Як використовувати елементи неробочий батареї ноутбука

розділи: фізика , Позакласна робота , Керівництво навчальним проектом

Останнім часом ноутбуки широко використовують на уроках. Багато хто переконаний в тому, що комп'ютер надає нові можливості для творчого розвитку школярів і їх вчителів, дозволяє звільнитися від нудного традиційного курсу навчання і розробити нові ідеї та засоби вираження, дає можливість вирішувати більш цікаві і складні проблеми [1].

Застосування комп'ютерних технологій дозволяє домогтися якісно вищого рівня наочності пропонованого навчального матеріалу за рахунок застосування мультимедійної наочності, значно розширити можливості включення різноманітних вправ у процес навчання з [2]. Робота з комп'ютером надає унікальні можливості для активізації навчально-пізнавальної діяльності молодших школярів [3].

Старшокласникам зручно користуватися ноутбуками для пошуку інформації для рефератів, виконувати тренувальні завдання, наприклад на сайті ФІПІ, для підготовки до ЄДІ і ОГЕ, та й просто почитати електронну книгу. Часто доводиться користуватися батареєю ноутбука для автономної роботи.

Батарея часто виходить з ладу або швидко розряджається. Нас зацікавило питання: чи не можна впливати на роботу батареї або проводити ремонт в разі поломки? В процесі роботи над проблемою ми з'ясували, що елементи батареї можна використовувати повторно і дуже успішно.

Актуальність роботи в тому, що самостійний ремонт батареї ноутбука економить кошти і дає можливість тривалий час працювати автономно, а використання елементів батареї ноутбука дозволяє протягом більш тривалого часу використовувати електронні пристрої.

Метою було провести дослідження різних видів батарей ноутбуків, навчитися діагностувати елементи батареї для заміни несправних робочими, сконструювати джерело живлення з елементів і використовувати їх в різних пристроях.

Були поставлені завдання:

  • Знайти науковий матеріал для вивчення різних видів батарей ноутбуків в літературі та Інтернет;
  • Скласти алгоритм діагностики елементів батареї і заміни несправних елементів на робочі;
  • Сконструювати портативний джерело живлення на елементах батареї;
  • Застосувати на практика джерело живлення;
  • Проаналізувати матеріал, пояснити його і представити слухачам для практичного застосування;

Практична значимість роботи: часто батарею ноутбука вважають несправною, але, перевіривши елементи і зарядивши їх до необхідного напруги, акумулятор можна використовувати. Якщо елементи неможливо відновити, то можна замінити елементи з іншого батареї. Це дасть можливість з двох несправних зібрати справний акумулятор. Робочі елементи можна використовувати для самостійного виготовлення джерела живлення, який буде невеликих розмірів і працювати тривалий час. Використовувати джерело напруги можна буде в ліхтариках (яскраво світять більше 4-х годин без підзарядки), дитячих іграшках, будівельних інструментах, приладах лабораторного обладнання з фізики, Power bank і т.д. Результати дослідження використовуються в ряді уроків з фізики, роботі гуртка «Юний фізик», позаурочної діяльності.

Види батарей ноутбуків

Часто потрібно мати можливість швидко обробити ту чи іншу інформацію, де б ви не знаходилися. Тому такий мобільний і потужний інструмент, як ноутбук, став постійним супутником багатьох людей. Головна відмінність переносного комп'ютера від звичайного - наявність автономного живлення, яке забезпечують акумулятори для ноутбука. Пропонуємо розглянути типи батарей для лептопів і дізнатися їх особливості та відмінності.

Першими з'явилися нікель-кадмієві та нікель-металогідридні батареї. Незважаючи на старість цих технологій, вони до сих пір зустрічаються в деяких моделях. Перевага в цій парі мають Ni-Mh акумулятори для ноутбуків. Вони мають більшу практично в два рази ємністю, екологічно безпечні і набагато менше схильні до "ефекту пам'яті".

Відзначимо відразу цей момент. Суть цього "ефекту" полягає в зменшенні ємності заряду акумулятора через укрупнення кристалів хімічних сполук електроліту через неповної розрядки. Це призводить до зменшення їх загальної площі, і як наслідок, до скорочення ємності накопиченого заряду. Тобто, батарея як би «запам'ятовує» свій стан перед зарядом і використовує його в якості робочої області. Згодом, в таке укрупнення включається все більше і більше кристалів, що негативно відбивається на реальній ємності акумулятора.

На заміну їм прийшло покоління літій-іонних батарей (Li-ion). Ці акумулятори для ноутбука значно володіють великим об'ємом заряду при меншій вазі і повністю позбавлені проблеми "ефекту пам'яті". До негативних сторін відноситься їх ціна і те, що вони дуже чутливі до температури. При охолодженні або перегрів вони починають сильніше витрачати енергію.

Літій-полімерний - новітній тип акумуляторів для ноутбуків. Він має ще більш меншу вагу, менш схильний до впливу температури і має значний термін служби. Крім цього, вони повністю пожежобезпечні, що було однією з проблем всіх перерахованих вище батарей.

На які типи можна розділити сучасні акумулятори ноутбуків:

  • Нікель-кадмієві (Ni-Cd) - це застарілий тип і рідко зустрічається в сучасних девайсах, хоча і має ряд переваг. Був винайдений в далекому 1899 році Вальдмаром Юнгнер зі Швеції. З'явився в продажах після значних доопрацювань, приблизно 1950 році. Найголовніше гідність, через якого продовжують його використовувати, це можливість використовувати великі струми заряду і розряду, плюс більш стійкий до перепаду температури і ціна. Головним недоліком є ​​«ефект пам'яті», також він «екологічний брудний».
  • Нікель-метал-гідридний (Ni-MH) - більш сучасні, прийшли на зміну нікель-кадмієвих акумуляторів. З'явилися в 1970 році, але стали доступні тільки в кінці 1980-х років. Мають більшою ємністю при тих же габаритах і меншою вагою, плюс більш екологічно чисті в порівнянні з нікель-кадмієвих акумуляторами. Також плюсом можна назвати набагато меншою «ефект пам'яті». Також є недоліки щодо Ni-Cd акумуляторів, а саме: має менший циклом заряду / розряду, боїться великих струмів заряду / розряду і менш стійкий до температурних перепадів.
  • Літієво-іонні (Li-Ion) - на даний момент найпоширеніший тип акумулятора в побутової техніки та електроніки. З'явилися у продажу 1991 році, завдяки компанії Sony. Головним достоїнством Літій-іонного акумулятора, сміливо, можна назвати ємність, низький саморозряд і практичне відсутності, так званого, «ефекту пам'яті». До мінусів можна занести боязнь низьких температур (оптимальна +20) і високу вартість.
  • Літієво-полімерний (Li-polymer) - новий тип, вірніше допрацьована літієво-іонна батарея. Поки ще не набула такого широкого поширення як Li-Ion, теж використовується в різних побутових приладах і аксесуарах. Головним плюсом є більше ємності при менших габаритах, завдяки чому можливе виготовлення гнучких батарей і повна відсутність «ефекту пам'яті». Головним мінусом є пожежонебезпека.

Також слід згадати, що існують інші типи, наприклад: свинцево-кислотні, срібно-цинкові, літій-залізо-фосфатні та інші. Але ці типи набагато рідше зустрічаються в побутовій електроніці [10].

При заміні акумулятора в ноутбуці слід мати на увазі, що в основному потрібно використовувати тільки той тип батареї, який був спочатку. Інший просто не буде працювати. Однак деякі моделі лептопів мають можливість подібної заміни. Тому слід уважно прочитати інструкцію і рекомендації виробника перед остаточним вибором [4].

Властивості акумуляторних батарей [8]:

  • Ефект пам'яті - цей параметр у всіх на слуху, що ж він означає? Чи означає, що батарея, нібито, «пам'ятає» до якого рівня її розрядили в попередній раз і при наступному розряді віддає до попереднього рівня. Виникає даний ефект при порушенні експлуатаційних умов деяких типів акумуляторів (Ni-Cd, Ni-MH і ін.).
  • Ємність акумуляторної батареї - це величина, яка характеризує корисне кількість енергії віддається батареєю при її розряді. Вимірюється в одиницях заряду кулонах, на практиці виробники використовують ампер-години.
  • Щільність енергії - менш популярний термін, означає кількість енергії на одиницю ваги.
  • Саморозряд - втрата заряду при відсутності навантаження. У різних типах батарей проявляється по-різному.
  • Температурний режим - оптимальні температурні умови для використання акумулятора. Для різних типів батарей - різний температурний режим. Бережіть ваші акумулятори від перегріву і сильного охолодження, вони цього не люблять.

Несправності батареї ноутбука

Батарея складається з спаяних між собою елементів, з'єднаних послідовно-паралельно, і контролера, що здійснює управління зарядкою Li-ion елементів, аналізує і передає дані про залишкової ємності. Все це поміщено в запаяну пластикову коробку цілком певної форми, яка підходить до конкретної моделі.

Кожна акумуляторна батарея запаяна в пластмасовому корпусі, і, щоб її розібрати, доведеться докласти чимало зусиль. Ось як виглядає батарея ноутбука в розборі [Додаток 6 , Фото 12].

В якості елементів живлення зазвичай використовуються Li-Ion акумулятори 18650 з напругою напругу 3.7В. У зарядженому стані 4.1В. Елементи з'єднані послідовно-паралельно за допомогою електрозварювання (по дві паралельно, потім три блоки послідовно). Всією роботою, в тому числі і зарядкою, управляє маленька електронна плата-контролер. У ній зберігаються дані про її типі, виробнику, ємності та ін. Якщо вона вийшла з ладу, згоріла, елементи не будуть працювати зовсім, тому що підключення до ноутбука буде відсутній.
Причиною несправності батареї наступні:

  • несправність плати контролера (в цьому випадку батарея часто не визначається в операційній системі, а при відключенні мережі ноутбук миттєво вимикається)
  • втрата ємності елементів - від старості, від кількості перезаряджень, особливо акумулятори не люблять повної розрядки, яка швидко скорочує термін життя елемента, ступінь зносу батареї можна оцінити в програмі AIDA64;
  • обрив або коротке замикання всередині елемента.

Якщо батарея в ноутбуці Неможливо зарядити телефон, то це не означає, що вона несправна, винуватцем може бути контролер живлення на материнській платі [9].

Акумулятори для ноутбуків - незамінний елемент. Завдяки батареї, він може працювати в будь-якому місці, де вам зручно. Виробники подбали про форму і дизайні, тому знімний акумулятор в ноутбуці непомітний. Від'єднавши пристрій, ви побачите довгасту прямокутну пластину. Товщина від декількох міліметрів (літій-полімерні АКБ для ультрабуків) до пари сантиметрів (літій іонні моделі). Розміри і вага залежать від ємності пристрою і комплектуючих частин [ додаток 5 , Фото 10].

Вимірювання напруги на елементах ноутбуків на практиці

Для вимірювання напруги використовується тестер або мультиметр. [Додаток 1 , Фото 2].

Мультиметр - це універсальний комбінований вимірювальний прилад, який поєднує в собі функції декількох вимірювальних приладів, тобто може вимірювати цілий діапазон електричних величин.

Найменший набір функцій мультиметра - це вимір величини напруги, струму і опору. Однак сучасні виробники на цьому не зупиняються, а додають в набір функцій, такі, як вимір ємності конденсаторів, частоти струму, прозвонка діодів (вимір падіння напруги на pn переході), звуковий пробник, вимірювання температури, вимір деяких параметрів транзисторів, вбудований низькочастотний генератор і багато іншого.

Крім того мультиметри бувають цифрові і аналогові. Зовні вони відрізняються за приладами для відображення вимірюваних величин. В аналоговому мультиметри він стрілочний, в цифровому у вигляді семисегментний індикатора. Однак ми звикли розуміти під словом мультиметр все-таки цифровий мультиметр. Для прикладу візьмемо широко поширені мультиметри серії М-830 або DT-830. У цій серії кілька модифікації, їх маркування відрізняється останньою цифрою, а також набором функцій закладених в даний прилад [6].
Складемо алгоритм діагностики елементів:

  • Якщо батарея знаходиться в неробочому стані, необхідно акуратно зняти кришку і перевірити напругу в ланцюзі і на кожному елементі.
  • Нерідко при напрузі хоча б на одному елементі менше, ніж ~ 3 В, батарея ставати несправною. У цьому випадку досить за допомогою зарядного пристрою зарядити елементи до ~ 4 В.
  • Якщо елементи неможливо зарядити до потрібної напруги, то їх можна замінити на робочі елементи з іншого батареї.

Ось яку інформацію ми знайшли на сайті про тестування батареї ноутбука мультиметром [5].

Розставити всі крапки над i допоможе мультиметр. Портативний пристрій точно визначить працездатність контролера, елементів живлення та батареї в цілому. Однак, щоб задіяти тестер, потрібно знати як розібрати акумулятор від ноутбука
Послідовність дій:

  • Витягти батарею з лептона.
  • Тонкої викруткою або ножем акуратно роз'єднати корпус по поздовжній лінії на дві частини.
  • Перевірити мультиметром напругу в ланцюзі. Показує число 3,7, помноженому на кількість «банок» - все в порядку.
  • Є відхилення - потрібно перевірити кожен елемент живлення окремо. Норма 3,7-4,1 В. Менше значення показує, що ресурс вичерпаний і необхідно замінити батарейку на нову, попередньо розрядивши до 3,2 В.
  • Замінивши елементи і відновивши ланцюг, слід склеїти корпус по шву.
  • Коли клей висохне, вставити батарею в ноутбук і ставити повну зарядку.

Видно, що наші спостереження збігаються з представленими. Але ми пішли далі: знайшли спосіб використовувати робочі елементи батареї в різних пристроях.

Елементи в розібраної батареї акумуляторів ноутбуків різного виду представлені на фото [Додаток 1 , Фото 1].

Виготовлення джерела живлення з робочих елементів батареї ноутбуків

З робочих елементів ноутбука можна зробити джерело живлення для багатьох необхідних пристроїв. Для виготовлення джерела живлення ми використовували елементи батареї ноутбука і зарядну плату (виписували в інтернет - магазині) [ додаток 4 , Фото 8]. В якості зарядного пристрою використовувалися зарядні міні- і макроплати [Додаток 4 , Фото 9]. Для зарядки використовується шнур від зарядки телефону.

Модуль зарядки TP4056

Що ми бачимо на платі:

1. Зелений діод - сигналізує про ХАРЧУВАННЯ / акумуляторами. ЗАРЯДЖЕНИМ.

2. Червоний діод - сигналізує про те, що йде зарядка.

3. Граничний резистор (можна змінити, змінюючи силу струму - таблиця нижче). Стандартно встановлено резистор на 1.2 кОм (номінал 122), при цьому сила струму становить 1А.

4. Сам контролер заряду TP4056 досить відомий, який відключається від акумулятора при досягненні на акумуляторі заряду в 4.2В, при заряді сила струму поступово знижується.

5. Контакти для запаювання будь-якого 5В блоку живлення. Поруч вихід microUSB для подачі живлення, також існують на роз'ємах miniUSB і просто USB. Тобто вибираєте на свій смак.

6. Контакти для акумулятора.

Тепер давайте підключимо до плати харчування. Харчування підключено, горить зелений діод. Підключаємо акумулятор, горить червоний діод. Як тільки акумулятор зарядиться, загориться зелений діод. Як було зазначено раніше, при досягненні на акумуляторі ≈ 4.2В, контролер відключається від акумулятора [7]

Джерело живлення на елементах батареї ноутбуків має ряд переваг:

  • Простота виготовлення;
  • Невеликі грошові витрати (зарядна плата в інтернет - магазині коштує 50 рублів за 5 штук плюс елементи непридатною батареї ноутбука);
  • Надійність в тривалому використанні;
  • Компактність.

Використання джерела живлення на практиці

Джерело живлення з елементів батареї ноутбука можна використовувати досить широко. Ось кілька прикладів:

Зручно використовувати в ліхтариках, так як працює без підзарядки більше 4 годин [Додаток 2 , Фото 4].

При будівельних роботах необхідна довга і надійна робота будівельних інструментів. На прикладі шуруповерта ми перевірили надійність джерела живлення [ додаток 3 , Фото 5].

Дітям дуже подобаються рухомі іграшки. Ми встановили джерело на елементах батареї ноутбука в дитячий паровозик, який довго рухається по рейках, і не потрібно постійно міняти батарейки [ додаток 3 , Фото 6].

Power bank незамінний, наприклад, для зарядки телефону в дорозі. Корпус і плати також виписується в інтернет - магазині (~ 260 рублів), а в якості акумулятора ми використовуємо елементи батареї ноутбука. Якщо готовий Power bank купувати в магазині, то коштувати він буде не менше 2 тис. Рублів. Економія коштів помітна.

Використання елементів батареї ноутбука в електронній секундомере з лабораторного обладнання виявило просто необхіднім. Батарейки від тривалого користування «протекли» і роз'їли контакти. Тому подальше поводження з батарейками в цьому приладі, дуже необхідному для виконання лабораторних робіт по динаміці, стало неможливим. Але використання джерела живлення з одного елемента батареї акумулятора ноутбука дозволило відремонтувати прилад і використовувати для роботи [Додаток 6 , Фото 11].

Вивчивши широку інформацію про видах батарей ноутбуків, застосуванні зарядних міні- і макроплат, ми виготовили різного виду джерела живлення, які успішно застосували на практиці.

Були підведені підсумки і зроблені висновки:

  • Необхідно використовувати алгоритм діагностики елементів батареї ноутбука з метою ремонту акумулятора ноутбука або вилучення робочих елементів для подальшого використання.
  • Виготовлені джерела живлення на елементах батареї ноутбука мають ряд переваг: простота виготовлення, економія коштів, надійність в тривалому використанні, компактність, широкий спектр використання.
  • Джерело живлення можна використовувати досить широко: в ліхтариках, в будівельних інструментах, в Power bank, в дитячих іграшках, в лабораторному устаткуванні і т.д.

Практична значимість роботи полягає в тому, що наші дослідження допоможуть багатьом не викидати батареї ноутбуків, а хоча б намагатися самостійно провести ремонт. Якщо на елементах напруга нижче допустимого (~ 4 В), потрібно провести зарядку елементів. Якщо це неможливо, то необхідно використовувати робочі елементи для виготовлення джерел напруги для різних пристроїв. Попередньо потрібно придбати зарядну плату. Якщо ви своїми руками зробите Power bank, або ліхтарик з вашим джерелом буде довго працювати, а діти будуть грати з рушійною іграшкою - ви будете горді тим, що успішно дали друге життя елементів батареї ноутбука.
Матеріал дослідження передбачає в майбутньому організувати створення цілого ряду проектів технічного напряму з учнями.

Елементи роботи широко використовуються на гурткових і позакласних заняттях.

Джерела інформації.

  1. Гершунский Б.Г. Комп'ютеризація в сфері освіти: Проблеми і перспективи. -М .: Педагогіка, 1987.
  2. Артем'єва В.В. Дидактичні умови навчання молодших школярів природознавству засобами комп'ютерних технологій. - Єкатеринбург: ». 2007.
  3. https://superinf.ru/view_article.php?id=273
  4. http://new-sebastopol.com/news/others/kakie-byvayut-akkumulyatory-dlya-noutbukov
  5. http://www.bagel.net.ua/news-posts/kak-razobrat-akkumulyator-noutbuka-proveryaem-batareyu-gramotno/
  6. http://www.sxemotehnika.ru/zhurnal/kak-polzovatsia-multimetrom.html
  7. https://mysku.ru/blog/aliexpress/40623.html
  8. http://remont-noutbukov1.ru/zamena-akkumulyatornoj-batarei/
  9. http://www.oldnix.org/type-batteries-laptop/

29.11.2017

Нас зацікавило питання: чи не можна впливати на роботу батареї або проводити ремонт в разі поломки?
Php?

Лента Новостей

Какой бесплатный антивирус для Андроид лучше
Каждый день пользователи смартфонов под управлением операционной системы «Андроид» подвергаются атакам вирусов, которых становится все больше и больше.          В современном мире количество пользователей

Скачать лучший антивирус для Android бесплатно на русском языке
С появлением большого количества приложений и сайтов под мобильную платформу Андроид возросла и опасность занести вирус на свое устройство. В лучшем случае вредоносный файл внесет незначительные изменения

Нужен ли антивирус для Android? ТОП-5 антивирусов для андроид
Здравствуйте. Коснемся такой вот интересной многим темы и хотя сомневаюсь что на данный момент подобные статьи могут попасть на верхние строки поисковых систем. Но этот сайт как личная энциклопедия для

Как узнать какая программа вызывает сбои. Что делать если компьютер тормозит, зависает, глючит.
После продолжительного использования стационарного компьютера или ноутбука на базе Windows пользователи могут столкнуться с ситуацией, когда ПК стал сильно тормозить и работает медленно. Причин торможения

Антивирус для Андроид. Какой лучше?
На сегодняшний день очень важна защита телефона не только в повседневной работе, а и в сети. Для этого создано множество антивирусов и из-за подобного разнообразия довольно сложно определится какой

Рейтинг лучших антивирусов для Андроид
Лучший антивирус для Андроид — 360 Security 360 Security — это пакет защиты для мобильной системы Android, созданный китайской компанией QIHU. Он имеет антивирусный сканер обнаружения вредоносного и опасного

Топ-5: Лучшие бесплатные антивирусы для Android (Рейтинг 2016 года)
Смартфоны и планшеты требуют защиты от вредоносного кода, в том числе вирусов, троянов и так далее. Для этого существуют платные и бесплатные антивирусы. И сегодня мы составим рейтинг пяти лучших антивирусов,

FAQ: Какой антивирус лучший для Андроид, лучшие антивирусы на Android
Огромная распространенность устройств под управлением Android поставила под угрозу безопасность пользовательских данных и денежных счетов по двум причинам. Во-первых, широкий круг пользователей привлекателен

10 лучших бесплатных антивирусов для Android
Что вы делаете, когда покупаете новый смартфон на Android? Вы можете загружать свои любимые приложения, которые часто используете. В вашем списке может быть много приложений для социальных сетей, таких

Лучший антивирус для Андроид 2017
Интернет несет в себе массу возможностей и вместе с ними большое количество опасностей. На платформе Андроид главную угрозу для смартфона представляют Трояны — вирусные программы, которые похищают личную

*/ ?>
Яндекс цитирования
Adobe Photoshop | 2D графика, 2D анимация Adobe Illustrator | графика, вектор, анимация Adobe Flash | графика, вектор, анимация Adobe Acrobat | графика, текст Adobe After Effects | графика, анимация, спецэффекты Adobe Premiere Pro | графика, анимация, спецэффекты, монтаж Sound Forge | редактирование звука и музыки ZBrush | программа для трёхмерного моделирования Autodesk Mudbox — графическая программа, для создания 3D объектов, 2D скетчей, карт неровностей, карт нормалей, карт замещения. UVLayout - приложение для создания и редактирования UV координат треxмерных объектов Autodesk 3DMax | 3D графика, 3D моделирование, 3D анимация Autodesk Maya | 3D графика, 3D моделирование, 3D анимация Cinema 4D | 3D графика, 3D моделирование, 3D анимация Blender | 3D графика, 3D моделирование, 3D анимация