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Une meilleure jauge sur la durée de vie de la batterie
Texas Instruments (TI), basée à Dallas, a développé une puce de jauge de batterie qui peut indiquer aux utilisateurs de téléphones portables à la minute près combien de temps de conversation ou de veille il leur reste, un degré de précision bien supérieur à celui fourni par les jauges de batterie existantes. Une jauge aussi précise pourrait permettre aux développeurs de smartphones d'extraire plus d'énergie de la batterie, augmentant potentiellement de moitié ou plus le temps qu'elle dure entre les charges.
La nouvelle jauge TI est plus précise que les jauges actuelles, qui mesurent la tension d'une batterie, car elle mesure un certain nombre de propriétés électriques. Les jauges basées uniquement sur la tension sont irrégulières et peu fiables car la tension ne baisse pas régulièrement lorsque la batterie est déchargée. De plus, la tension change à mesure que la batterie vieillit et subit des températures différentes. Il varie également en fonction des différentes demandes d'alimentation de la batterie.
La jauge TI est plus précise, à 1 % près de l'énergie réelle restante dans la batterie, car elle mesure les propriétés électriques en plus de la tension. Plus important encore, il mesure une caractéristique des cellules de batterie qui est à l'origine des changements de tension qui rendent les jauges d'aujourd'hui peu fiables. Cette caractéristique, appelée impédance, est une mesure de l'opposition au flux de courant, et elle change avec la température, l'âge de la batterie et les besoins en énergie d'une batterie.
Connaître les changements d'impédance permet à la puce de réinterpréter les changements de tension, l'empêchant d'être dupe des changements de tension causés par ces facteurs. Par exemple, lorsqu'une personne passe un appel, la tension chute dès que le téléphone transmet le signal. Une jauge conventionnelle interpréterait cela comme une baisse soudaine de la quantité d'énergie restante dans la batterie, ce qui pourrait engager des mesures d'économie de batterie dans le logiciel de gestion de l'alimentation. La nouvelle jauge reconnaîtrait que la cellule a encore beaucoup d'énergie. L'approche fonctionne également avec les basses tensions causées par l'âge des cellules.
La nouvelle puce de jauge, qui est intégrée soit dans les circuits imprimés d'un téléphone, soit directement dans une batterie, pourrait être particulièrement utile dans les téléphones intelligents. Certains utilisateurs de téléphones doivent supposer qu'une fois que la jauge a atteint la mi-course, la batterie peut mourir à tout moment. De plus, les faibles jauges de batterie rendent difficile l'utilisation d'un logiciel de gestion de l'alimentation sur les téléphones qui pourrait étendre la capacité de la batterie. Le logiciel de gestion de l'alimentation ralentit les processeurs, désactive le flash de l'appareil photo et atténue l'écran pour économiser la batterie une fois qu'elle est faible. Il peut également enregistrer des données et fermer des applications juste avant que la batterie ne s'épuise. Un tel logiciel, cependant, peut engager des mesures d'économie d'énergie trop tôt s'il s'appuie sur une jauge de batterie inexacte, ce qui entraîne une lenteur des performances de l'appareil alors qu'il est encore suffisamment chargé.
Le problème s'aggrave à mesure que la batterie vieillit et, à mesure que la batterie est épuisée, la tension chute plus rapidement. Avec les jauges conventionnelles, cela pourrait déclencher l'arrêt du téléphone lorsqu'il reste encore un peu d'énergie. En effet, une grande partie de la perte perçue de la durée de vie de la batterie dans les téléphones plus anciens n'est en fait qu'un problème avec la jauge de la batterie. Vous pouvez perdre 30 % de l'énergie d'une batterie simplement parce que l'appareil s'éteint trop tôt, explique Richard DelRossi, ingénieur chez TI. Il dit que la nouvelle jauge de batterie plus précise pourrait augmenter la capacité de la batterie utilisable de 50 à 100 %, selon la stratégie de gestion de l'alimentation.
D'autres fabricants de téléphones et de puces développent également de meilleures jauges de batterie. Les approches adoptées par Motorola , basée à Schaumburg, Illinois, et PuissancePrécise , un fabricant de puces basé à Herndon, en Virginie, financé par Intel, combine des données de tension avec des mesures de courant pour déterminer la quantité d'énergie utilisée. Soustraire la quantité d'énergie utilisée peut donner une bonne idée de la quantité restante, à condition de connaître la quantité d'énergie disponible au départ. Mais la capacité de la batterie, comme la tension, dépend de certaines conditions, telles que la température, l'âge de la batterie et la demande de puissance. Pour ajuster ces facteurs, ces systèmes peuvent se référer à des modèles de comportement de batterie basés sur des tests antérieurs pour deviner comment ces conditions affecteront la capacité globale de la batterie. Un tel système donne une mesure beaucoup plus précise de la charge de la batterie que les mesures de tension seules, explique Jerry Hallmark, qui dirige les recherches de Motorola sur la consommation d'énergie dans les appareils mobiles.