Платформа

Время бесперебойной выдачи аккумулятором электрического тока до достижения напряжения отключения называется платформой. Износ и старение приводит к сокращению платформы и возникает вероятность отключения мобильного устройства при пиковых нагрузках.

Тонкая струйка воды из крана или чайника - это результат отложения солей кальция и магния, которые препятствуют прохождению воды. Аналогично объясняется явление отключение телефона при наличии заряда. Аккумуляторы со временем изнашиваются и стареют, это значит, что количество активных ионов уменьшается (деградация ёмкости), а прохождение их между электродами затрудняется (увеличение внутреннего сопротивления). Совершенно очевидно, что при деградации ёмкости происходит сокращение времени автономной работы, но как объяснить, что устройства отключаются при наличии 20%-40% заряда? Именно увеличение сопротивления не позволяет достаточному количеству ионов перейти с анода на катод и создать нужный ток. В результате этого резко падает напряжение - устройство отключается. Характерно, что после повторного включения аккумулятор будет по-прежнему заряжен на 20%-40%. Отключения замечаются при пиковых (максимальных) нагрузках, а при средних и малых нагрузках аккумулятор будет работать нормально.

Опорные точки платформы

Платформа разрядного графика характеризуется двумя ключевыми значениями напряжения:

• 3.6 V - точка бесперебойности - если напряжение выше этого значения, то устройство будет гарантированно работать на всех режимах. 
• 3,3 V - точка отключения - при падении напряжения ниже этого значение устройство отключается.   

При испытаниях новых аккумуляторов [1C] зона бесперебойной работы (зеленая) составляет больше 70%. Зона нестабильной работы (желтая) приблизительно 20%, а мертвая зона (красная) составляет не более 10% ёмкости. После прохождения 500 циклов заряд/разряд ёмкость уменьшается, а соотношение зон меняется. Зеленая зона при этом сократилась до 40% - это означает, что наполовину заряженный аккумулятор может внезапно отключиться.

Деградация ёмкости и падение платформы при эксплуатации аккумуляторов происходит по-разному - это два независимых процесса. При деградации ёмкости, платформа, соответственно будет уменьшаться. И наоборот, даже при хорошо сохранившейся ёмкости, платформа может очень сильно провалиться.

Можно сказать, что платформа является более существенным фактором автономной работы аккумуляторов, чем ёмкость. Половина ёмкости станет бесполезна, если устройство будет самопроизвольно отключаться раньше времени.

Ошибка производителей

Производители устройств недооценивают значение платформы при расчете энергообеспечения мобильного устройства. Ёмкость определяется как результат деления среднего энергопотребления на предполагаемое время автономной работы. Это в лучшем случае. А зачастую энергообеспечение вообще не стоит первым в списке приоритетов, уступая внешнему виду, размеру и весу. В результате принимается решение об экономии на "балласте" - устанавливаются слишком маленькие аккумуляторы, не соответствующие потребностям мощных устройств. "На ровненькой дорожке" и в спящем режиме такие устройства еще как-то работают, но отказываются работать "в горку" (в нагруженных режимах).

Классическим примером такой ошибки является легендарный телефон Nokia 8800. Оригинальный аккумулятор BL-5X первоначально имел емкость 600 mAh, которых не хватало на 3 часа нормальной работы. После обеда телефон начинал тупить, глючить и внезапно отключаться, несмотря на уровень заряда. Увеличение емкости до 700 mAh позволило телефону спокойно проработать до вечера, а аккумулятор 800 mAh кардинально исправлял ситуацию, увеличивая время автономной работы до 2-3 дней.

Современным примером являются смартфоны Apple, недостаток энергообеспечения которых компенсировался принудительным замедлением производительности. Для избежания внезапного отключения на пиковых нагрузках Apple замедлял тактовую частоту процессора и отключал некоторые программы. Лечение симптомов [в тихую] в итоге привело к колоссальному скандалу