刘晓凡

摘 要：电池的寿命长短不是由总使用时间，而是由充放电次数来决定的。始终将电池装到笔记本上而不取下来，那么即使关闭机器并取下AC电源以后，电池也不会像所想像的那样一直保持充满电时的状态。笔记本电脑电池由于在电池中集成了控制电路，因此即使是在关闭电脑电源的时候也在耗电。由于一接上AC电源，电池就会开始充电，每当打开或关闭电源时，电池就会反复地充电和放电，影响电池寿命。

关键词：笔记本电脑;电池;充电时间;使用寿命;延长

进入了新世纪，电子产品越来越多地走进人们的生活。笔记本电脑以它小巧的外形，方便携带等优点获得了人们的青睐。但是在享受它带来的便捷的同时，我们也发现了它的一些问题，比如我们把笔记本放桌子上，充上电，很少真正长时间使 用电池，但不知不觉中电池的容量却在不断的降低，一块上千元的电池，还没真正派上用 场，就已在日常的使用中丧失了应有的容量，寿命自然也缩短了。

这引发了我们对笔记本充电原理的研究。经过查阅资料，我知道了：电池的寿命主要 取决于充放电的次数。我们平时使用笔记本电脑，基本上并不缺少外部电源，只是经常挪 动笔记本的位置，由于不能及时接上外接电源，需要短时间使用电池，才造成过多的电池 充放电机会。

因此我设想：是否可以将电池分为两块呢？一块是应付短暂断电的便宜的短时电池，一块是在没有外接电源时长时间供电的长时电池。通过合理的自动控制，使得频繁的充放 电只针对短时电池，长时电池不必频繁充放电，从而提高了长时电池的使用寿命。短时电 池由于容量低，价格会便宜很多，即使经常充放电，寿命缩短，需要更换，从经济和环 保角度看，也是合理的。

一、笔记本电脑充电原理研究和改进设计

1、目前笔记本电脑充电原理

当笔记本电脑连接外部电源时，外部电源不仅为笔记本提供工作电源，如果此时电池未充满，外部电源同时给电池充电，直至检测电路测得电池充满，由控制电 路切断电池的充电电路。

只要外部电源可以供电，按照事先设定的阈值，每当电池的容量低于阈值时，外部电 源对电池充电，因而大大降低了电池的寿命。

2、建议改进的笔记本电脑充电原理

图二：改进的笔记本电脑电池充电原理

如图二所示，将笔记本电池分为短时（Es）和长时（El）电池，平时有外接电源时，只连接 Es，只有当没有外接电源并且 Es 不足时，才启动 El。由于 El 较少机会连接进电路，避免 了频繁的充放电，从而提高了长时电池（El）的使用寿命。

控制电路 A 和电路控制 B 可以通过检测电路获知有无外接电源、短时电池和长时电 源的容量信息等，从而决定是否将长时电池从电路中断开或接进电路。

有外接电源 +短时 /长时电池容量未达设定阈值 →充电短时 /长时电池

有外接电源 +长时电池容量达到设定阈值 →仅接入短时电池，断开长时电池

无外接电源 +短时电池容量不足 →接入长时电池，同时断开短时电池

二、经济效益分析（研究价值，应用前景，研究的不足）

电池的使用寿命主要指标为充放电次数，目前市场上的笔记本电脑电池寿命（以 Lenovo 或 IBM ThinkPad系列笔记本为例，下同）在 500次左右，而我们每一次的插拔电源，基本上都是对接在电路里的电池的一次充放电。假设我们一天平均插拔电源 1.5次，一块 电源的使用寿命也就一年左右。

电池的容量跟所配置的电池芯数相关，芯数越多，容量越大，价格也就越高。市场调 查显示每芯的价格在 200-400元左右（平均数，有的可能每芯会更高一些）。

假如我们都用 300元 /芯的电池，将短时电池设计为 1芯，长时电池设计为目前人们常 常选用的 6芯。

假设笔记本使用年限为 5年，那么 5年内，我们在短时电池上的花费为：

300×1（芯）×5（5块，5年）=1500元

而长时电池因为大大减少了充放电次数，5年内基本不用更换。

改进前后在 5年内所需的费用计算如下：

原来费用 =300×6（芯）×5（5块，5年）=9000元

现在费用 =300×1（芯）×5（5块，5年）+300×6（芯）×1（1块，5 年）

=3300元

节约费用 =9000-3300=5700元。

可见，成本比原来降低了 63%。

由于时间所限以及对于电池原理知识的了解不足，不能提出具体的电池参数以供论 证，这是本文不足的之处。

三、其它：由于減少了电池的使用量，还有助于改善地球环境，符合环保发展要求

这次实验探究让我更多的知道了改善电池使用效率和寿命的方法，对于如控制电路的工作原理，充放电 次数以外其他影响电池寿命的因素等都没有详细讨论。同时还应进行更多的市场的调查，以进一步核实所提改进方法的市场需求，获得更精确的成本节省数据，给生产厂商提供更 翔实的数据做出是否改进的决定。

（作者单位：河北省衡水第一中学748班）