背景
我拥有一台iPad Pro 10.5“和第一代Apple Pencil。
铅笔是在2018年3月购买的。在2019年1月,即大约9.5个月后,它出现电池故障,必须在Apple保修期内更换。 这个 是 不 一个 隔离的 问题 。我不期待在不到一年的时间内再次出现故障,除非这次不在保修范围内,所以我下次需要自掏腰包进行维修。
众所周知,电池是消耗品,预计它们不会永远存在。另一方面,在保修到期之前看到Pencils失败(例如我自己)表明铅笔存在设计缺陷。
旁注,随意跳过
作为一名具有电池供电设备设计经验的电气工程师,我有一个关于这个设计缺陷的理论:
- 铅笔的电池是 非常 小( 0.332 Wh ,或约90 mAh)。
- 点1本身不是问题,除了铅笔是一个永远在线的设备。它的内部加速度计可以感应它何时移动,并与iPad配对。如果像我一样,你把iPad和铅笔扔在一个你整天带着的背包里,它会经常醒来,并在这个过程中耗尽电池。 我不在乎Jony Ive所说的,它真的需要一个开关。
- 当锂离子电池耗尽超过某个阈值时,尝试充电是不安全的。大多数电池保护IC包括欠压保护,并在检测到这种情况时关闭与电池串联的充电MOSFET。
- 当铅笔达到电池电量不足状态(比如5%)时,我认为它进入了一个非常低功耗的模式,与iPad断开连接,以节省电池电量(如果没有,用户不会立即开始充电电池,按照第3点的说法,它会在几个小时内无法恢复。
- 然而,即使在低功耗模式下,电池也会有一些电流消耗 - 除非你使用继电器切断电路的电源,苹果肯定没有在铅笔中使用。良好的设计可能具有大约10μA的漏电流预算。不幸的是,回到第1点,并考虑到90 mAh的5%是4.5 mAh(假设它仍然保持90 mAh的电荷;随着时间的推移它将会更少,因此相应地向下调整数字),10μA的漏极将完全消耗450小时后,或大约19天(不到3周),将电池耗尽。
作为第5点的结果,如果您将iPad无人看管几周,您可能会回到死铅笔。 Apple意识到了这一点,这就是为什么他们更容易将第二代Pencil连接到iPad Pro,从而使其永久充电。
另一个完全不相关的问题,但也可能发挥作用:Apple实施了快速充电协议,因为从放电状态开始完全充电铅只需要大约15-20分钟,这表明C值约为3C到4C。 这篇报告 与1C相比,显示出在1.2C和1.4C时电池循环寿命明显缩短,因此外推至3C或4C,我坦率地说电池持续超过几十个周期。
我的理论是,这两个问题是导致大多数与电池相关的Apple Pencil故障的原因。
问题
所有迹象都指向Apple Pencil需要经常注意以避免杀死电池。另一方面,我还没有发现任何关于新买的铅笔已经死亡的报道,显然他们可以在商店货架上待上几周,可能是几个月,没有电池死亡(虽然它确实有助于他们坐在上面出售之前的货架)。
我可以采取哪些措施来确保铅笔的最长电池使用寿命?
特别是,我可以将铅笔恢复到出厂重置状态,其中电池电量非常低吗?
我可以“慢速”充电铅笔(比如1C速率,因此根本不慢),以防止由于默认的快速充电协议导致电池的假设性恶化?
是否有应用程序提醒我这样做,如果我保持铅笔配对超过几分钟而不使用它?
注意 :我将留下一个答案,描述我为延长现有铅笔的使用寿命而采取的措施,尽管显然它们还不够,看到它在9.5个月后死亡。我正在寻找其他措施,以确保更换持续更长时间。