Тест ёмкости PowerBank'а

Доброго всем времени суток!

Выбирая себе PowerBank большинство из нас смотрит прежде всего на указанную на нем емкость принимая её как должное и не задумывается над тем, что скорее всего она далека от реальной.

В сети много статей, в которых, в том числе, подробно, разбирается почему реальная емкость PowerBank'а меньше заявленной, в основном указывается, что:

• это емкость в расчете на Li-Ion АКБ напряжением 3,7В (и предлагается пересчитать на 5В, если упрощенно, то просто умножить на 0,7);
• не учитывается КПД, т.е. надо еще умножить на 0,8..0,9;
• некоторые производители указывают 2 значения ёмкости, где второе - фактическая ёмкость, однако, как говорил мой преподаватель, на заборе тоже написано, а за ним дрова..;
• и наконец, у Вас может быть подделка и тогда никакие расчеты не помогут.

В любом случае реальную емкость можно только измерить.

Я, в основном, использую устройства с наборными Li-ion АКБ типоразмера 18650. Поскольку все АКБ заранее протестированы, необходимости в измерении общей итоговой ёмкости особо не возникало (примерно она должна определяется перемножением суммы ёмкости отдельных АКБ на КПД). Однако описанная ранее задача - иметь возможность получения максимальной отдачи от PowerBank в ограниченных условиях, решил провести небольшой эксперимент. Для измерения емкости будем использовать USB тестер, который оказался очень удобным для такого дела девайсом.

1. Для начала возьмем моноустройство бренда UNISCEND с заявленными параметрами:

• заявленная ёмкость 5 000 mAh,
• 1 вход 5V 2A,
• 2 выхода 5V 2A и 5V 1A.

Во-первых, проведём зарядку полностью разряженного PowerBank:

Емкость (точнее энергия), полученная при заряде - 4338 mAh уже ниже заявленной.

Далее проведём разряд PowerBank с использованием 2А выхода, загрузить постараемся максимально:

Процесс разряда, ток в 2А отдает, уже хорошо, но достаточно сильно греется в месте расположения контроллера

После израсходования всей запасенной энергии контроллер PowerBank отключает выходы, поэтому переключаем тестер в зарядное и смотрим, какое последнее значение емкости он сохранил.

Итак, отданная фактическая емкость составила всего 3277mAh, что составило 75,5% от запасенной (тут КПД в 80% даже не "пахнет"). При разряде с отдачей тока в 2А отмечался сильный нагрев в районе разъемов (как правило там и располагается контроллер), посмотрим, что получится, если использовать выход 1А, для этого проведем опять полный заряд и повторим разряд.

В пике достигало и 1А, заметного нагрева не было, ожидаем лучший результат...

Н..да, лучше, но меньше, чем ожидалось...

Итак, после полного разряда получаем емкость - 3332mAh, что составляет 76,8% от накопленной при заряде. Лучше всего на 1,3%, честно говоря ожидал лучшего результата, так как заметно сильного нагрева контроллера не было. Так или иначе реальная ёмкость PowerBank'а составляет ориентировочно среднее значение - 3300mAh.

Если ориентироваться на предложенные прикидочные методики, то емкость PowerBank'а должна быть в диапазоне - 5000*0,74*0,8(0,9) = 2960 - 3330 mAh (0,74 это 3,7/5) - в принципе попадает, но больше похоже на совпадение, потому что в расчете КПД берется 0,8-0,9, а по итогам измерения он 0,75.

2. Далее проведем эксперимент на PowerBank'е с дискретными АКБ 18650 (возьму маленький на 2 элемента для ускорения процесса).

Заявленные параметры:

• ёмкость: 5600mAh - взята с потолка, корпус покупался без АКБ;
• 1 вход: 1А;
• 1 выход: 1А;
• доп.функция: фонарик, к стати, иногда пользуюсь;
• основной минус эксплуатации, после заряда телефона не отключает выход, таким образом расходует энергию батарей зря (из-за непрекращающегося вхолостую преобразования 3,7В в 5В).

Для начала замерим емкость элементов 18650 на зарядном:

• получаем 2664 и 2648 mAh для каждого АКБ, всего: 5312mAh - казалось бы неплохо.

Теперь тест на заряд, но уже в родном устройстве:

Результат значительно хуже (потеряно 1367 mAh), чем в зарядном, возможно причина в том, что "родной" контроллер PowerBank'а не заряжает до максимального возможного напряжения 4,2В:

Ну и итоговый тест на разряд:

Перекачиваем энергию в "старшего собрата", заявленный ток в 1 А тянет!осле полного заряда фиксируем

После полного разряда PowerBank переключаем в зарядное и фиксируем отданную емкость.

Таким образом, из максимально (хотя это утверждение не верно) возможных 5312 mAh нам достается только 2918 mAh (55% от начальной емкости АКБ и 74% от потраченной на заряд при использовании в составе PawerBank).

К стати, АКБ можно безопасно разряжать до 2,7В (надо конечно смотреть документацию на конкретную батарею), так что приличный запас энергии в наших аккумуляторах еще остался.

При тестировании ёмкости на "заряднике", последний просадил до 2,8В.

Подведем итоги:

1. Для определения реальной ёмкости PowerBank'а, последнюю необходимо измерить. Теоретическая прикидка не гарантирует достоверного результата.

2. Вопрос определения емкости АКБ не так прост, как кажется. Правильно определять емкость в его родных условиях эксплуатации, поскольку величина максимального и минимального напряжения заряда/разряда может отличаться в зависимости от "настроек" контроллера.

3. При отсутствии тестера и необходимости знания возможности дополнительной батареи, ёмкость PowerBank'а можно измерять и в "попугаях". А если серьезно, то, например, в количестве раз зарядки смартфона, только условия желательно выдерживать одинаковые, т.е. не пользоваться в процессе зарядки.