MEMAHAMI BLOK CHARGER PADA LAPTOP (Lanjutan)

Sebelum membahas mengenai 2 komponen yang lain yang merupakan bagian dari Mainboard Laptop ada baiknya jika kita diskusikan lebih dahulu mengenai Sistem Baterai Cerdas/ Smart Battery System.

Teknologi Baterai Cerdas (Smart Battery)

Satu pertanyaan yang paling sering ditanyakan oleh pemakai notebook/laptop adalah "Apakah baterainya  awet?" Jawaban terhadap pertanyaan ini tidaklah sederhana. Pemakai pasti akan menemukan bahwa ketahanan baterai/battery run time sangat tegantung kepada bagaimana dan dimana laptop digunakan. Namun demikian kebanyakan pemakai tidak mengerti mengapa baterai kadangkala tidak bertahan seperti yang diprediksikan oleh indikator baterai (Power Meter).

Umur baterai akan bervariasi tergantung pada konfigurasi produk, model produk, aplikasi yang dijalankan, setelan power management, setelan produk dan fitur produk yang digunakan oleh pemakai. Sebagaimana yang berlaku untuk semua baterai, kapasitas maksimal baterai akan menurun seiring berjalannya waktu dan penggunaan.

Karena komputer jinjing/ laptop semakin umum digunakan, pemaka perlu memahami bagaimana faktor lingkungan dan pemakaian mempengaruhi ketahanan pemakaian baterai dan masa hidup baterai.

Apakah Baterai Lithium-Ion itu?

Kemasan baterai lithium-ion (Li-Ion) dibuat dari beberapa sel baterai yang disambung secara seri dan paralel berdasar tegangan dan arus yang diperlukan oleh perangkat. Laptop/ Notebook umumnya menggunakan 3 tipe sel baterai Li-Ion : silinder, prismatik, dan polymer.

·     Sel bentuk silinder memiliki diameter kira-kira 18 mm, panjang 65 mm yang umum dikenal sebagai sel baterai 18650. Sel ini biasa digunakan pada kemasan baterai yang memiliki ketebalan 20 mm.

·       Sel prima berbentuk persegi panjang tipis, tipe yang umum terdiri dari 6 dan 8 sel baterai Li-Ion dengan ketebalan 12 mm.

·  Sel Polimer lebih tipis daripada sel prisma. Biasa digunakan pada pocket PC dan beberapa Laptop Ultra portable yang memerlukan kemasan baterai dengan ketebalan kurang dari 10 mm.

Baterai Li-Ion jika dibandingkan dengan baterai nickel akan lebih ringan, menyimpan lebih banyak energi, dan menyimpan muatan lebih lama. Baterai Li-Ion juga dapat diisi tanpa harus membuang muatan yang telah ada di dalamnya karena tidak rentan terhadap efek memori.

CATATAN :

Efek memori adalah berkurangnya kapasitas energi maksimum yang dimiliki baterai  apabila dicharge berulang kali ketika kondisinya masih setengah atau sebagian berkurang. Misalnya jika kapasitas baterai normal adalah 100 % dan dipakai kurang lebih 80 % maka sisa kapasitasnya adalah 20 %. Pada saat kondisi baterai menyisakan 20 % dan apabila kita melakukan pengisian baterai maka 20 % tadi akan menjadi sisa yang selalu diingat oleh sang baterai sehingga pengisian baterai pun tidak akan mencapai kapasitas penuh 100 % melainkan hanya terisi 80 % saja. Proses ini pu berulang hingga kapasitas baterai tidak lagi normal, terus berkurang kapasitasnya hingga akhirnya mati dan rusak.

Suatu kemasan baterai Li-Ion 6 sel memerlukan waktu sekitar 2,5 hingga 3 jam agar terisi penuh pada tegangan maksimal sistem dalam kondisi sistem off (perangkat dalam kondisi mati). Setelah baterai terisi penuh, arus yang mengalir ke baterai akan dihentikan oleh rangkaian proteksi internal (pengontrol pengisian baterai). Rangkaian proteksi ini mencegah agar baterai selalu diisi dan dibuang muatannya dalam batas aman.

Apakah Siklus Hidup Baterai itu?

Siklus hidup baterai adalah jumlah siklus pembuangan-pengisian muatan (discharge-charge cycles) seperti pada gambar 1. Memperkirakan siklus hidup dari baterai Li-ion yang dapat diisi sulit karena siklus hidup tergantung kepada rerata temperatur operasi dan tingkat pembuangan energi baterai.

Pada dasarnya semakin tinggi temperatur dan semakin tinggi tingkat pembuangan energi akan menurununkan siklus hidup baterai. Temperatur operasi baterai sangat bergantung pada temperatur udara dan juga panas yang ditimbulkan oleh laptop itu sendiri serta lingkungan, seperti penggunaan docking station. Tingkat pembuangan energi (drainage) bergantung kepada tipe aplikasi yang dijalankan pada laptop serta setelan power management.

Sebagai misalnya komputer yang menjalankan aplikasi yang “berat” seperti CAD, main game, dan memutar film DVD akan menghabiskan muatan baterai lebih cepat dan menurunkan siklus hidup baterai dibandingkan laptop yang hanya menjalankan program pengolah kata.

Gambar 1: Siklus Pembuangan Muatan Baterai

Siklus dari baterai Li-Ion merupakan jumlah kumulatif dari pembuangan muatan yang mendekati sama dengan kapasitas penuh baterai. Sebagai misal, 10 kejadian tingkat pembuangan 10% atau 2 kejadian tingkat pembuangan 50% mewakili satu siklus..

Apakah Kapasitas Baterai itu?

Kapasitas baterai dinyatakan dalam ampere-jam/ ampere-hours (Ah). Energi baterai dinyakatan dalam watt-hours (Wh), merupakan produksi dari kapasitas baterai (Ah) dan tegangan baterai/ battery voltage (V). Rentang tegangan operasi baterai Li-Ion secara relatif konstan hingga akhir masa pakainya, namun demikian, kapasitasnya mulai menurun secara linear segera setelah mulai beroperasi. Baterai baru digolongkan berdasarkan atas kapasitasnya.

Sejalan dengan perubahan waktu, kapasitsat baterai akan menurun karena ketidakefisienan elektro kimia di dalam setiap sel. Kehilangan kapasitas (penuaan) tidak dapat dikembalikan, juga tidak dapat dipulihkan melalui siklus baterai. Secara bertahap, materi yang aktif di dalam sel baterai semakin berkurang. Sebagai konsekuensinya pemakai akan merasakan bahwa waktu pakai (run time) komputernya berkurang.

Suatu cara praktis untuk menyatakan kapasitas dari waktu-kewaktu disebut kapasitas pengisian penuh/ full charge capacity (FCC). FCC menyatakan suatu prosentasi dari kapasitas awal baterai. FCC dipengaruhi oleh beban pembuangan muatan baterai dan profil pemakai. Pada beban pembuangan muatan normal, baterai Li-Ion mempunyai jangka waktu hidup antara 300 hingga 500 siklus. Dengan beban pemakaian sedang, baterai Li-Ion diharapkan dapat menyalurkan lebih kurang 80% dari kapasitasnya sebelum 300 siklus atau sekitar 1 tahun pemakaian (Gambar 2). Estimasi ini meliputi pemakai umum yang membuat siklus lengkap baterai setiap hari kerja dengan menjalankan aplikasi daya rendah hingga menengah (pengolah kata, e-mail, and spreadsheet) pada mode kabel atau nirkabel (wireless).

Gambar 2. Penggunaan Menengah dari Baterai yang Terisi Penuh.

Kapasitas pengisian penuh dengan penggunaan menengah adalah sekitar 80% setelah 300 siklus.

Tabel berikut merupan proyeksi FCC setelah satu tahun dengan berdasarkan pada 2 profil pemakai user profiles dan beban daya yang bervariasi. Profil yang pertama adalah pengguna mobile yang selalu membuang muatan secara penuh dan mengisi baterai hampir setiap hari kerja (300 siklus per tahun) dalam suatu lingkungan normal. Profil kedua adalah pengguna menetap yang hanya melakukan siklus baterai satu kali dalam seminggu dalam lingkungan bersuhu tinggi dengan menggunakan docking station. Sebagaimana terlihat dalam tabel, panas tambahan yang dihasilkan oleh penggunaan aplikasi berdaya tinggi atau penggunaan docking station meningkatkan taraf kehilangan kapasitas.

Aplikasi berdaya tinggi juga akan menurunkan umur siklus baterai sampai dengan 25%

Proyeksi Kapasitas Pengisian Penuh setelah Satu Tahun Pemakaian

Proyeksi Kapasitas Pengisian Penuh setelah Satu Tahun Pemakaian
Daya Beban (Aplikasi)	Pengguna Mobile Siklus Battery setiap hari  (25ºC)	Pengguna Menetap (dengan docking station) Siklus Baterai mingguan (>35ºC)
Rendah (pengolah kata, Internet, e-mail)	80%	80%
Menengah (Nirkabel, spreadshees, Manajemen berbasis data)	80%	70%
Tinggi * (CAD, Game 3D, DVD, Kecerahan LCD tinggi )	60%	50%

Apakah Teknologi Baterai Cerdas itu?

Memperkirakan run time baterai sangat rumit karena adanya ketidak akuratan sistem yang memonitor dan melaporkan status pengisian baterai kepada pemakai. Beberapa notebook memperkirakan kondisi pengisian baterai dengan berdasarkan atau pengujian pembuat produk tersebut dalam konfigurasi tertentu. Metode ini tidak akurat ketika baterai lain dengan kondisi pengisian yang lain dipasang, karena status pengisian dari setiap baterai didasarkan atas sejarah sistem.

Untuk membantu pemakai untuk memonitor dan me-manage baterai Li-Ion, Notebook Compaq menyediakan informasi status yang akurat dan seketika dengan menggunakan Teknologi Smart Battery. Teknologi Smart Battery dari HP didasarkan atas Smart Battery System (SBS), yang didirkan oleh perusahaan pembuat baterai besar pada tahun 1995 untuk mempromosikan suatu standar industri bagi teknologi baterai yang dapat diisi kembali. SBS dilengkapi dengan Smart Battery yang akan menangani dan melaporkan statusnya sendiri, sehingga memberikan kepada pemakai informasi yang akurat, apakah mereka menggunakan baterai yang berbeda dalam notebook yang sama atau menggunakan baterai yang sama pada notebook yang berbeda.

Untuk mengetahui informasi lebih lanjut mengenai Smart Battery System, silakan mengunjungi www.sbs-forum.org/ (dalam bahasa Inggris).

Apakah Kalibrasi Baterai Cerdas itu?

Pengisian dan pembuangan muatan yang berulang dalam jangka waktu pendek menyebabkan peningkatan ketidak akuratan antara kondisi pengisian baterai dan pembacaan Power Meter. Baterai perlu dikalibrasi secara periodik untuk mepelajari kembali/ “relearn” kapasitasnya yang dapat digunakan sehingga dapat menyelaraskan status pengisiannya dengan Power Meter. Prosedur kalibrasi meningkatkan run-time notebook dengan memberikan perkiraan yang akurat mengenai isi baterai yang tersisa kepada pemakai. Kalibrasi juga mencegah hilangnya data yang dapat terjadi pada proses Hibernasi ketika tidak ada daya yang cukup untuk menyelesaikan operasi penyimpanan ke disk yang kritis tersebut.

Baterai cerdas mengalibrasi FCC mereka setiap kali mengalami siklus pembuangan -pengisian secara penuh, tidak peduli apakah baterai dicharge ulang di dalam laptop atau pada charger terpisah. Kalibrasi menggunakan notebook kurang nyaman karena dapat memakan waktu selama 4 jam meskipun hasilnya akan lebih relevan dibanding menggunakan charger yang terpisah/tersendiri.

Hasil kalibrasi menggunakan notebook akan lebih relevan karena baterai relearns FCC-nya sambil mengalami beban daya yang nyata. Pada charger terpisah/ stand-alone charger, baterai membuang muatannya menggunakan beban tetap. Jika beban tetap lebih kecil daripada  beban yang biasa ditanggung oleh notebook, kapasitas yang dipelajari mungkin akan lebih tinggi daripada kapasitas nyatanya. Dengan kata lain, kapasitas baru baterai setelah dikalibrasi mungkin tidak sesuai dengan run-time yang diprediksikan oleh Power Meter jika jika diberi beban yang lebih besar daripada beban yang digunakan untuk ketika mengalibrasi baterai.

Akurasi dari Baterai Cerdas saat ini memungkinkan kalibrasi yang tepat ketika baterai dibuang muatannya hingga 5% dari kapasitas tersisanya. Konsekuensinya, pemakai dapat menyetel alarm baterai pada kondisi kapasitas tersisa 5% sehingga baterai cerdas akan mengalibrasi kapasitasnya selama penggunaan normal.

Sederhananya pemakai harus membuang muatan baterai secara periodik sampai alarm kapasitas baterai 5% diterima. Kebutuhan melakukan prosedur ini akan bervariasi tergantung pemakaian individu. Secara umum baterai Li-Ion battery harus dikalibrasi minimal setiap 3 bulan sekali. Suatu baterai yang jarang dibuang muatannya secara penuh harus dikalibrasi satu bulan sekali.

Memaksimalkan Kapasitas dan Rentang Hidup Baterai

Setelah membaca tulisan ini, maka anda harus memperhatikan kondisi berikut ini yang dapat berpengaruh negatif terhadap run-time baterai dan rentang hidup baterai.

Faktor-faktor yang dapat mempengaruhi berkurangnya kapasitas baterai adalah :

·      Sel baterai Li-Ion mengalami pengurangan kapasitas secara bertahap, dan tidak dapat dikembalikan pada setiap siklus pembuangan-pengisian. Penuaan ini akan meningkat semakin cepat jika suhu dan beban pembuangan muatan meningkat.

·        Tingkat pembuang muatan sendiri (self-discharge) baterai Li-Ion battery akan lebih tinggi jika baterai tetap terpasang pada notebook yang tidak dihidupkan atau digunakan.

·    Selama penyimpanan atau tidak digunakan dalam jangka waktu lama, muatan baterai akan menurun di bawah tingkat tegangan yang direkomendasikan.

·   Membiarkan baterai pada kondisi tidak terisi dalam jangka waktu lama akan mempercepat penurunan kapasitas penuh/ FCC. Membiarkan baterai dalam kondisi terisi penuh pada lingkungan bersuhu tinggi dalam jangka waktu lama (sebagai misalnya, menjalankan notebook dalam docking station dengan beban aplikasi berat) juga akan mempercepat berkurangnya kapasitas baterai.

·  Menjalankan aplikasi high-end menggunakan battery mempercepat berkurangnya kapasitas baterai. Sebagai misalnya, menjalankan game 3D akan menurunkan FCC lebih cepat dibandingkan dengan menggunakan aplikasi pengolah kata.

Perawatan Baterai yang Disarankan

Beberapa perawatan baterai yang dapat dilakukan adalah :

·    Simpan baterai Li-Ion pada suhu 20°C hingga 25°C dengan kondisi pengisian 30% hingga 50%.

· Jangan membongkar kemasan, menghancurkan atau menusuk baterai; jangan menyambungkan terminal luar baterai dan jangan membuang baterai ke dalam api atau air.

·     Jangan membiarkan baterai berada pada tempat yang bersuhu tinggi dalam jangka waktu lama. Paparan panas dalam jangka waktu lama (contohnya, di dalam mobil yang panas) akan mempercepat keausan sel baterai Li-Ion.

·         Lepaskan baterai jika notebook akan disimpan selama lebih dari 2 minggu (matikan dan jangan sambungkan dengan sumber AC)

·    Lepaskan baterai dari notebook jika notebook dipasang menggunakan sumber AC secara terus menerus selama lebih dari 2 minggu.

·    Gunakan tipe baterai dengan kapasitas lebih besar jika notebook akan menjalankan aplikasi high-end menggunakan daya baterai.

·    Kalibrasi baterai berdasarkan model penggunaan. Dalam penggunaan normal, baterai harus dikalibrasi minimal sekali dalam jangka waktu 3 bulan. Baterai yang jarang dibuang muatannya secara penuh harus dikalibrasi minimal sekali dalam 1 bulan.

·         Jauhkan baterai dari jangkauan anak-anak.

Apakah Saya Harus Mengisi Penuh Baterai Sebelum Menggunakannya?

Tidak. Baterai Lithium ion lebih efisien daripada baterai berbasis nickel dan telah melewati proses pembentukannya selama pembuatan. Baterai Li-Ion tidak memerlukan pembebanan awal sebelum digunakan.

Tips untuk Menghemat Daya Baterai

Anda dapat merubah konsumsi daya dari Notebook anda untuk menghemat daya baterai dengan cara-cara berikut :

·  Mengurangi kecerahan tampilan layar hingga tingkat minimal yang dapat terbaca. Gunakan Fn+F7 atau F8 untuk merubah kecerahan atau tombol lain yang sesuai dengan notebook anda.

·    Lepaskan perangkat tambahan yang tidak digunakan. Hardisk eksternal,CDROM, PC Card, dll.yang dapat menarik daya dari baterai meskipun tidak digunakan secara aktif. Copot juga mereka setelah selesai menggunakannya.

·     Turunkan kecepatan prosesor notebook anda. Semakin cepat prosesor bekerja, semakin cepat  notebook menghabiskan daya baterai. Dengan menurunkan kecepatan prosesor, anda dapat meningkatkan pengisian baterai.

·         Matikan tombol wirelles jika tidak digunakan.

·    Periksa program yang berjalan di latar belakang. Beberapa program secara otomatis memasang utilitas quick-start yang berjalan di latar belakang ketika komputer mulai berjalan. Anda dapat menurunkan kebutuhan daya dengan memeriksa dan membuang program yang tidak diperlukan secara periodik.