися швидко. Також вони без шкоди для себе віддають великі струми пристроям ноутбука.
• Невеликий саморозряд (зниження заряду в відключеному від навантаження стані через внутрішній опір). Якщо акумулятором якийсь час не користуватися, рівень його заряду знижується незначно.
• Відсутність необхідності в обслуговуванні. Щоб батарея ноутбука не вийшла з ладу раніше терміну, який настає через 2,5-5 років використання, власнику досить дотримуватися правил її експлуатації та час від часу проводити калібрування.

Акумулятор ноутбука складається з 6-8-12 елементів живлення або «банок», які зовні нагадують пальчикові батарейки. Номінальна напруга одного елемента – 3,6 V (3,7 V у Li-po), фактичне – близько 3,9-4,2 V. Такий показник напруги приймається за 100% заряду.

«Банки» по 2-3 штуки паралельно з’єднані в комірки. При такому типі з’єднання підсумовуються їх ємності. Комірки з’єднані між собою послідовно. При послідовному з’єднанні підсумовується їх напруга. Змінюючи кількість елементів і способи їх з’єднання, виробники створюють акумулятори різної вихідного напруги і ємності.

Фактична вихідна напруга типового 3-секційного акумулятора мобільного комп’ютера становить 10,8-12,6 V, 4-секційного – 14,8-17,2 V.

У складі однієї акумуляторної батареї використовуються «банки» з однаковими номінальними характеристиками, проте їх фізичні властивості, такі як ємність і швидкість зарядки, зазвичай розрізняються. За тим, щоб елементи заряджалися строго до потрібного рівня і не «хапали» зайвого, стежить спеціальний пристрій – контролер АКБ, який знаходиться всередині  АКБ.

Кожна комірка з’єднана з контактами контролера балансувальними проводами, по якими він отримує інформацію про напругу. Якщо одна група елементів вже досягла верхньої межі, а інші – ні, контролер відключає її від подачі енергії. Це робиться не тільки для оптимального заповнення ємності, але і для захисту елементів від перезарядження, який може стати причиною загоряння і навіть вибуху батареї.

Для літій-іонних і літій-полімерних акумуляторів шкідливий і дуже сильний розряд – нижче 0% або 3,3-2,7 V. Перерозряд може привести до значного зниження ємності, а в гіршому випадку – до повної неможливості зарядки через блокування контролера. Блокування – це екстрена міра запобігання подальшого розряду і повної відмови батареї, проте вивести з неї контролер дуже непросто. Особливо в домашніх умовах.

Крім контролера, вбудованого в акумулятор, в ноутбуку є ще одна система, яка управляє процесом заряду. Центральна ланка цієї системи – мікросхема чарджера (charger). Вона розташовується на материнській платі і являє собою шімконтроллер, який, отримуючи інформацію про стан батареї і блоку живлення, відкриває і закриває транзисторні ключі, комутуючі канали подачі енергії.

До завдань внутрішньої системи контролю заряду входить:

• Визначення, чи підключений акумулятор до комп’ютера.
• Розпізнавання типу і ємності акумулятора, формування рівнів струму і напруги, які потрібні для його зарядки.
• Моніторинг рівнів зарядного струму і напруги.
• Припинення зарядки АКБ по досягненню 100%.

Можливість живлення комп’ютера від АКБ забезпечує спільна робота всіх складових – від «банок» до елементів на материнській платі. Неполадки будь-якої ланки призводять до дострокової втрати ємності акумулятора, до неможливості його зарядити або живити від нього апарат.

Що таке калібрування АКБ і яка від неї користь

Якщо вам доводилося використовувати пристрої, які працюють від акумуляторних батарей на основі нікелю, ви, можливо, знаєте про ефект пам’яті – тимчасове зниження ємності АКБ через її підзарядки до настання повного розряду. Такі батареї запам’ятовують поріг напруги, при якому вони були підключені до джерела живлення, і при наступному циклі роботи приймають його за 0%. Щоб усунути цей ефект, АКБ необхідно повністю розрядити і знову зарядити до 100%. Цей процес називають калібруванням.

У літієвих джерел живлення ефекту пам’яті немає, проте вони теж потребують періодичного калібрування. Причина – розсинхронізація даних про рівень заряду на внутрішньому і зовнішньому контролерах, яка виникає після багаторазових циклів неповної зарядки-розрядки. Похибка розрахунків становить близько 1% на цикл і з часом накопичується. Система контролю при цьому починає «думати», що ємність батареї нижче, ніж є насправді.

Виробники літієвих акумуляторів для мобільних комп’ютерів рекомендують проводити калібрування 1 раз в 3 місяці, проте це не жорстке правило. Ви можете робити її частіше або рідше – в залежності від того, як використовуєте батарею.

Як правильно провести калібрування акумулятора

Повний цикл калібрування АКБ ноутбука займає кілька годин. Крім того, для посилення ефекту її проводять з 5-8 годинною перервою. В цей час батарея «відпочиває» і відновлюється. Тому проводити процедуру найкраще перед сном або відходом з будинку, наприклад, на роботу.

Для проведення калібрування достатньо можливостей операційної системи, але при бажанні це можна робити за допомогою програм, мова про які піде нижче, а також спеціалізованої утиліти, вбудованої в деякі версії BIOS.

Порядок калібрування засобами операційної системи

• Зарядіть АКБ до 100% і дайте їй 1-2 години потримати заряд, тобто залиште блок живлення підключеним до ноутбука. В цей час можете користуватися апаратом як зазвичай, але не надто інтенсивно, щоб батарея не нагрівалася.
• Відключіть кабель блоку живлення від ноутбука. Відкрийте розділ панелі управління « Електроживлення » і клікніть « Змінити умови переходу комп’ютера до режиму сну ».
• Слідом натисніть « Змінити додаткові настройки живлення ».
• Відкрийте в списку додаткових параметрів розділ « Акумулятор ». Призначте « Дія в разі  критично низького заряду акумулятора» при живленні від АКБ значення « Режим глибокого сну », а в розділі « Критично низький рівень заряду акумулятора » при живленні від АКБ встановіть найменше можливе значення, оптимально – до 5%. Після збереження налаштувань при падінні заряду до зазначеного рівня ноутбук автоматично перейде в режим глибокого сну.
• Тримайте комп’ютер включеним, поки акумулятор не розрядиться до мінімального рівня, за яким послідує виключення. В цей час можете продовжувати працювати, але не надто інтенсивно, щоб не нагрівати АКБ. Після відключення до подальшого приєднання акумулятора до джерела живлення повинно пройти не менше 5 годин. Якщо немає можливості тримати ноутбук вимкненим, вийміть з нього батарею.
• Підключіть ноутбук до електромережі і заряджайте акумулятор до 100%, намагаючись не переривати цей процес. Під час зарядки можете користуватися апаратом.

Після калібрування ви дізнаєтеся реальну ємність акумулятора. Якщо він не дуже сильно виробив свій ресурс, ємність буде вище, причому іноді на десятки відсотків. Однак разом з нею виросте і рівень зносу батареї (його відображають багато утиліт моніторингу). Не варто лякатися цього явища: калібрування не псує акумулятор і не прискорює його знос, просто після неї всі показники наближаються до дійсних значень.

Калібрування через BIOS

Засіб калібрування АКБ, який вбудовано в окремі версії BIOS, називається « Smart Battery Calibration » і знаходиться в розділі Boot. У деяких російськомовних версіях UEFI ця функція також називається «Тестирование аккумулятора ».

Як вважають фахівці, калібрування засобами BIOS більш ефективний і правильний, ніж в операційній системі, оскільки поза ОС нижній поріг розрядки АКБ наближається до нуля. Однак для користувача цей спосіб менш зручний, так як під час виконання, яке може тривати 3-5 годин, робота на ноутбуці неможлива.

Порядок проведення калібрування за допомогою Smart Battery Calibration:

• Вимкніть ноутбук від електромережі.
• Зайдіть в BIOS і активуйте функцію Smart Battery Calibration (коли блок живлення підключений, вона недоступна).
• У вікні, яке відкриється слідом, виберіть Yes.
• Дочекайтеся повної розрядки акумулятора і виключення апарату.
• Підключіть блок живлення, включіть ноутбук і зарядіть батарею до 100%.

Програми для калібрування АКБ

Перед вами список додатків з функціями калібрування АКБ мобільних комп’ютерів:

• HP Support Assistant
• Lenovo Energy Management
• Lenovo OneKey Optimizer
• Smarter Battery (універсальна платна).
• BatteryMark (додаток для бенчмарка акумуляторів з попутною функцією калібрування).
• Battery Doubler (застаріла умовно-безкоштовна).

Чому їм так мало уваги приділено в статті? Тому що вони згадані скоріше для довідки. Встановлювати, а тим більше купувати їх для цього завдання я не рекомендую, адже вони по суті автоматизують те, що можна зробити руками, причому результат їх роботи не завжди буває задовільним. Простіше і надійніше використовувати для калібрування акумуляторів засоби операційної системи або функції BIOS там, де це можливо.

Читайте також: Що робити, якщо ноутбук не заряджається або при роботі від акумулятора виникають проблеми

Якщо вам сподобалася наша стаття Калібрування акумулятора ноутбука: у чому сенс і як правильно калібрувати, тоді переходьте, до нашої постійної рубрики FAQ, та читайте більше про ваші гаджети.