Мы выбираем PowerBank! Как сравнить емкость и удобство использования вашего внешнего аккумулятора? Что на самом деле означает емкость внешнего аккумулятора?

Autor: Michał Seredziński
2021-06-24
icon
35
icon
0
Мы выбираем PowerBank! Как сравнить емкость и удобство использования вашего внешнего аккумулятора? Что на самом деле означает емкость внешнего аккумулятора?

Павербанки – это устройства, которые за несколько лет добились большой популярности. Производители превосходят друг друга, добавляя новые функции в устройства, увеличивая их мощность, увеличивая мощность и т.д.

Упомянутая емкость павербанка является основным критерием для пользователей, по которому они выбирают устройства для себя.

Верно ли это? Что на самом деле означает емкость в повербанке, какое это имеет значение, как ее читать? - предлагаем в последней статье.

Основным и часто единственным параметром, который дают производители павербанков – это емкость встроенных в них аккумуляторов

Это обязательное требование, так как каждый производитель обязан предусмотреть емкость встроенного литий-ионного аккумулятора при его интеграции в данный тип устройств. Этого требуют, в m.in, правила безопасности на транспорте, в частности на воздушном транспорте.

Поэтому мы покупаем павербанк со встроенным аккумулятором емкостью 10 000 мАч, в то время как аккумулятор в нашем мобильном телефоне имеет емкость 3 300 мАч. Мы отправляемся в путешествие на несколько дней, убежденные, что наш павербанк позволит нам полностью зарядить смартфон 3 раза... К сожалению, этого точно не произойдет, даже если мы купили надежную, проверенную everActive модель EB-L10K с гарантированной емкостью аккумулятора 10 000 мАч. Почему?

Сколько раз можно заряжать телефон от аккумулятора емкостью 3300 мАч с хорошим павербанком емкостью 10000 мАч?

В подавляющем большинстве павербанков используется аккумуляторная батарея или литий-ионный аккумулятор с номинальным напряжением 3,7 В.

В нашем случае производитель заявляет об использовании в своем powerbank аккумулятора емкостью 10 000 мАч. Значение, выраженное в миллиампер-часах [мАч], не учитывает форму волны значения напряжения во время разряда, а только время, в течение которого оно падает до заданного уровня, например, 3,0 В для литий-ионного аккумулятора.

Для зарядки устройств, таких как смартфоны, планшеты и т.д. используется USB-порт с напряжением не менее 5В постоянного тока – это напряжение явно выше, чем у аккумулятора в павербанке. Поэтому напряжение необходимо преобразовать (повысить). Мы покажем вам, как вы можете легко самостоятельно оценить, какую энергию и полезную мощность будет иметь наш powerbank для устройств, которым требуется 5 В для зарядки.

Нам нужно рассчитать стоимость энергии, доступной от внешнего аккумулятора

Величина емкости в мАч/Ач (миллиампер-часах, ампер-часах), умноженная на напряжение V, дает нам уже рассчитанное значение энергии, выраженное в мВтч/Втч (милливатт-час, ватт-часы).

В случае литий-ионного аккумулятора 3,7 В 10000 мАч мы можем легко рассчитать, сколько энергии теоретически будет иметь наш внешний аккумулятор: 3,7 В x 10000 мАч = 37000 мВтч. Энергетическая ценность, выраженная в мВтч или Втч (ватт-часах), обычно указывается на внешнем аккумуляторе в дополнение к емкости в мАч.
Таким образом, типичный внешний аккумулятор емкостью 10000 мАч может хранить 37000 мВтч энергии. Это значение уже можно перевести в единицу емкости мАч для любого выходного напряжения. 

В идеальных условиях преобразования без потерь, при напряжении 5В на USB-выходе, мы имеем: 37000 мВтч / 5В = 7400 мАч.
Результат в 7400 мАч — это теоретический максимум, который мог иметь наш павербанк со встроенным аккумулятором 10000 мАч / 3,7 В при выходе 5 В. Даже этого значения уже не хватило бы, чтобы зарядить наш смартфон от аккумулятора емкостью 3300 мАч три раза.
Кроме того, преобразование напряжения, которое происходит в нашем powerbank, приносит некоторые потери - КПД встроенного в powerbank преобразователя никогда не бывает 100%.

Еще одним аспектом является эффективность устройств

Еще несколько лет назад типичный КПД таких устройств не превышал 80% (были даже модели ниже 70%), что приводило к получению результата 5920 мАч на USB-выходе (80% от 37000 мВтч разделить на 5В) от типичного павербанка емкостью 10000 мАч / 37 Втч.

В некоторых новых устройствах КПД значительно повысился - в настоящее время лучшие павербанки могут похвастаться КПД 90% и выше для типовых нагрузок. При КПД 90% наш павербанк со встроенным аккумулятором емкостью 37000 мВтч уже имеет эффективную мощность 33300 мВтч, а это значит, что емкость 6660 мАч доступна пользователю на выходе USB 5В, что более чем на 12% больше, чем у менее эффективного агрегата с такой же емкостью!

Наш бенчмарк everActive EB-L10K power bank еще более эффективен и предлагает еще лучший результат при типичной нагрузке, обычно превышающей 6750 мАч на выходе USB 5V, что уже на 14% больше, чем у аналогичного устройства с 80% КПД и такой же емкостью встроенного аккумулятора.

Влияние технологии Quick Charge на эффективность зарядки от павербанка

Даже при использовании высокоэффективного павербанка мы должны отдавать себе отчет в том, что емкость, полученная на USB-выходе, будет еще ниже при более высоком выходном напряжении, когда мы используем технологию Quick Charge – как когда павербанк будет работать при полной нагрузке, так и когда он будет использоваться только для поддержания заряда другого устройства (при очень низком выходном токе).

Более важным параметром в данном случае является типичная эффективность такого зарядного устройства. КПД говорит нам о том, сколько накопленной энергии, выраженной в блоке Втч/мВтч, мы фактически имеем в своем распоряжении для зарядки наших устройств. Такой КПД никогда не бывает 100%, но в лучших устройствах суммарная энергия, доступная на выходе powerbank, лишь немного ниже, чем у встроенного аккумулятора - хорошим примером является вышеупомянутый энергобанк everActive EB-L10K, где пользователь имеет в своем распоряжении до 34040 мВтч энергии на USB-выходе 5В, со встроенным аккумулятором 3,7В / 37000 мВтч.

Так сколько же этой энергии и сколько миллиампер-часов [мАч] на самом деле уйдет на батарею нашего телефона и планшета?

Однозначного ответа на этот вопрос нет, но мы постараемся объяснить и его.

Мы должны отдавать себе отчет в том, что весь процесс зарядки мобильных устройств уже крайне неэффективен в своей основе.

Как я уже писал, наши мобильные устройства, телефоны, планшеты, веб-камеры, фотоаппараты и т.д. для зарядки требуется напряжение не менее 5В, а питаются они обычно от аккумулятора с номинальным напряжением 3,7В. При использовании зарядного устройства от внешнего аккумулятора мы имеем два преобразования напряжения «на подходе». Если говорить простым языком, то это переход с 3,7 В на 5 В (о чем мы писали выше), а затем с 5 В обратно на 3,7 В.

Устройство powerbank предназначено для максимально эффективной передачи энергии , доступной от встроенной батареи 3,7 В, на дружественную к конечным устройствам - доступную через USB-выход 5 В. На этом задача павербанка заканчивается, а дальнейший процесс и эффективность зарядки зависит только от имеющегося у вас устройства и качества используемого USB-кабеля.

Как мы объясняли ранее, в случае хорошего павербанка с аккумулятором емкостью 10000 мАч / 37000 мВтч мы можем рассчитывать на 6750 мАч / 34040 мВтч, доступных на выходе 5 В  К сожалению, процесс зарядки типичного Li-ion аккумулятора, который есть в нашем телефоне, обычно не очень эффективен и в результате большая часть этой энергии теряется, тратится впустую – чаще всего в виде тепла. Эти потери накапливаются начиная от USB-кабеля, подключений, электроники в нашем телефоне, до встроенного Li-ion аккумулятора, который также не заряжается без потерь даже в идеальных условиях. Что это за потери и от чего зависят – тема для отдельной статьи, но от нашего павербанка они уже не зависят.

В конечном счете, в простых устройствах с типичными системами зарядки теряется до 30% энергии, подаваемой павербанком. В новых телефонах и планшетах этот процесс более эффективен, и там мы можем рассчитывать на большее количество доставляемых мАч.

Подводя итог, можно сказать, что фирменный павербанк емкостью 10000 мАч позволит нам обеспечить около 6700-8000 мАч на батарею в нашем конечном устройстве – но только в том случае, если в нашем устройстве будет батарея 3,7 В. Значение мАч нельзя сравнивать при разных напряжениях (мы всегда можем сравнить энергию, выраженную в мВтч/Втч/кВтч), и поэтому, если бы у нашего устройства была батарея 7,4 В, количество мАч, подаваемое на него, было бы вдвое меньше от того же внешнего аккумулятора.

Отвечая на вопрос из введения - хороший павербанк емкостью 10000 мАч должен заряжать наш телефон от аккумулятора емкостью 3300 мАч / 3,7 В как минимум два раза. Кроме того, мы могли рассчитывать еще на 40% пополнения, при условии, что производитель нашего телефона позаботился о высокой эффективности процесса зарядки.

Сравнивая павербанки друг с другом, мало сравнивать их емкость, мы также должны сравнивать их эффективность, или хотя бы полезную емкость от USB-выхода, если производитель ее предусмотрит. Кроме того, мы должны отдавать себе отчет в том, что независимо от возможностей и эффективности такого зарядного устройства, довольно большая часть энергии, к сожалению, всегда тратится впустую в нашем заряженном устройстве.

Как показано в нашей статье, сравнение только заявленного значения емкости аккумулятора, встроенного в павербанк, может сильно ввести в заблуждение, тем более, что далеко не все производители надежно предоставляют этот параметр, завышая его на этикетке.

Автор: Михал Середзиньский

Копирование содержания текста или его части без согласия представителя компании Baltrade sp. z o.o. запрещено.

Внешние аккумуляторы доступны в магазине hurt.com.pl

[баннер=139/] [баннер=140/] [баннер=141/]

icon
35
icon
0
Комментарии
liczba komentarzy: 3
Добавить комментарий

  • Dobry artykuł, takie wyjaśnienie powinno się znajdować na wszystkich półkach sklepowych, bo generalnie ludzie nie mają pojęcia o technologii litowo-jonowej.Z artykułu wynika też że ustawianie w telefonie wolnego ładowania prądem o napięciu 5V pozwoli na lepsze wykorzystanie pojemności powerbanku niż ustawienie szybkiego ładowania o napięciu 9V i wyższym. Robiąc tak może się okazać, że powerbank osiągnie tylko połowę swojej praktycznej pojemności,a może i mniej. Warto by to przetestować. Ciekawy artykuł i dobrze wytłumaczony.
    icon
    2
    icon
    0
    • Niekoniecznie, przy wyjściu 5V power bank uzyska najwięcej mAh, ale już niekoniecznie istotnie więcej mWh - a to od wartości mWh będzie często zależeć faktyczna ilość energii dostarczona do naszego telefonu itp. W szczególności w nowych konstrukcjach power banków z wyjściem USB-C, gdzie ich moc wyjściowa wynosi 65W czy 100W+, lepszą efektywność można uzyskać przy napięciu wyjściowym 9V, czy 12V w stosunku do 5V.
      icon
      3
      icon
      0
  • Bardzo pomocny artykuł, dziękuję uprzejmie!
    icon
    5
    icon
    0
  • No to teraz wiem o co kamon... a już myślałem że moje powerbanki są oszukane :|)
    icon
    14
    icon
    1