Понимание объёма (мА*ч) и эффективности зарядки портативного аккумулятора Power Bank
Распространённое заблуждение
Единица измерения миллиампер-час (мА*ч) обычно используется для обозначения объёма аккумулятора. Одно из распространённых заблуждений заключается в том, что мы можем измерять объём аккумулятора power bank с помощью объёма аккумулятора смартфона/планшета, чтобы выяснить, сколько раз мы можем использовать этот power bank для их зарядки. Но такой алгоритм не является правильным.
Объём и энергия – это разные понятия
Проще говоря, Ампер-час (мА*ч) – это единица измерения электрического заряда, которая представляет объём аккумулятора, а Ватт-час (Вт*ч) – это единица измерения электрической энергии.
Ватт-час = Ампер-час х Напряжение
Объём в 10400 мАч означает, что этот аккумулятор способен обеспечить суммарный заряд в 10400 мАч при определенном показателе напряжения. Что касается литий-ионного аккумулятора, то большая часть его заряда передаётся с напряжением около 3,7В, поэтому общая мощность аккумулятора на 10400 мАч теоретически составляет 10400 мАч х 3,7 В = 38480 мВт*ч, что равно примерно 38 Вт*ч.
Определение количества циклов зарядки Power Bank
В качестве примера возьмём аккумулятор TL-PB10400_V1.
TL-PB10400_V1 – литий-ионный аккумулятор объёмом в 10400 мАч. Когда мы используем TL-PB10400_V1 для зарядки других устройств, его выходное напряжение равно 5В, как и в случае многих других зарядных устройств.
Таким образом, общий доступный выходной электрический заряд в теории составляет 38480 мВт*ч / 5В = 7696 мАч. Внутренняя схема устройства должна потреблять некоторое количество энергии, поэтому КПД не может быть 100%. Учитывая, что фактический КПД разряда устройства TL-PB10400 составляет около 90% при 1А тока, TL-PB10400 в действительности выдаёт электрический заряд, который равен 7696 мАч * 0.9 = 6926 мАч.
Примечание: эффективность разряда менее 90% при 2А тока.
Теперь вы можете разделить 6926 мАч на объём аккумулятора вашего смартфона, чтобы определить количество возможных циклов зарядки. Например, 6926 мАч может полностью зарядить устройство с аккумулятором в 2600 мАч около 2,5 раз (6926 мАч / 2600 мАч = 2,66 раза). Но это все равно предполагает идеальные условия.
На самом деле, внутренние схемы смартфона/планшета тоже потребляют некоторое количество энергии. В результате только часть заряда Power Bank в конечном итоге попадёт в батарею смартфона/планшета. Таким образом, вы можете получить менее 2,4 циклов из вышеприведённого примера. Помимо этого различные устройства могут иметь разную эффективность зарядки в зависимости от их различной внутренней конструкции, поэтому цикл заряда может отличаться даже у двух устройств имеющих одинаковую емкость батареи.
Кроме того, если смартфон работает или во время заряда включён экран, Wi-Fi модуль, центральный процессор или работают другие компоненты, он потребляет больше энергии, что делает эффективность зарядки еще ниже.
Окончательная эффективность заряда других аккумуляторных устройств (смартфонов/ планшетов) также определяется их собственной конструкцией по тем же принципам, что описаны выше.
Измеряет ли «мАч» (мА·ч), на сколько часов хватит заряда батареи?
Часто в интернете используется формулировка простыми словами: «Характеристика аккумулятора «мА·ч» показывает, сколько миллиампер может доставить аккумулятор за один час». Согласитесь, ничего толком это не объясняет.
Вот у нас есть цифра «10000 мАч» — в ней нет ничего о том, сколько именно часов проработает аккумулятор, верно?
Продолжая такую логику, можно представить резервуар воды. Выходит, что мА·ч — это размер крана, а не количество воды в резервуаре.
Так что всё-таки значит мАч (мА·ч) в истинном понимании значения?
Учимся понимать характеристику «мА·ч» правильно
Ёмкость аккумулятора — это «общий» и относительный показатель того, на сколько может хватить заряда аккумулятора.
Например, если на батарее указано «3000 мА·ч», то она проработает в 3 раза дольше, чем батарея с маркировкой «1000 мА·ч» на корпусе. Конечно, с учётом, что у обеих одинаковая характеристика напряжения.
Показатель мА·ч (или «мАч», на английском «mAh»)
Неправильно считать, что «мА·ч» — это количество миллиампер, которое аккумулятор может выдать за час. Иначе был бы показатель «мА/ч».
Ток, который измеряется в Амперах — уже величина. Один «Ампер» равен одному «Кулону в секунду».
Если «Ток» уподобить скорости, то «мА/ч» будет ускорением, а «мА·ч» — расстоянием.
Показатель «мА·ч» — это единица заряда, которую мы получим, когда умножим ток на время. При умножении на время часть ампера «в единицу времени» отменяется, и мы возвращаемся к заряду.
Используя знание, что ампер = кулон в секунду, то получаем формулу и взаимосвязь параметров после применения методики анализа размерности.
Например, если взять 1 мА в течение часа из аккумулятора, то мы используем 1 мА · 1 час = 1 мА·ч заряда. Если мы возьмём из аккумулятора 2 мА в течение 5 часов, то выходит, что используем 2 мА · 5 часов = 10 мА·ч заряда.
Как посчитать от значения мАч, сколько это часов?
Вы можете приблизительно рассчитать, на сколько именно часов хватит заряда аккумулятора, зная характеристику ёмкости батареи в мАч (мА·ч).
Разделите общий заряд (в мА·ч) на номинальный ток нагрузки (в мА).
Например, возьмём аккумулятор смартфона, на котором указано 2500 мА·ч. Во время работы на смартфоне нагрузка составит в среднем 200 мА.
2500 мА·ч / 200 мА = 12,5 часов при работе на смартфоне.
В режиме ожидания смартфон потребляет всего 30 мА (зависит от настроек, модели, операционной системы).
2500 мА·ч / 30 мА = 83 часа в режиме ожидания.
В максимально активном режиме (например, во время игр) нагрузка смартфона составит 900 мА на аккумулятор.
2500 мА·ч / 900 мА = менее 3 часов в режиме игр.
В итоге, что значит мАч?
Значение мА·ч входит в техническое описание аккумулятора. Его характеристики могут дать некоторое представление, как долго будет работать электронное устройство при определённых нагрузках.
Например, зная точные характеристики аккумулятора и результаты испытаний гаджета (например, сколько держит заряд смартфон в различных режимах: разговоры, игры, видео), вы можете сравнить энергоэффективность отдельных моделей.
Пример такого сравнения (характеристики мА·ч заявлены официально):
С некоторыми оговорками (всё зависит от равных условий тестирования) Samsung проигрывает Apple в данных моделях по энергоэффективности при воспроизведении видеоролика через Wi-Fi.
Оставляйте вопросы в комментарии или отправьте сообщение нам ВКонтакте @NeovoltRu.
Подпишитесь на нашу группу, чтобы узнавать новости из мира автономности гаджетов, об их улучшении и прогрессе в научных исследованиях аккумуляторов. Подключайтесь к нам в Facebook и Twitter. Мы также ведём насыщенный блог в «Дзене» и на Medium — заходите посмотреть.
Изучая параметры смартфона или планшета в разделе «Батарея» основных характеристик можно встретить значение 2000 или 3000 мА∙ч. Эта статья расскажет о том, что это такое и определить реальную емкость АКБ смартфона или планшета.
Что такое мАч
mA∙h, мА∙ч – сокращение от миллиампер-час. Это производная от другой единицы (ампер-час) и используется для измерения емкости аккумуляторов, используемых для работы ноутбуков, мобильных телефонов, планшетов. В ампер-часах измеряется емкость автомобильных стартерных батарей.
Но это в теории. На практике емкость измеряется в ходе 20 часового разряда полностью заряженного аккумулятора (4.2В) до минимально допустимого напряжения (2.5 или 2.75 В) при постоянной нагрузке. Такой подход к измерению используется вследствие искажения результатов измерения при меньшем времени разряда (1-3 часа) из-за нагрева аккумулятора при протекании электрического тока и увеличивающихся из-за этого потерь энергии.
Что значит mA∙h на аккумуляторе
Применительно к аккумуляторам мобильных устройств, эта величина косвенно указывает на время работы автономной работы. Чем она больше, тем дольше проработает смартфона или планшет.
Как переводить mA∙h в Wh и обратно
Ватт-часы (Вт∙ч, W∙h) – еще одна единица измерения емкости аккумулятора. Некоторые производители используют ее вместо мА∙ч.
Эти единицы взаимосвязаны и конвертируются без каких-либо сложностей по следующим формулам:
Как определить реальные характеристики АКБ
Измерить реальную емкость аккумулятора смартфона или планшета можно 2 способами: программно и аппаратно. Для программного определения используется приложение AccuBattery. Во втором случае для проверки понадобится простой USB-тестер.
Порядок действий следующий:
Если полученное значение получилось в W∙h, то нужно рассчитать емкость в mA∙h по формуле mA∙h = (W∙h/3/7)∙0.9, где 0.9 это КПД зарядного устройства. Для значения в mA∙h формула расчета другая: mA∙h = (( mA∙h∙5)/3.7)∙0.9.
Подводя итог, можно сказать, что mA∙h это один из ключевых параметров смартфона, от которого зависит время автономной работы.
Сравнительный тест портативных аккумуляторов емкостью 10000 мАч от DNS LAB
Содержание
Содержание
Лаборатория DNS протестировала 20 портативных аккумуляторов. Какой из них лучше держит заряд, в каком емкость соответствует характеристикам и что выбрать для смартфона, планшета и других задач? В материале все результаты тестов, которые помогут вам сделать выбор при покупке.
В тестировании принимали участие следующие модели портативных аккумуляторов:
Подробные результаты тестирования отдельных аккумуляторов можно посмотреть, перейдя по ссылкам.
Объемы тестирования
Все аккумуляторы проходили проверку в нескольких тестах. Оценивались функциональные возможности при разных сценариях использования:
Результаты тестирования
Для тестирования использовалась нагрузка ZKETECH EBD-USB+, откалиброванная по приборам АКИП-1370, Fluke 15B+, АКИП2101.
Проверка протоколов зарядки для входа и выхода устройства
Для начала расскажем о том, какие разъемы и протоколы зарядки по входу и выходу имеются у аккумуляторов.
Разъемы по входу
Наименование аккумулятора
Тип разъема
Работает не со всеми Type-C кабелями
Разъемы по выходу
Наименование аккумулятора
Тип разъема и количество
Оснащен функцией беспроводной зарядки
Оснащен функцией беспроводной зарядки
Обратите внимание, что у Xiaomi PLM13ZM, Xiaomi WBP15ZM и Redmi PB100LZM через USB Type C выполняется только зарядка самих портативных аккумуляторов, заряд через этот порт данные модели не отдают.
Протоколы зарядки по входу
Наименование аккумулятора
Протоколами зарядки по выходу
Наименование аккумулятора
Номинальное напряжение аккумулятора
Номинальное напряжение большинства аккумуляторов составило 3,7 В. Исключение — модели Samsung, у которых используются аккумуляторы HiV с номинальным напряжением 3,85 В, что никак не сказывается на их использовании в реальной жизни.
Измерение емкости устройств
Измерение емкости устройств, отдаваемой через порт USB при токе 1 А и напряжении 5 В, с фиксированием результата в mAh выполнялось следующим образом. Все измерения выполнялись на USB-порте при напряжении 5 В и токе нагрузки 1 А. Полученный результат пересчитывался на номинальное напряжение батареи по формуле:
Емкость батареи = (5 В х Емкость измеренная)/Номинальное напряжение батареи.
Полученные в ходе этого теста значения будут ниже заявленной производителем емкости, так как в процессе преобразования напряжения часть энергии расходуется на тепловые потери на элементах схемы.
Результаты измерений сведены в диаграмму.
Как видите, максимальная емкость оказалась у аккумулятора Energizer QE10007PQ. Далее примерно одинаковые результаты у Hiper MS10000, DEXP CP10B, Xiaomi WBP15ZM. Минимальные результаты по величине емкости у DEXP F118, Samsung EB-U1100С и DEXP CP10W.
Похожие результаты получились при измерении емкости устройств, отдаваемой через порт USB при токе 1 А и напряжении 5 В, в Wh. Приведенная ниже диаграмма с результатами тестов показывает, что лучшая емкость у Energizer QE10007PQ, а также Hiper MS10000, DEXP CP10B, Xiaomi WBP15ZM. Минимальная емкость у DEXP F118, Samsung EB-U1100С и DEXP CP10W.
Если оценка емкости в mAh и Wh не очень наглядна и понятна для оценки возможностей устройства, то можно интерпретировать результаты тестирования в «попугаях». То есть, оценить, сколько раз получится зарядить гаджет от полностью заряженного портативного аккумулятора. Мы сделали такой расчет, используя в качестве оценочного устройства iPhone7. Емкость его аккумулятора составляет 1960 mAh.
Расчет выполнялся по формуле:
n = (Емкость тестируемого аккумулятора, mAh/Емкость устройства, mAh) * 0.8
Коэффициент 0,8 в формуле получен эмпирически, после серии экспериментов с различными портативными аккумуляторами, кабелями разных производителей и смартфонами. Он отражает усредненное значение КПД с учетом потерь на преобразование напряжения, потерь в кабеле и на контактах разъемов при зарядке смартфона.
Вы можете сделать аналогичную оценку для вашего устройства, подставив в формулу вместо «Емкости устройства, мАч» значение емкости аккумулятора вашего смартфона или планшета.
Результаты пересчета сведены в диаграмму ниже:
Соответственно, в получившейся диаграмме также лучшие результаты получились у Energizer QE10007PQ, далее идут Hiper MS10000, DEXP CP10B, Xiaomi WBP15ZM. Минимальная емкость у DEXP F118, Samsung EB-U1100С и DEXP CP10W.
Проведенный расчет показывает, что зарядить выбранное стандартное устройство четыре раза по силам только Energizer QE10007PQ. При этом с тремя полными зарядками справятся все аккумуляторы без исключения.
Измерение мощности устройства
Оценка мощности по сравнению с заявленной выполнялась методом полного разряда портативного аккумулятора на номинальной нагрузке.
Важно отметить, что в ходе теста почти все модели показали соответствие заявленной мощности и реальной. Несколько меньше получились результаты у Hiper MS10000 (при заявленных 12 W, реальная мощность составила 11,3) и у DEXP OF107 (при заявленных 12 W, в измерениях получено 11,7).
Результаты измерений сведены в диаграмму.
Как видите, максимальная мощность у аккумуляторов Xiaomi PLM13ZM, Xiaomi WBP15ZM, Hiper RPX-10000, Energizer QE10007PQ, Energizer UE10047PQBK, DEXP F1002PDB и DEXP TPB-Q11P.
Оценка минимального времени зарядки портативного устройства
Данный тест выполнялся следующим образом. Из результатов проверки теста протоколов зарядки по входу выбирался наиболее мощный. Далее аккумулятор подключали к зарядному устройству с поддержкой данного протокола. Для контроля процесса зарядки аккумулятора использовалась нагрузка ZKETECH EBD-USB+ в режиме монитора. Процесс зарядки считали законченным при снижении тока до уровня ниже 90 мА.
Результаты теста приведены на диаграмме:
За минимальное время в ходе теста заряжались аккумуляторы DEXP CP10B и DEXP TBP-Q11P. Немного хуже по этому показателю Xiaomi WBP15ZM. Максимальное время заряда у TP-LINK TL-PB10000, что делает это устройство несколько неудобными в эксплуатации. Заряжать этот портативный аккумулятор нужно более 12 часов.
Работа при температуре минус 15 °С
Для проверки способности аккумуляторов работать в холодную погоду, устройства помещали в морозильную камеру на два часа. После этого замороженные устройства включали на 15 минут на номинальную нагрузку.
Результаты получились интересными. Аккумулятор Xiaomi WBP15ZM и все три модели компании Samsung не включились. Дело в том, что эти устройства оснащены датчиком температуры батареи. Встроенный контроллер отключил аккумуляторы, не дав им работать в нештатной ситуации. По сути — продлил срок службы устройства, не дав использовать его в неприемлемых условиях. Остальные успешно выдерживали тестирование пониженной температурой.
Проверка работы в режиме зарядки маломощных устройств
Для проверки, можно ли использовать аккумулятор для зарядки и питания устройств с небольшим энергопотреблением, к проверяемым гаджетам подключали нагрузку 45 мА. Если в течение 10 минут тестируемый аккумулятор не переходил в режим ожидания, то делался вывод о возможности его использования для зарядки такой техники.
Поддерживают режим зарядки маломощных устройств
Не поддерживают режим зарядки маломощных устройств
Power bank (или портативное зарядное устройство) – это хранилище энергии, способное подпитать гаджеты в условиях отсутствия розетки.
Портативные внешние аккумуляторы стали настоящей находкой и спасением для современных пользователей, поскольку с их помощью не нужно беспокоиться о низком заряде аккумулятора гаджета, когда вы активно его используете.
Применение внешних аккумуляторов достаточно широко:
Выбор power bank может оказаться непростым делом, потому как они отличаются размерами и характеристиками. К примеру, некоторые power bank способны зарядить только ваш смартфон, поэтому, если вы хотите зарядить что-нибудь побольше (вроде планшета или цифровой камеры), вам понадобится более мощный внешний аккумулятор.
Но как узнать, какой power bank лучше, когда цена не является основным фактором? В статье мы дадим ряд советов о том, как сделать правильный выбор портативной зарядки.
Емкость
Емкость power bank измеряется в миллиампер-часах (mAh). Это самый важный параметр этого устройства. Он определяет, сколько раз внешний аккумулятор сможет зарядить ваше устройство. Обычно емкость варьируется в диапазоне от 3000 до 25000 mAh. Чем больше емкость, тем больше раз вы сможете зарядить свой гаджет. Если вам нужен простой power bank, чтобы подзарядить смартфон в случае непредвиденной ситуации — 3000 mAh вам должно хватить.
Если же взять power bank на 10000 mAh — можно будет зарядить смартфон несколько раз. Большие устройства, такие как планшеты, более прожорливы и им понадобится более емкий power bank — минимум на 10000 mAh. Но не спешите делить емкость павербанка на емкость аккумулятора вашего смартфона и таким образом рассчитывать количество зарядов. Это не совсем верно. На каждом power bank емкостью 10000 mAh мелкими буквами написано, что на самом деле его емкость меньше. Как правило, от 10000 mAh нужно отнять 30% и вы получите реальную емкость внешнего аккумулятора. Оставшиеся mAh «теряются» при преобразовании напряжения.
Приведем для справки емкость аккумуляторов популярных смартфонов и планшетов:
Название
Емкость аккумулятора(mAh)
Представляем вам рейтинг Power Bank 10000 мАч 2018 года с техническими характеристиками и отзывами покупателей.
Как использовать Power Bank, чтобы он проработал долго:
На сколько зарядок хватает Power Bank ёмкостью 10000 мАч:
Чтобы примерно рассчитать количество зарядок от повербанка — возьмите его ёмкость (10000 мАч) и разделите н ёмкость аккумулятора запитываемого устройства (4000 мАч), результат округлите в меньшую сторону (10000 / 4000 = 2,5 — округляем до 2).
