Comment augmenter la durée de fonctionnement de votre téléphone cellulaire

Auteur : Isidor Buchmann

Cadex Electronics Inc.
isidor.buchmann@cadex.com
www.buchmann.ca - www.BatteryUniversity.com
March 2007

En tant que commanditaire du site Web www.BatterieUniversity.com, Cadex Electronics reçoit beaucoup de demandes intéressantes de la part d'utilisateurs de batteries. L'un d'entre eux bous écrit " Bonjour, Je suis à la recherche de la réponse à une question perplexe. Un collègue de travail et moi-même avons des téléphones cellulaires identiques du même fournisseur. Déménageant dans une nouvelle maison, elle commença à se plaindre de la courte durée de fonctionnement de sa batterie. Je lui ai alors dit : Ça ne va pas la tête, mais ensuite j'ai aussi remarqué que ma batterie avait un comportement différent lorsque je voyageais. Y- a-t-il une force mystérieuse qui épuise ma batterie ? "

Oui, il y a un phénomène qui épuise la batterie. Un téléphone cellulaire actif est en communication permanente avec la tour et consomme des petites " rafales " d'énergie en gros une fois toutes les secondes pour vérifier les appels entrants. La puissance émise est ajustée à la puissance du signal. Si le téléphone cellulaire est proche d'un tour répétitrice, peu d'énergie est requise pour communiquer. Lorsque vous vous déplacez plus loin ou lorsque vous entrez dans un environnement avec du bruit électrique important, tel qu'une grande surface commerciale, un hôpital ou une usine, plus d'énergie sera requise. Une analogie peut être faite avec les clients assis dans un restaurant; dans un établissement calme leur voix peut être basse, mais au fur et à mesure qu'il se remplit, tout le monde a besoin de parler plus fort pour se faire entendre.

Le fait d'habiter en ligne directe d'une tour présente des avantages et votre batterie tiendra plus longtemps entre les charges. Fondamentalement, les tours sont les meilleures amies des batteries de téléphones cellulaires. Même l'endroit où un téléphone cellulaire est placé dans votre maison a un effet sur la durée de fonctionnement. À une réunion récente d'un gros fournisseur de téléphones cellulaires au R-U, un dirigeant nous a dit que son fils avait noté des courtes périodes de veille après avoir déménagé dans sa chambre en sous-sol. Si possible, laissez votre téléphone cellulaire dans une pièce située en haut de la maison faisant face à la tour. Lorsque vous vous déplacez en voiture, ne placez pas votre téléphone cellulaire sur le plancher. Au contraire, essayez de l'élever au niveau d'une fenêtre mais évitez une exposition directe au soleil, puisque la chaleur pourra nuire à la batterie.

La même économie d'énergie s'applique aux systèmes TETRA et radios P25, aux téléphone sans cordon, aux dispositifs Wi-Fi et 'Bluetooth'. Un casque sans fil qui communique avec votre téléphone cellulaire à la ceinture fournira des durées de fonctionnement plus longues que le placement du combiné sur la table de la salle à manger lorsque vous faites la cuisine. Le casque de type 'Bluetooth' a besoin de travailler plus dur lorsqu'il est plus éloigné de l'utilisateur, bien que la qualité de la communication ne soit pas affectée.

Permettez-moi de clarifier que les économies d'énergie provenant de l'emplacement d'un appareil sans fil ne s'applique uniquement que s'il est sous tension. Lorsqu'il est éteint, les charges résiduelles sont très faibles ; la batterie n'a besoin d'alimentation que pour les tâches de ménage telles que le maintien de l'horloge et l'autodécharge consomme 5 à 10 % de l'énergie disponible de la batterie par mois.

Durant les quelques années précédentes, les durées en veille et de conversation se sont bien améliorées. La batterie au lithium-ion a doublé sa densité d'énergie depuis son introduction dans le début des années 1990. De plus, des grosses économies d'énergie ont été achevées dans les circuits du récepteur et du démodulateur. La Figure 1 illustre la réduction de consommation d'énergie dans ces circuits depuis 2002. On doit garder à l'esprit que cette économie s'applique uniquement aux modes de veille et de réception. L'émission exige environ cinq fois plus d'énergie comparée à la réception et la démodulation. Les combinés modernes ont également joui de meilleures efficacités dans leurs circuits d'émission.

Figure 1 : Réduction de la consommation d'énergie. En plus de la capacité plus élevée, les fabricants de batteries et de téléphones cellulaires ont réalisé des économies notables d'énergiedans les circuits du récepteur et du démodulateur (Sieber et co., 2004).

Ce n'est pas toujours la faute des batteries
Lorsque le téléphone cellulaire lâche, la batterie est souvent celle qui est critiquée. La batterie est la seule pièce d'un téléphone cellulaire qui est remplaçable par l'utilisateur et elle devient une cible facile. Le personnel d'entretien remplace souvent le boîtier sans le tester, et tout cela pour retomber sur la même panne.

Le changement des batteries au nickel à celles au lithium-ion a éliminé beaucoup de problèmes. Les boîtiers au lithium-ion sont sans maintenance et n'on pas besoin de cette décharge complète périodique pour restaurer la capacité ; il n'y pas d'effet mémoire. Pourtant, les clients soupçonnent les batteries comme étant la raison de la plupart des problèmes. En conséquence, de grosses quantités de bons boîtiers sont remplacées et jetées. Cela coûte à l'industrie des téléphones cellulaires des dizaines de millions de dollars annuellement. Les fournisseurs de téléphones cellulaires disent que 90% des batteries renvoyées pourraient facilement être réparées.
La technologie est désormais disponible pour tester les batteries d'une façon rapide au niveau d'un magasin, alors que le client patiente. Si un remplacement s'avère nécessaire, un échange est pratiqué provenant d'un parc de batteries qui ont été déjà réparées. Les restaurations sur place éliminent les frais d'envoi et libère les fabricants du fardeau d'avoir à traiter des milliers de batteries renvoyées.

La Figure 2 illustre le flux d'entretien, en commençant par le client apportant son téléphone cellulaire, puis la vérification de la batterie et la fourniture d'une remplaçante. Le boîtier de remplacement est pris dans un parc de batteries qui ont déjà été remises à neuf grâce à un analyseur de batteries. Un test pilote récent effectué par un gros prestataire de service, utilisant une programme d'échange, a bien fonctionné et aucune batterie de remplacement n'a jamais réapparu à cause d'une panne.

Figure 2 : Un téléphone cellulaire est apporté avec une batterie douteuse. La batterie est testée alors que le client patiente. Si elle a besoin de subir un entretien, un boîtier remis à neuf est échangé avec le client. L'entretien des batteries au point de vente fait faire des millions d'économies à l'industrie et augmente la satisfaction client.

Selon un fournisseur américain de téléphones cellulaires, un magasin typique reçoit en moyennes dix batteries renvoyées par jour. Le coût de traitement est estimé à 15 dollars É-U par boîtier. Ceci donne un total de 150 $ par jour de dépense par magasin. Réalisant le coût élevé et essayant d'effectuer des économies, dix magasins participant à une expérience d'un mois consistant à examiner et à faire l'entretien des batteries entrantes à l'aide d'analyseurs de batteries Cadex. Pendant la durée de cette période d'étude, les magasins ont épargné 1981 batteries, représentant une économie d'environ 30.000 $.

Test rapide de batterie
L'une des caractéristiques clé d'un analyseur de batteries moderne est d'obtenir des résultats de test précis lorsqu'on teste une batterie rapidement. Dans le passé, l'état de santé de la batterie était principalement estimé en mesurant la résistance interne. Comme la Figure 3 le montre, la faculté de la batterie à pouvoir maintenir l'énergie (capacité) peut très bien ne pas correspondre à la résistance. Sur certaines batteries au lithium-ion, la capacité peut chuter de la moitié de son niveau d'origine tout en maintenant une faible résistance tout au long de sa durée de vie.

Figure 3 : Relation entre la capacité et la résistance en fonction de la mise sous cycles et du vieillissement. L'état de santé d'une batterie au lithium-ion ne peut pas être obtenu en mesurant seulement la résistance.

Pour de meilleurs résultats, une batterie devrait être testée dans des conditions similaires à son utilisation sur le terrain. QuickSortMC de Cadex permet de le faire grâce à une technologie intitulée réponse dynamique électrochimique. Cette méthode peut être comparée à un bras mécanique sous charge. Un bras fort reste ferme, alors qu'un bras faible courbe et devient mou sous la charge. Cette réponse peut également être appliquée pour estimer l'état de santé de la batterie. QuickSortMC donne une bonne prédiction 90% du temps sur une vaste population de batteries au lithium-ion dans des conditions diverses d'état de charge.

Un nombre relativement grand de batteries tombent en panne du fait d'une décharge excessive. Nous avons découvert cela en vérifiant 1.000 boîtiers renvoyés par des clients et qui avaient été envoyés au laboratoire de Cadex pour une évaluation plus approfondie. Parmi ces boîtiers, 30% n'avaient aucune lecture de tension et apparaissaient comme morts. C'était du à la 'surdécharge'. À des tensions entre 2,5 et 2,8 V, le circuit de sécurité interne d'une batterie au lithium-ion se désactive et la batterie tombe dans un mode de sommeil, rendant une recharge impossible. Le programme Boost des analyseurs de batteries Cadex de la série C7000 active le circuit de sécurité et ramène la batterie à la vie. La restauration est permanente et le boîtier peut être rendu aux clients. La Figure 4 illustre ce processus.

Figure 4 : La batterie 'surdéchargée' reçoit un courant de " réactivation " pour élever la tension de l'accumulateur dans la zone opérationnelle, réactivant les circuits de sécurité et permettant une charge.

Pour empêcher la batterie d'un téléphone cellulaire de s'endormir par inadvertance, appliquez une charge de 30 minutes (ou supérieure) après l'allumage de l'indicateur " Low Batt " (batterie faible). Ne mettez pas le téléphone cellulaire en stockage prolongé en état totalement déchargé. Les décharges accessoires, combinées à l'autodécharge, déchargeront encore plus la batterie. Ceci peut conduire à une déconnexion éventuelle dans laquelle la batterie apparaît morte comme décrit ci-dessus.

En dehors du test rapide et de la réactivation, la plupart des analyseurs de batteries offrent également des programmes complets d'entretien des batteries qui consistent en des cycles de charge et de décharge. De tels programmes fournissent l'évaluation la plus précise de la batterie et sont les méthodes recommandées pour préparer le remplacement des batteries à des fins d'échange. La Figure 5 donne une illustration du Cadex C7400.

Figure 5 : L'analyseur de batteries Cadex C7400 fournit les fonctions QuickSortMC, Boost et des programmes complets d'entretien. Les quatre postes de batteries peuvent accommoder pratiquement toute batterie portative.

Conclusion
Le test rapide des batteries au point de vente n'est devenu pratique qu'avec l'introduction des analyseurs de batteries élaborés. Le test des batteries en magasin améliore le service à la clientèle et améliore la satisfaction client. Les organismes utilisant ces analyseurs de batteries ont signalé des réductions drastiques dans les dépenses relatives à l'entretien. Les fabricants avalisent le test et la restauration en magasin, sachant qu'un tel service réduira grandement les renvois sous garantie et économisera de l'argent. Le retour sur investissement d'un tel équipement est inférieur à un an.

À propos de l'auteur
Isidor Buchmann est le fondateur et le P.D.G de la société Cadex Electronics Inc., située à Vancouver en Colombie Britannique. Il a étudié le comportement des batteries rechargeables pendant deux décennies, dans toutes les applications pratiques de tous les jours. Auteur primé de plusieurs articles et livres au sujet des batteries, M. Buchmann a présenté des rapports techniques à travers le monde. Cadex est un spécialiste dans la conception et la fabrication de chargeurs et d'appareils de test élaborés de batteries. Pour obtenir des informations sur les produits, veuillez consulter le site Web de Cadex :www.cadex.com