آیا شارژ بی سیم برای تلفن های هوشمند مضر است؟

با روی آوردن اپل به فناوری شارژ بی سیم در تلفن های هوشمند آیفون 8 و 10 بسیاری از کاربران ترجیح می دهند تلفن های خود را در طول روز روی پدهای شارژ رها کنند.  آیا این کار به باتری دستگاه آسیب خواهد زد؟

اپل تلفن های هوشمند آیفون 8 و 10 را به فناوری شارژ بی سیم مجهز کرد و این تکنولوژی در جدیدترین محصولات این شرکت یعنی دو مدل آیفون XS  و XS Max هم به کار گرفته شده است؛ از این رو رفته رفته شاهد استفاده گسترده از آن بین کاربران عادی و همچنین شرکت ها و سازمان های بزرگ خواهیم بود.

اپل برای این منظور استاندارد شارژ بی سیم Qi را انتخاب کرده که در آن از فناوری شارژ القایی (Inductive) استفاده می شود. سامسونگ هم بنا را بر انتخاب این استاندارد گذاشته و از آن در خط تولید پرچمداران خود یعنی محصولات گلکسی استفاده خواهد کرد؛ روی هم رفته در حال حاضر بیش از 90 مدل مختلف از تلفن های هوشمند از Qi استفاده کرده و این استاندارد در میان سه استاندارد موجود، محبوب ترین آنها محسوب می شود.

علاوه برای ایستگاه های شارژ دسکتاپ (که معمولا به شکل پدهای کوچک شارژ عرضه می شوند)، بازار خودروها هم به استفاده از تجهیزات شارژ بی سیم داخل کابین روی آورده است.

هم اکنون بیش از 80 خودرو از شرکت های آئودی، شورلت، KIA، هیوندای، نیسان و BMW از استاندارد بی سیم Qi برای شارژ تلفن های هوشمند استفاده می کنند.

طبق گزارش کنسرسیوم شارژ بی سیم (WPC) که مسئولیت استاندارد Qi را عهده دار است، در سراسر جهان بیش از 5000 جایگاه عمومی شارژ بی سیم Qi وجود دارد.

برندهای بزرگی مثل مک دونالد، ماریوت، ایبیس و ... اقدام به تعبیه تجهیزات شارژ بی سیم Qi در ساختمان های خود نموده اند. فرودگاه های لندن، فیلادلفیا و ... در اقصی نقاط جهان هم ایستگاه های شارژ بی سیم را بر پا کرده اند. ضمنا کسب و کارهای بزرگی مثل فیس بوک، گوگل، دیلویت، PwC و سیسکو هم در دفاتر اداری خود تمهیدات مشابهی در نظر گرفته اند.

در این زمینه «ویکی یوسوف»، تحلیلگر برجسته شرکت IHS Technology می گوید: طی سال های گذشته یکی از مهم ترین علل تاخیر تولیدکنندگان برای ارائه راهکارهای شارژ بی سیم، خصوصا در بازار خودروها، انتظار برای مشخص شدن تصمیم اپل در انتخاب استاندارد برای کلیه تجهیزات شارژ بی سیم سازگار با آیفون بود. حال که اپل استاندارد Qi را انتخاب کرده، شاهد افزایش احتمالی تجهیزات شارژ بی سیم برای خودروها خواهیم بود.

تقاضای کاربران برای تجهیزات شارژ بی سیم در فضاهای اداری و عمومی تا اندازه زیادی توسط پذیرش و خرید ابزارها در بازار تلفن های موبایل هدایت می شود؛ هم از نظر تعداد و هم از نظر انتخاب نوع فناوری. با قطعی شدن تصمیم اپل، کار تامین کنندگان شارژرها در زیرساخت های عمومی به منظور ارائه راهکارهای شارژ مناسب که با طیف مختلفی از ابزارها سازگار باشند، بیش از پیش ساده تر شده است.

در کنار تولیدکنندگان تجهیزات شارژ بی سیم شخص ثالث، قرار است اپل ایستگاه شارژ بی سیم خود به نام AirPower، با قابلیت شارژ همزمان سه دستگاه، را هم وارد بازار نماید. این ایستگاه با استفاده از پوشش مخصوص نصب شده روی محصولات اپل، قادر به شارژ بی سیم آیفون، ساعت هوشمند اپل و هدفون های بی سیم ایرپاد خواهد بود.

طبق برآورد شرکت IHS Technology  انتظار می رود بازار فناوری های انتقال بی سیم انرژی (برق) تا سال 2020 شاهد رشد یک میلیاردی دستگاه های گیرنده باشد.

نظرسنجی سال 2016 موسسه HIS Markit نشان می دهد از هر 4 شخص یک نفر از آنها از شارژ بی سیم استفاده کرده و بیش از 98 درصد از آنها هنگام تهیه تلفن هوشمند بعدی، مجهز بودن آن به این قابلیت را مد نظر خواهند داشت. تقاضای مشتریان برای این قابلیت و همچنین حجم ابزارهای مجهز به آن هر سال افزایش می یابد.

خانم یوسوف در یکی از گزارش های اخیر در این صنعت این طور می نویسد: ”موفقیت سامسونگ در زمینه پیاده سازی فناوری شارژ بی سیم طی دو سال گذشته در ترکیب با رغبت اپل به این فناوری نشان از این دارد که شارژ بی سیم در بازار تلفن های هوشمند در حال محبوب شدن است و رفته رفته فراگیر خواهد شد؛ البته انتظار می رود دامنه کاربرد آن به سرعت به سایر حوزه ها هم تسری یابد.

البته مدت های مدیدی است که رستوران ها، کافی شاپ ها و فرودگاه ها استفاده از شارژ بی سیم برای راحتی مشتریان را به صورت آزمایشی اجرا می کرده اند.

با رواج هر چه بیشتر فناوری شارژ بی سیم، انگیزه بسیاری از کاربران، قرار دادن و رها کردن تلفن های هوشمندشان روی پدهای مخصوص خواهد بود تا به این ترتیب در طول روز دستگاه همواره انرژی مورد نیاز برای انجام کارهای مختلف را داشته باشد.-

آیا شارژ کامل تلفن های هوشمند مضر است؟

با سهولت هر چه بیشتر شارژ از طریق فناوری بی سیم، این سوال مطرح می شود: آیا باتری تلفن های هوشمند به واسطه کامل بودن شارژ در هر لحظه آسیب خواهد دید یا خیر؟

در این رابطه «ونکات سیرنیواسان» مدیر یکی از مراکز پیشرفته علوم ذخیره سازی انرژی به نام ACCESS می گوید اگر چه نمی توان باتری یک تلفن هوشمند یا تبلت را (به واسطه نوع مکانیزم به کار رفته در قطعات الکترونیکی) بیش از توان و ظرفیت آن شارژ کرد، اما بدون شک اگر همواره آن را در حالت شارژ کامل نگهداری نمایید، سرعت تخریب و افت کیفیت آن افزایش قابل ملاحظه ای خواهد یافت: ”مشخصا زمانی که ابزار مدت زمان بیشتری در حالت شارژ به سر برده و پروسه به سمت عددهای 90، 95 و نهایتا 100 درصد برسد، باتری شاهد افت بیشتری خواهد بود.“

زمانی که یک باتری لیتیوم-یونی شارژ یا دشارژ (تخلیه الکتریکی) می شود، یون ها بین الکترود مثبت (متشکل از اکسید لیتیوم-کوبالت یا لیتیم آهن فسفات) و یک الکترود منفی (متشکل از گرافیت کربن) جا به جا می شوند.

زمانی که باتری شارژ می شود، الکترود مثبت یون های لیتیومی پخش می کند که به سمت الکترود منفی رفته و به عنوان انرژی ذخیره می شوند. در زمان خالی شدن شارژ، این یون ها مجددا به سمت الکترود مثبت حرکت کرده و به عنوان نیروی برق مورد استفاده قرار می گیرند. با حرکت رو به عقب و جلوی این یون های لیتیومی، الکترولیت که به عنوان رسانه انتقال این یون ها مورد استفاده قرار می گیرد رفته رفته تحلیل خواهد رفت/

هر چه حالت شارژ طولانی تر باشد، سرعت تحلیل الکترولیت بیشتر و بیشتر خواهد شد.

از این رو نه تنها خوب نیست که تلفن های هوشمند را در حالتی کمتر از بالاترین میزان شارژ نگهداری کرد، بلکه بهتر است تعداد دفعات شارژ و دشارژ را هم به پایین ترین حد ممکن برسانید.

روی هم رفته اگر نحوه استفاده شما از تلفن هوشمند به گونه ای است که در بالاترین میزان شارژ استفاده از آن را شروع کرده و رفته رفته آن را به پایین ترین حد ممکن می رسانید، قطعا در حالت وارد کردن بیشترین آسیب به باتری هستید. بهترین کار این است که در صورت امکان شارژ دستگاه را بین 45 تا 55 درصد نگه دارید؛ اگر این کار برایتان ممکن نیست حداقل کاری که می توانید انجام دهید، حصول اطمینان از عدم باقی ماندن آن در حالت شارژ کامل برای مدتی طولانی است (برای مثال نباید هنگام خواب و در حالی که شارژ باتری بالای 50 یا 60 درصد است آن را در حالت شارژ قرار داد به این امید که صبح روز بعد با شارژ کامل استفاده از آن را شروع کرد؛ با این کار بعد از شارژ کامل، باتری چندین ساعت در حالت شارژ کامل به سر برده و آسیب جدی خواهد دید).

البته سیرنیواسان درباره حساسیت وسواس گونه نسبت به شارژ تلفن های هوشمند و تبلت ها هم هشدار می دهد. اکثر تولیدکنندگان تلفن های هوشمند باتری ها را به گونه ای طراحی می کنند که چرخه عمری حداقل 2 یا 3 ساله داشته باشند، از این رو اگر شما جز آن دسته از افرادی هستید که معمولا بعد از گذشت 2 یا 3 سال اقدام به تعویض تلفن خود می کنید، نیازی نیست نسبت به مساله شارژ باتری حساسیت زیادی به خرج دهید.

شارژ بی سیم و چرخه های شارژ

در یکی از گزارش های منتشر شده از سوی وب سایت ZDNet که توسط «آدریان کینگزلی-هیوز» تنظیم شده بود وی خبر از بازگشت به استفاده از راهکار شارژ سیمی برای آیفون X داده بود چرا که استفاده از فناوری شارژ بی سیم، طول عمر باتری دستگاه را به خاطر تحلیل سریع تر چرخه های شارژ کاهش داده بود.

هیوز ادعا می کند آیفون X وی در ظرف مدت زمانی کمتر از 6 ماه روی هم رفته از 145 چرخه شارژ استفاده کرده است؛ با این سرعت، باتری لیتیوم-یونی دستگاه طی مدت 20 ماه به عدد 500 بار چرخه شارژ مجدد مفید خود می رسید.

طبق اظهارت شرکت اپل، باتری یک آیفون 8 یا آیفون X طوری طراحی شده که حتی بعد از کامل کردن 500 چرخه شارژ مجدد،  80 درصد از ظرفیت اولیه خود را حفظ می کند.

هیوز معتقد است مشکل فناوری شارژ بی سیم این است که کویل های مغناطیسی القایی استفاده شده برای شارژ بی سیم برای تامین انرژی مورد نیاز دستگاه در زمان قرار داشتن آن روی پد، همچنان از باتری لیتیوم یونی استفاده می کنند؛ در حالی که در شارژ با سیم زمانی که دستگاه در حال شارژ است انرژی مورد نیاز آن از طریق کابل تامین می شود.

در این زمینه «منو ترفرز»، رئیس کنسرسیوم شارژ بی سیم (WPC) می گوید معمولا با افزایش تعداد چرخه های شارژ مجدد، ظرفیت باتری لیتیومی کاهش می یابد.

وی اضافه می کند که مطابق تحقیقات صنعتی انجام شده، زمانی که عمق تخلیه شارژ یا به عبارتی میزان خالی شدن باتری محدود به 50 درصد (و نه 100 درصد) شود، طول عمر باتری 4 برابر بیشتر خواهد شد (یعنی زمانی که صرفا نیمی از توان باتری مصرف شده و شاهد تخلیه کامل آن نباشیم).

”به عبارت دیگر با نگه داشتن باتری در حالت شارژ بالا (یعنی همان اتفاقی که با استفاده از شارژ بی سیم انجام می شود) و عدم اجازه به خالی شدن ظرفیت باتری به زیر 50 درصد، عملا شاهد افزایش طول عمری باتری خواهید بود».

اما مهندسان مرکز تعمیرات iFixit معتقدند یافته های نویسنده وب سایت ZDNet مشکوک بوده و به احتمال قوی این نتایج علمی نیستند. آنها این طور می گویند: ”به نظر ما تخلیه باتری و تعداد چرخه ها رابطه مستقیمی با میزان و نحوه استفاده از دستگاه دارد و نه شیوه شارژ شدن آن. آسیب واقعی زمانی به باتری وارد می شود که شاهد تخلیه بسیار سریع از 100 به 0 یا همچنین پر شدن فوری ظرفیت، نگهداری در حالت شارژ کامل برای مدتی طولانی یا گرم شدن بیش از حد آن باشیم.

شارژرهای بی سیم با نگه داشتن ظرفیت باتری ها در حالت کامل نه تنها موجب افزایش عمر آنها می شوند بلکه از خرابی پورت شارژ هم جلوگیری خواهند کرد.

ضمنا صرفنظر از عادت های شارژ باتری ها اقلامی مصرفی بوده و بهتر است در زمان مناسب اقدام به تعویض آنها کرد.

بحث و جدل فعلا ادامه خواهد داشت

سیرنیواسان می گوید با رواج هر چه بیشتر باتری های لیتیوم-یونی در دو حوزه وسایل الکترونیکی کاربران و همچنین خودروهای الکترونیکی، تنور بحث و مناظره درباره این موضوع که آیا باید باتری ها را به صورت کامل در حالت شارژ نگه داریم یا خیر، داغ تر و داغ تر خواهد شد. پست های وبلاگ وی معمولا شاهد اظهار نظرهای طولانی از هر دو طیف مخالف و موافق هستند.

«دنیل اشتینگارت» استادیار بخش مهندسی مکانیک و هوافضای دانشگاه پرینستون هم در یکی از پست های وبلاگ خود به این موضوع اشاره کرده است که بحث و جدل روی این مساله که تحلیل باتری به خاطر دریافت ولتاژ بالاست یا به واسطه شارژ یا تخلیه بیش از حد، همچنان ادامه خواهد داشت.

وی اضافه می کند رها کردن تلفن هوشمند یا تبلت در حالت شارژ کامل موجب تحلیل باتری خواهد شد، اما این مساله به آن سادگی ها که فکر می کنید نیست.

با پیچیده تر شدن سیستم های مدیریت باتری های موبایل و بهبودهای مستمر در فناوری ساخت باتری های سلولی، آسیب ناشی از شارژ کامل باتری رفته رفته کمتر شده است. برای مثال در سال 2007 زمانی که اشتینگارت دانشجو بود، تغذیه یک سلول باتری با 4.2 ولت مترادف با مرگ زودرس آن بود. امروزه برای آسیب زدن به سلول های باتری های مدرن حداقل به 4.4 ولت نیاز است.

با وجود پیشرفت های حاصله در فناوری باتری های سلولی اما همچنان متغیرهای صنعتی متعددی باید بررسی شود تا بتوان به طور قطع در مورد مقاومت و پایداری باتری ها بر اساس شارژ مستمر آنها نظر داد.

در این زمینه اشتینگارت اضافه می کند: ”بدون وجود یک پروسه بسیار دقیق مهندسی معکوس از شیوه ساخت باتری و سیستم های مدیریت آنها، نمی توانیم از وضعیت دقیق باتری در زمانی که تلفن می گوید میزان شارژ به 100 درصد رسیده است، مطلع شویم. برخی از اپلیکیشن ها میزان ولتاژ را به درصد نشان می دهند، بله، اما بدون اطلاع از فرمول مشخص و ترکیب کاتدها، نمی توان از وضعیت دقیق باتری آگاه شد.“

طبق اظهارات اشتینگارت سیستم های مدیریت باتری با استفاده از یک الگوریتم پیچیده که میزان روشن بودن تلفن در هر روز را با میزان ماندگاری باتری متوازن می کند، از شارژ پیوسته تلفن های هوشمند و تبلت ها جلوگیری می کنند. در صورت عدم وجود سیستم های مدیریت باتری، شارژ پیوسته تلفن در مدتی کوتاه موجب وارد شدن آسیب جدی به باتری و از کار افتادن آن می شد.

اشتینگارت معتقد است کاربران راحتی استفاده از تلفنی که همواره شارژ است را با وجود ریسک آسیب دیدن باتری آن در دراز مدت، ترجیح می دهند. معمولا تعویض باتری یک تلفن توسط خودش شخص یا کسی دیگر با صرف 20 دلار قابل انجام است. چه کسی حاضر نیست با پرداخت 20 دلار ناقابل، چند سال راحتی بیشتر را بخرد؟

البته اپل برای تعویض باتری مبلغ بیشتری از مشتریان طلب می کند؛ صرفنظر از مدلی که تهیه کرده اید، برای تعویض باتری مجبور به پرداخت 79 دلار خواهید بود. البته اگر ضمانت نامه AppleCare را تهیه کرده اید، این کار به صورت رایگان انجام خواهد شد.

در آخر اشتینگارت اضافه می‌ کند: ”بله، خرید یک تلفن هوشمند شبیه سرمایه گذاری است اما صرفنظر از هزینه کمی که باید برای تهیه یک باتری جدید پرداخت کنید، چیزهای بسیار مهم تری در جهان است که باید نگران آنها باشید.“

منبع : computerworld.com