Калибровка аккумулятора ноутбука: в чем ее смысл и как провести ее правильно

Аккумуляторные батареи мобильных компьютеров очень любят удивлять своих владельцев. Поработав 1-2 года как положено, они начинают чудить: то, показывая полную зарядку, не дают ноутбуку включиться и на пять минут; то за считанные секунды заряжаются с 0 до 100% и с такой же скоростью «сдуваются» обратно в ноль.

Иногда подобные выкрутасы позволяют себе далеко не старые батареи, которым еще работать и работать. Просто со временем они «забывают» о своей реальной емкости и отображают не тот процент заряда, что есть на самом деле. Для «освежения памяти» этим капризным девайсам показана процедура калибровки.

Сегодня поговорим, что представляет собой калибровка аккумулятора ноутбука и как необходимо ее проводить. А чтобы было понятнее, сначала познакомимся с устройством батарей и функционированием системы их зарядки.

Устройство и особенности аккумуляторных батарей ноутбуков и системы их заряда

Во всех мобильных компьютерах, за исключением редких долгожителей, установлены аккумуляторные батареи (АКБ) литий-ионного (Li-ion) или литий-полимерного (Li-po) типа. Почему именно они? Вот 4 качества, благодаря которым производители делают выбор в их пользу:

• Высокая плотность заряда (емкость или количество энергии, которое вмещает батарея) при небольших размерах. Это позволяет добиться хорошей автономности аппарата, не увеличивая его габариты и вес.
• Возможность заряда и разряда большими токами. От величины тока зависит скорость зарядки, то есть литиевые АКБ способны заряжаться быстро. Также они без вреда для себя отдают большие токи устройствам ноутбука.
• Небольшой саморазряд (снижение заряда в отключенном от нагрузки состоянии через внутреннее сопротивление). Если аккумулятором какое-то время не пользоваться, уровень его заряда снижается незначительно.
• Отсутствие необходимости в обслуживании. Чтобы батарея ноутбука не вышла из строя раньше срока, который наступает через 2,5-5 лет использования, владельцу достаточно соблюдать правила ее эксплуатации и время от времени проводить калибровку.

Аккумулятор ноутбука состоит из 6-8-12 элементов питания или «банок», которые внешне напоминают пальчиковые батарейки. Номинальное напряжение одного элемента – 3,6 V (3,7 V у Li-po), фактическое – около 3,9-4,2 V. Такой показатель напряжения принимается за 100% заряда.

«Банки» по 2-3 штуки параллельно соединены в ячейки. При таком типе соединения суммируются их емкости. Ячейки соединены между собой последовательно. При последовательном соединении суммируется их напряжение. Меняя количество элементов и способы их соединения, производители создают аккумуляторы различного выходного напряжения и емкости.

Фактическое выходное напряжение типового 3-ячеечного аккумулятора мобильного компьютера составляет 10,8–12,6 V, 4-ячеечного – 14,8–17,2 V.

В составе одной аккумуляторной батареи используются «банки» с одинаковыми номинальными характеристиками, однако их физические свойства, такие как емкость и скорость зарядки, обычно различаются. За тем, чтобы элементы заряжались строго до нужного уровня и не «хватали» лишнего, следит специальное устройство – контроллер АКБ, который находится внутри нее самой.

Каждая ячейка соединена с контактами контроллера балансировочными проводами, по которым он получает информацию о напряжении. Если одна группа элементов уже достигла верхнего порога, а остальные – нет, контроллер отключает ее от подачи энергии. Это делается не только для оптимального заполнения емкости, но и для защиты элементов от перезаряда, который может стать причиной возгорания и даже взрыва батареи.

Для литий-ионных и литий-полимерных аккумуляторов вреден и слишком сильный разряд – ниже 0% или 3,3–2,7 V. Переразряд может привести к значительному снижению емкости, а в худшем случае – к полной невозможности зарядки из-за блокировки контроллера. Блокировка – это экстренная мера предотвращения дальнейшего разряда и полного отказа батареи, однако вывести из нее контроллер очень непросто. Особенно в домашних условиях.

Помимо контроллера, встроенного в аккумулятор, в ноутбуке есть еще одна система, которая управляет процессом заряда. Центральное звено этой системы – микросхема чарджера (charger). Она располагается на материнской плате и представляет собой шимконтроллер, который, получая информацию о состоянии батареи и блока питания, открывает и закрывает транзисторные ключи, коммутирующие каналы подачи энергии.

В задачи внутренней системы контроля заряда входит:

• Определение, подключен ли аккумулятор к компьютеру.
• Распознавание типа и емкости аккумулятора, формирование уровней тока и напряжения, которые нужны для его зарядки.
• Мониторинг уровней зарядного тока и напряжения.
• Прекращение зарядки АКБ по достижению 100%.

Возможность питания компьютера от АКБ обеспечивает совместная работа всех составляющих – от «банок» до элементов на материнской плате. Неполадки любого звена приводят к досрочной потере емкости аккумулятора, к невозможности его зарядить или запитать от него аппарат.

Что такое калибровка АКБ и какая от нее польза

Если вам приходилось использовать устройства, работающие от аккумуляторных батарей на основе никеля, вы, возможно, знаете про эффект памяти – временное снижение емкости АКБ по причине ее подзарядки до наступления полного разряда. Такие батареи запоминают порог напряжения, при котором они были подключены к источнику питания, и при следующем цикле работы принимают его за 0%. Чтобы устранить этот эффект, АКБ необходимо полностью разрядить и снова зарядить до 100%. Этот процесс называют калибровкой.

У литиевых источников питания эффекта памяти нет, однако они тоже нуждаются в периодической калибровке. Причина – рассинхронизация данных об уровне заряда на внутреннем и внешнем контроллерах, которая возникает после многократных циклов неполной зарядки-разрядки. Погрешность расчетов составляет около 1% на цикл и со временем накапливается. Система контроля при этом начинает «думать», что емкость батареи ниже, чем есть на самом деле.

Производители литиевых аккумуляторов для мобильных компьютеров рекомендуют проводить калибровку 1 раз в 3 месяца, однако это не жесткое правило. Вы можете делать ее чаще или реже – в зависимости от того, как используете батарею.

Как правильно провести калибровку аккумулятора

Полный цикл калибровки АКБ ноутбука занимает несколько часов. Кроме того, для усиления эффекта ее проводят с 5-8 часовым перерывом. В это время батарея «отдыхает» и восстанавливается. Поэтому проводить процедуру лучше всего перед сном или уходом из дома, например, на работу.

Для проведения калибровки достаточно возможностей операционной системы, но при желании это можно делать при помощи программ, речь о которых пойдет ниже, а также специализированной утилиты, встроенной в некоторые версии BIOS .

Порядок калибровки средствами операционной системы

• Зарядите АКБ до 100% и дайте ей 1-2 часа подержать заряд, то есть оставьте блок питания подключенным к ноутбуку. В это время можете пользоваться аппаратом как обычно, но не слишком интенсивно, чтобы батарея не нагревалась.
• Отключите кабель блока питания от ноутбука. Откройте раздел панели управления «Электропитание» и кликните «Настройку перехода в спящий режим».

• Следом нажмите «Изменить дополнительные параметры питания».

• Откройте в списке дополнительных параметров раздел «Батарея». Назначьте «Действию почти полной разрядки батареи» при питании от АКБ значение «Гибернация», а в разделе «Уровень почти полной разрядки батареи» при питании от АКБ установите наименьшее возможное значение, оптимально – до 5%. После сохранения настройки при падении заряда до указанного уровня ноутбук автоматически перейдет в состояние гибернации.

• Держите компьютер включенным, пока аккумулятор не разрядится до минимального уровня, за которым последует выключение. В это время можете продолжать работать, но не слишком интенсивно, дабы не нагревать АКБ. После отключения до последующего подсоединения аккумулятора к источнику питания должно пройти не меньше 5 часов. Если нет возможности держать ноутбук выключенным, извлеките из него батарею.
• Подключите ноутбук к электросети и зарядите аккумулятор до 100%, стараясь не прерывать этот процесс. Во время зарядки можете пользоваться аппаратом.

После калибровки вы узнаете реальную емкость аккумулятора. Если он не слишком сильно выработал свой ресурс, емкость будет выше, причем иногда на десятки процентов. Однако вместе с ней вырастет и уровень износа батареи (его отображают многие утилиты мониторинга). Не стоит пугаться этого явления: калибровка не портит аккумулятор и не ускоряет его износ, просто после нее все показатели приближаются к истинным значениям.

Калибровка через BIOS

Средство калибровки АКБ, которое встроено в отдельные версии BIOS, называется «Smart Battery Calibration» и находится в разделе Boot. В некоторых русскоязычных версиях UEFI эта функция также называется «Тестирование аккумулятора»

Как считают специалисты, калибровка средствами BIOS более эффективна и правильна, чем в операционной системе, поскольку вне ОС нижний порог разрядки АКБ приближается к нулю. Однако для пользователя этот способ менее удобен, так как во время выполнения, которое может длиться 3-5 часов, работа на ноутбуке невозможна.

Порядок проведения калибровки при помощи Smart Battery Calibration:

• Отключите ноутбук от электросети.
• Зайдите в BIOS и активируйте функцию Smart Battery Calibration (когда блок питания подключен, она недоступна).
• В окошке, которое откроется следом, выберите Yes.
• Дождитесь полной разрядки аккумулятора и выключения аппарата.
• Подключите блок питания, включите ноутбук и зарядите батарею до 100%.

Программы для калибровки АКБ

Перед вами список приложений с функциями калибровки АКБ мобильных компьютеров:

• HP Support Assistant
• Lenovo Energy Management
• Lenovo OneKey Optimizer
• Smarter Battery (универсальная платная).
• BatteryMark (приложение для бенчмарка аккумуляторов с попутной функцией калибровки).
• Battery Doubler (устаревшая условно-бесплатная).

Почему им так мало внимания уделено в статье? Потому что они упомянуты скорее для справки. Устанавливать, а тем более покупать их для этой задачи я не рекомендую, ведь они по сути автоматизируют то, что можно сделать руками, причем результат их работы не всегда бывает удовлетворительным. Проще и надежнее использовать для калибровки аккумуляторов средства операционной системы или функции BIOS там, где это возможно.