Mobilizujeme.cz

Trendy: jak vybrat telefon | nový Android P | placení telefonem | Xiaomi Mi 8 | Android Oreo aktualizace | budoucnost? | malý iPhone

Prozradíme vám, jak ve skutečnosti fungují powerbanky

  |  12 komentářů  |  autor: redakce

Powerbanky zaznamenaly v posledních letech obrovský boom. Je to způsobené zejména tím, že smartphony mají pořád zpravidla tristní výdrž baterie na jedno nabití a nějaké výrazné zlepšení je stále v nedohlednu.

Powerbanka je několik zařízení v jednom, které se navenek chová jako plnohodnotný akumulátor. Ve skutečnosti obsahuje následující:

  • Akumulátor Li-ion
  • Nabíjecí modul a zároveň spínaný zdroj (měnič)
  • Výstupní měnič
  • Pomocné obvody

Princip

Powerbanka se nabíjí USB konektorem pomocí adaptéru 5V. Vstupní napětí je spínaným zdrojem sníženo na hodnotu potřebnou pro daný akumulátor. Nabíjecí proud je řízen elektronikou tohoto zdroje, který současně hlídá stav, kdy je vnitřní akumulátor nabit a nabíjení ukončí.

Pokud připojíme do USB (typ A) konektoru mobilní telefon, druhý vnitřní měnič zvýší napětí akumulátoru na 5,0V a udržuje jeho hodnotu stabilní, dokud elektronika Powerbanku nevypne.

Trocha teorie a matematiky

Měřili jsme Powerbanku Sony CP-F2L. Uvnitř jsou 2ks Li-ion akumulátory 3,7V 3500mAh spojených paralelně.

Pokud by byly akumulátory zcela vybité (pouze teoreticky) potřebujeme na nabití energii:

  • účinnost nabíjecího měniče je (dle katalogových údajů k čipu) 96%
  • účinnost vlastního akumulátoru při přeměně energie je 80-90%

Z toho tedy vyplývá, že k nabití vnitřních akumulátorů na 7000mAh potřebujeme: 7000 x 1,06 x 1,15 = 8500 mAh to je cca 20% ztráta. To sice nezjistíme a tak ani neřešíme, na rozdíl od vybíjení.

Kolik tedy získáme z oněch 7000mAh ve skutečnosti na výstupním konektoru? Nejprve je třeba uvážit, že elektronika nám nedovolí odebrat více jak 95% kapacity. Jakmile klesne napětí pod stanovenou mez, která odpovídá 5% zbytkové kapacity,
bez varování nás odpojí.

Máme tedy k dispozici pouze cca 6600mAh při 3,7V. Toto napětí se musí spínaným měničem zvýšit na požadovaných 5,0V. Účinnost měniče je asi 96%, avšak v poměru transformace napětí 3,7 / 5 máme k dispozici pouze: 6600 x 3,7 / 5 * 0,96 = 4600mAh – neuvažujeme-li ještě stárnutí baterie.

Jak tedy můžeme usoudit, telefon nabijeme mnohem méněkrát, než si myslíme dle údajů na štítku naší powerbanky.

Příklad

Máme telefon s kapacitou baterie 2000mAh. Chceme jej nabít z 20% na 80%, což je asi 1200mAh. Ztráty měniče v mobilu a chemického procesu v akumulátoru jsou celkem také cca 20%, a tak potřebujeme z powerbanky se 7000mAh odebrat o 20% více – to je asi 1400mAh. K dispozici máme 4600mAh a tak nabijeme telefon s 2000mAh jen asi 3x.

ČLÁNKY:, , ,

Diskuze

12
Komentujte

avatar
4 Comment threads
8 Thread replies
0 Followers
 
Most reacted comment
Hottest comment thread
9 Comment authors
KkkkrrrrrBALuděkkrtekHonza Recent comment authors
nejnovější nejstarší nejlépe hodnocené
vlada
vlada

Cenná informace :/ Že se nevyužije udávaná kapacita celá, ví každý

honsik
honsik

Naopak si myslím, že neví a slepě věří udávanému údaji, takže bcyh článek nezatracoval ;-) Naopak je to tam celkem jednoduše vysvětleno.

pavel
pavel

V tomto článku je hodně věcí špatně.napriklad konečný výpočet kapacity.kdyz tomu nerozumím tak to nepíšu.

Roman
Roman

Přesně tak, trochu se pozapomnělo, že akumulátor v telefonu také nemá napětí 5V.

Honza
Honza

Ano přepočet na 5V je zbytečný protože to se zase děje v telefonu obráceně. Co ale rozhodně není zbytečné, je započítat ještě účinnost měniče, který je v telefonu a stará se o nabíjení. A ani ta ani účinnost měniče v powerbance se rozhodně neblíží avizovaným 96% bude spíš tak kolem 85%.

Luděk
Luděk

Nechci dělat chytrého, těch je tu spousty. Zabývám se spínanými zdroji, měniči a nabíjecí soustavou spousty let. Mohu potvrdit (měřením), že nové měniče (spínané zdroje), které pracují dnes již nad 500kHz, mají opravdu až 94% účinnost.
Stejně tak i ty, co jsou v dnešních telefonech, kdy musí transformovat vstupních 5V na potřebných 3,7V a navíc hlídat nabíjecí charakterstiku, teplotu a proud.
Takže údaje v článku jsou velmi přesné.

Honza
Honza

Máte pravdu udělat step-up converter z 3,7V na 5V a účinností přes 90% není velký problém, ale v praxi se šetří každý halíř a toto je parametr, o kterém většina zákazníků ani neví. V powerbance jejíž cena je většinou nižší, než cena za kterou se prodávají v ní použité akumulatory (samostatně), bych určitě neocekával nějaký „high end“ měnič. Naopak když si najdete takový DC/DC menič, který se prodává třeba za 300Kč tak se u něj výrobce ještě chlubí vysokou účinností AŽ 81%. U step down converteru v telefonu jsem maličko úletl, ten by skutečně těch 95% mít mohl a tudíž… Číst vice »

Luděk
Luděk

Honzo, díky za reakci. Ale já neopomněl nabětí aku v mobilu. Ale jak jsi správně pochopil, nejde nabíjet mobil 3,7 volty, ale POUZE přes jeho USB konektor a tedy do něj cpeme 5V. Takže z pohledu toku energie je to dvojí konverze s Power Banky :
3,7V –> 5V — > 3,7V proto vznikl ten článek.

krtek
krtek

další věc je že udávané kapacity powerbank neodpovídají skutečnosti, jeden mobilní operátor prodaval PB s kapacitou 5500mAh, tak jsem to kuchnul, dva články 18650 , změřená kapacita 1800mAh oba paralelně

krtek
krtek

a jen tak mimochodem, nabitý článek má 4,1-4,2V , 3,7 je tak napůl vybitý :) , totálně vybitý kdy začnou odpojovat ochrany je tuším někde kolem 3V , takže pak něco počítat je spíš kvalifikovaný odhad

BA
BA

Me by zajimalo, jestli kdyz otevru Powerbanku napr. s akumulatorem o kapacite 2600 mah a pridam k nemu jeste jeden (nebo vymenim za vetsi), jestli to elektronika vezme a budu mit PB o kapacite 5200 mah nebo jestli je ta elektronika strikthe udelana pro danou kapacitu powerbanky.

Kkkkrrrrr
Kkkkrrrrr

Samozřejmě, že pro každou kapacitu vyrobí speciální elektroniku a to ještě k tomu ručně a nastavují to pomocí korelace světla s teplotou povrchu měsíce při úplňku

Tip: Chcete hlasovat v diskuzi? Nejdříve se musíte přihlásit, či registrovat
Unikly fotografie připravovaného Samsungu Galaxy Note 9

Unikly fotografie připravovaného Samsungu Galaxy Note 9

DNES  |  Jakub Mokříš  |  diskuze (0)

Jedna z nejočekávanějších novinek tohoto roku se na nás usmívá z fotografií, které unikly na internet. Ač máme možnost vidět telefon…

Chystané hodinky od Samsungu prošly certifikací FCC

Chystané hodinky od Samsungu prošly certifikací FCC

DNES  |  Daniel Fousek  |  diskuze (0)

Prozatím tu bylo o designu letošních hodinek od Samsungu mnoho spekulací. Nyní do toho vnáší světlo dokumenty z amerického úřadu FCC s detailním…

Unikly nové specifikace LG V40. Má konkurence důvod se bát?

Unikly nové specifikace LG V40. Má konkurence důvod se bát?

DNES  |  Lucie Poláčková  |  3 komentáře

Společnost LG tento rok obohatila náš mobilní rybníček o 3 vlajkové lodě a nyní se potvrzuje, že bychom se měli dočkat…

Mobilní zobrazení