9 enero 2009

La Batería

Autor: fedaro en: CEIBAL; General .

Poniéndonos las pilas o mejor dicho la batería

Batería de la XO

Nuestro país está sufriendo un importante cambio en cuanto a acceso a las tecnologías de la información y la comunicación se refiere.

El Plan CEIBAL lleva repartidas a la fecha (enero de 2009) más de 170.000 laptops, además ANEP y el LATU están realizando una ampliación del plan CEIBAL para facilitar a los docentes de la enseñanza pública el acceso a un laptop a bajo costo y de mayores prestaciones que la XO.

En este artículo vamos a ocuparnos de un aspecto eminentemente práctico, como hacer un buen uso de las baterías de los equipos. Por varios motivos, por un lado un mejor uso de la batería significa un mejor aprovechamiento del equipo y un ahorro de dinero al necesitar menos recambio de baterías, pero también implica evitar un daño ecológico, dado que las baterías son elementos contaminantes que deben desecharse de manera controlada.
En estos momentos el área de logística del LATU está justamente preparando un plan para manejar con cuidado el recambio de baterías, lo cual está a tono con la preocupación existente en nuestro país por el cuidado del entorno. Si miramos la imagen superior vamos a ver que se incluye un icono que indica que la batería no se debe tirar a la basura. Con el tiempo se instrumentara una forma de reciclarlas.

Entrando al tema que nos ocupa, vamos a hablar de las baterías en general, de las baterías de los notebooks más comunes y de las baterías de las XO en particular.

La información la hemos tomado de diversos sitios (se pueden ver las referencias al pie del artículo) y realizamos además una consulta, para saber cuales son las baterías actualmente utilizadas en las XO, al área logística del Plan CEIBAL. Luego con ese dato estuvimos visitando el sitio web del fabricante de las mismas además de otras fuentes.

El consumo de energía

Una de las mejores formas de hacer un buen uso del equipo es conocer sobre su funcionamiento. Para lo cual siempre es conveniente leer detenidamente el manual que lo acompaña (cosa que muchos no hacen y eso es fuente de problemas).

Para hacer un buen uso de nuestra batería es importante tener claro como consume energía nuestro equipo, para luego poder optar con conocimiento de causa, sobre que funcionalidades usar de acuerdo al tiempo que tenemos necesidad de estar desconectados de la red eléctrica. En algunas situaciones puede no importarnos que la batería nos dure una hora (si sabemos que en unos minutos vamos a estar en un lugar donde nos podemos conectar a una línea de energía eléctrica) pero en otros casos necesitamos la mayor duración posible (un largo viaje en ómnibus o en avión, donde queremos terminar de escribir un texto o elaborar una presentación).

Los elementos que consumen más batería en cualquier computador portátil son: la pantalla, las conexiones inalámbricas, el procesador, el disco duro, los dispositivos de lectura de CD o DVD y algunos periféricos.

Como disminuir el consumo de energía

Disminuir el brillo de la pantalla. Una buena opción para ahorrar energía es bajar el brillo de la pantalla, utilizar fondos de escritorio con poco brillo y evitar los salvapantallas. Es muy gracioso oír a alguien quejándose de lo poco que le dura la batería y ver que tiene un fondo de escritorio, para trabajar con el cual es conveniente utilizar lentes de sol. Es muy importante ahorrar en el brillo, dado que la pantalla gasta en el entorno del 30% del consumo de energía del equipo. Si se desea trabajar con una gran autonomía por mucho rato, lo mejor es bajar el brillo al mínimo necesario para poder trabajar con comodidad.

Apagar las conexiones inalámbricas. Las conexiones inhalambricas, como en el caso de la conexión WIFI, producen un importante gasto de energía, un consejo, si no se va a usar la conexión WIFI por un tiempo, lo mejor es apagarla.

Mantener el disco duro desfragmentado. Con relación al uso del disco duro, lo más conveniente es desfragmentarlo frecuentemente, en el caso de que el lector tenga la mala suerte de ser usuario de Windows, en el caso de ser usuario de Linux la fragmentación no es un problema. La fragmentación del disco hace que un archivo quede almacenado en diversas posiciones del disco duro, lo cual significa que el mismo debe trabajar más para leer la misma información y por lo tanto se gasta más energía. En un equipo con el disco desfragmentado se ahorra energía. En el caso de la XO el disco duro no existe, dado que tiene una memoria Flash, eso hace que la batería dure más, no es necesario mover ningún motor.

No exigir el procesador el límite. El procesador del equipo se calienta, y gasta energía, cuanto más exigente sea un determinado software sobre el procesador (mayor cantidad de instrucciones por segundo) más gasto de energía y más calor. Lo cual por otra parte lleva a que en muchas computadoras portátiles se encienda el ventilador lo cual aumenta aún más el gasto de energía. No es el caso de la XO, que no tiene ventilador, debido a que el procesador funciona a una velocidad menor que los notebooks más comunes y disipa menos calor y de otra manera.

Controlar los periféricos. Algunos accesorios o periféricos de la computadora utilizan energía proveniente de ella. Algunos celulares se cargan de la computadora al ser conectados (eso es algo que se puede configurar, en el celular, para que no ocurra) los dispositivos USB también roban energía a nuestro computador portátil.

En resumen, si queremos usar nuestro notebook durante un largo viaje, en ómnibus o avión, sin la posibilidad de conectarnos a una línea de corriente eléctrica, lo ideal es lo siguiente:

1) Bajar el brillo de la pantalla al mínimo necesario para poder trabajar con comodidad.
2) No trabajar con programas que exigen mucho al procesador, como juegos que usan un entorno de simulación 3D.
3) No utilizar el reproductor de CD o DVD del equipo, dado que el mismo consume mucha energía, necesaria para el motor que hacer rotar el CD. Si queremos escuchar música durante el viaje lo mejor es copiar la música al propio notebook en formato OGG o MP3 y evitar usar el reproductor de CD.
4) Apagar las conexiones inalámbricas.
5) No conectar dispositivos externos, que consumen energía de la computadora, a menos que sea estrictamente necesario.

Si me preguntan como se baja el brillo de la pantalla o se apagan las conexiones inálambricas, el consejo es que lean el manual del notebook en cuestión. En el caso de la XO, la forma de hacerlo es la siguiente:

En la última versión de SUGAR alcanza con ir a la pantalla principal, hacer click derecho sobre la imagen central (el símbolo de OLPC) e ir a “Panel de Control”, desde ahí vamos a energía, (tiene el icono de una pila) y marcamos la opción “Manejo extremo de energía (deshabilita el radio wireless, incrementa la vida de la batería)”, una vez seleccionado, vamos a la marca en el extremo superior izquierdo del menú y clickeamos en OK, la radio de la XO quedará desconectada hasta que volvamos a ir al mismo lugar y desmarquemos la opción. No importa si apagamos y/o prendemos la máquina, la radio seguirá apagada hasta que variemos nuevamente la configuración. Es importante tener en claro esto último dado que si nos olvidamos podemos pensar que no tenemos conexión a la red WIFI y en realidad el problema es que apagamos la radio.

Pantalla de la XO con panel de control

Otra forma de apagar la radio, valido para todas las XO, inclusive las que no incluyen la opción en SUGAR, es ir desde SUGAR a Actividad terminal:

Actividad terminal en la XO

Eso implica abrir la consola de Linux, una vez ubicados en la actividad terminal, introducimos el siguiente comando y damos enter:

sugar-control-panel -g radio

Es importante dejar un espacio entre panel y -g y un espacio entre -g y radio.

Ese comando nos va a indicar si la radio está apagada “off” o encendida “on”.

Para apagar la radio usamos el siguiente comando ( no olvidar dejar espacio en blanco entre panel y -s, entre -s y radio y entre radio y off ):

sugar-control-panel -s radio off

Para encender la radio usamos:

sugar-control-panel -s radio on

Si queremos saber más sobre las posibilidades de sugar-control-panel, es conveniente utilizar los siguientes comandos:

sugar-control-panel -h

y

sugar-control-panel -l

Es mucho lo que se puede hacer, desde la consola y escapa a los fines de este artículo, pero recomiendo especialmente su uso y aprender los comandos de LINUX es una buena forma de sacarle el jugo a la XO y de paso aprender a trabajar con comandos que sirven para cualquier PC que use LINUX.

¿Qué batería estamos usando?

Batería de Ion Litio de una computadora portátil Toshiba

Las baterías actualmente en uso en la mayoría de las computadoras portátiles son del tipo Ión de Litio, antes se usaban las baterías de Níquel e Hidruro metálico (Ni/MH) o Níquel Cadmio (NiCd), estas últimas muy peligrosas para medio ambiente (el Cadmio es un metal muy tóxico ).

Aún en algunos ámbitos se siguen considerando correctos los consejos que se daban para las viejas baterías de NiCd, al parecer se ha asociado el comportamiento de dichas baterías con las baterías en general.
Dado que entre las baterías de Litio y las de NiCd existen difererencias importantes, que inciden en su mantenimiento, es importante saber que batería estamos usando y actuar en consecuencia.
Utilizar una batería de Litio como si fuera una de NiCd puede generar una menor vida útil de la batería e inclusive estropearla.

Por lo tanto, en primer lugar es conveniente ver que batería estamos usando en nuestro computador portátil, si es nuevo seguramente se trate de una batería de Ión Litio.

En el caso de las XO las primeras partidas vinieron con batería de Ni/MH y actualmente vienen con una batería de LiFePO4 (una versión mejorada muy recientemente de las baterías de Ión Litio).

Por lo tanto en este artículo vamos a concentrarnos en las baterías de Ion Litio, con alguna referencia a las de Ni/MH.

Las baterías de Ion Litio

El trabajo de investigación sobre las baterías de litio empezó a inicios del siglo XX, pero no fue hasta que Sony Corporation las empezó a utilizar comercialmente, en 1991, que se difundió su uso. Hoy en día son las más usadas en los computadores portátiles.

La gran ventaja del litio, el más ligero de los metales, es que además de ser mucho menos nocivo para el medio ambiente que el Cadmio, tiene un mayor potencial electroquímico y densidad de energía por peso. Eso hace que con él se puedan crear baterías más livianas y efectivas que las anteriores.

A diferencia de las baterías de NiCd, las baterías de litio no requieren de un gran tiempo de carga, ni tampoco es necesario cargarlas durante mucho tiempo la primera vez que se usan, no generan memoria y en el caso de las baterías de Ni/MH el efecto de la memoria es despreciable. Por lo tanto olvidémonos del tema memoria de la batería en los equipos nuevos.

El consejo de descargar totalmente la batería y volverla a cargar cada vez que se usa, muy útil con las baterías de NiCd, que si tenían un efecto de memoria, es nocivo con las nuevas baterías, reduce su vida útil y puede llegar a estropearlas.

Tampoco es necesario someterlas a una larga carga la primera vez que se conectan a una línea de energía eléctrica, consejo que era también útil para las viejas baterías de NiCd.

Lo más conveniente es usarlas y cargarlas en cuanto tengamos acceso a una línea de energía eléctrica, sin importar cuanto se haya descargado durante el uso.

Solo es conveniente descargarlas totalmente una vez cada cierto tiempo (una vez por mes aproximadamente, depende del uso que le demos, también se puede decir que una vez cada 30 ciclos de uso) y cargarlas enseguida, a fin de mantenerlas calibradas.

Nunca se debe dejar la batería totalmente descargada durante mucho tiempo, se corre el riesgo de estropearla.

Otra característica de las baterías de litio es que sufren con la temperatura, aunque menos que las de Ni/MH, no es conveniente utilizarlas o cargarlas en ambientes con alta temperatura, eso reduce la vida útil de la batería.

Baterias vs. temperatura

Figura : Pérdida de capacidad permanente de la batería de Ion Litio en función de la temperatura y nivel de carga.
Alto niveles de carga y altas temperaturas aceleran la pérdida de la capacidad de almacenamiento de la batería.
(Tomado de http://www.batteryuniversity.com/parttwo-34.htm)

Es importante ver que una batería de litio con el 100 % de su carga, en un ambiente a 60 grados celsius, durante tres meses, reduce su capacidad de almacenamiento de energía, en forma permanente, a un 60%. Lo anterior puede ocurrir si trabajamos todo el verano, con la computadora enchufada a la electricidad y la batería puesta en el equipo, lo cual hace que este al 100% de su carga todo el tiempo, en medio de un ambiente caluroso. El daño se debe a que la alta temperatura y la alta energía almacenada generan reacciones químicas que deterioran la batería.

Si bien recientes mejoras en las baterías, como el caso de la batería de la XO, han incrementado el rendimiento de almacenamiento, es un dato a tener en cuenta.

Por consiguiente es importante entender que si usamos una batería de Litio en un ambiente a alta temperatura, estamos reduciendo la vida útil de la misma.

Los fabricantes recomiendan retirar la batería del equipo, si se va a usar durante mucho tiempo en el escritorio, con conexión a una línea de energía eléctrica, eso evita (sobre todo en el verano si se trabaja en ambientes calurosos) que la batería sufra un deterioro.

De todas maneras el consejo anterior lo pongo entre paréntesis, solo es conveniente si sabemos retirar con cuidado la batería del equipo y no corremos el riesgo de perder la batería una vez retirada del mismo. Sí ello es así, es conveniente retirar la batería y guardarla en un lugar fresco (nunca el congelador, ese otro extremo también es perjudicial).

Otro tema relativo a la temperatura es que nunca se deben obstruir los conductos de ventilación del equipo o la rejilla del ventilador, eso hace aumentar la temperatura interior y puede ser nocivo, no solo para la batería, sino también para el equipo. Nunca se debe poner el computador encima de una almohada o almohadón para luego trabajar con él en la falda, en el caso de la XO ese problema no existe, pero si en las computadoras con ventilación por debajo o a los costados, la cual queda bloqueada al ponerse el equipo sobre una superficie acolchada, lo conveniente – si se quiere trabajar con el computador en la cama o en un sillón confortable – es ponerlo sobre una bandeja o una superficie dura que permita la ventilación de la superficie inferior, al quedar una separación entre la base del equipo y la superficie sobre la cual reposan sus patas.

Duración de la batería

La duración de la batería se mide en ciclos de carga/descarga, y en el caso de la baterías de litio oscila entre 1000 y 2000 ciclos. En el caso de las baterías de la XO, para las de LiFePO4 se espera una duración de 2000 ciclos, lo cual indica que van a durar unos tres años o más, si se usan adecuadamente.

Batería de litio

Figura: Ciclo de rendimiento de la batería de Ion Litio. Se puede apreciar un funcionamiento con el mismo nivel de prestación y un descenso muy lento (resistencia interna constante) a más de 1000 ciclos de uso. (Tomado de: http://www.batteryuniversity.com/parttwo-36.htm )

Otra ventaja de las baterías de LiFePO4 es que tienen una tasa de perdida de capacidad más lenta, con relación a otras baterías de litio, lo cual hace que durante su vida útil almacenen más carga y disminuyan más lentamente su rendimiento.

Las primeras XO con baterías de Ni/MH son más susceptibles a las altas temperaturas que las actuales con batería de LiFePO4. En caso de tener una XO con batería de Ni/MH la recomendación sobre tener cuidado con el calor es aún más importante.

En resumen, consejo para las baterías de Ion Litio, las utilizadas actualmente en las computadoras portátiles:

1) No es conveniente descargarlas totalmente con cada uso.
2) No deben dejarse descargadas.
3) Una vez por mes o cada dos meses, es conveniente descargarlas totalmente y enseguida volverlas a cargar.
4) Es recomendable, durante el verano, si se va a usar el equipo durante mucho tiempo, varios días, conectado a la linea de corriente eléctrica, retirar la batería de la computadora y guardarla, con un 40% de su carga aproximadamente, en un lugar fresco.

Fuentes:

http://www.batteryuniversity.com/

http://www.buchmann.ca/

http://www.cadex.com/

http://electronics.howstuffworks.com/lithium-ion-battery.htm

http://wiki.laptop.org/go/Battery_Charging/lang-es#External_Charging

http://www.pilas.net/20080609/actividad-terminal/

8 Comentarios hasta el momento...

Roberto Ribeiro Dice:

10 enero 2009 a las 13:48.

Muy muy buena información.
De vdd que te tomaste un “tiempo” para realizar este aporte.
Muchas Gracias

tamara Dice:

11 enero 2009 a las 1:19.

para mi es una informacion exelente le recomiendo a todos q deberian leer esto no esta demas apernder es para la buena conservacion de una bateria,la verdad muy buena la infrmacion

mapacheuy [alejandro ferrari] Dice:

13 enero 2009 a las 19:36.

Material excelente. Lo recomendare a conocidos y amigos. Esta en perfecto “yorugua”, si no entendes es porque no queres. :)

Sonia Romano Dice:

27 enero 2009 a las 19:26.

Muy atinado tu aporte sobretodo para optimizar responsablemente el uso de la “ceibalita”

Mirian Dice:

4 febrero 2009 a las 18:56.

Muy buena información, la recomiendo a mis alumnos.

Roxana Bassi Dice:

14 abril 2009 a las 12:08.

Hola!
excelente y concreto el articulo. El dato que estoy buscando tiene que ver con cuanto consumen las Xo. Se publicita que es “el 10%”de las laptops normales, pero mis mediciones no coinciden. Segun mis claculos consumen entre 7 y 11 W, segun si estan en uso normal, intenso, o en uso mientras se cargan. Que experiencia tienes tu? Gracias

Marcos Díaz Dice:

29 mayo 2009 a las 15:37.

Excelente aporte como siempre muchas gracias. Lo voy a recomendar

carlos Dice:

20 mayo 2010 a las 10:19.

Muy buena informacion. da gusto leer estos informes de gente bien intencionada y con ganas de enseñar. Gracias

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