Устройство пауэрбанка
Внешний аккумулятор, или пауэрбанк, по сути представляет собой переносной блок из литий-ионных или литий-полимерных ячеек, упакованных в корпус с разъёмами USB. Основной объём внутри занимают сами батареи; электроника нужна для безопасной отдачи и приёма заряда.
Работа идёт через USB: напряжение на линии питания по умолчанию 5 В, тогда как у ячеек обычно 3,6 В. При зарядке смартфона контроллер повышает или понижает напряжение до нужного уровня, при подзарядке самого пауэрбанка выполняет обратное преобразование с 5 В до 3,6 В.
Контроллер следит за остатком заряда и выводит его на светодиоды или дисплей. Если поддерживается быстрая зарядка, именно он договаривается со смартфоном о режиме питания по протоколу USB PD или аналогам.
В смартфоне стоит свой контроллер зарядки, который снова пересчитывает напряжение под аккумулятор. На каждом этапе часть энергии уходит в тепло, плюс есть потери в кабеле. Суммарно «налог» на преобразования заметный, поэтому реальная емкость пауэрбанка всегда ниже суммы ёмкостей ячеек. Неправильное хранение и перегрев со временем дополнительно снижают отдачу.
«Крупная цифра на упаковке описывает батареи внутри корпуса, а не сколько миллиампер-часов реально попадёт в смартфон.»
Хранение и эксплуатация
Литий-ионные аккумуляторы чувствительны к температуре. На морозе и в жару и пауэрбанк, и смартфон отдают заряд быстрее, чем в комнате. Сверяйтесь с диапазоном из инструкции: у разных моделей границы отличаются, но принцип один. Чем холоднее корпус, тем меньше полезной емкости вы получите за один цикл.
Старые телефоны с никель-кадмиевыми батареями страдали от «эффекта памяти»: неполный цикл зарядки уменьшал ёмкость. Современные литий-ионные и литий-полимерные ячейки к этому почти не склонны, зато плохо переносят постоянные разряды «в ноль» и длительное хранение на 100 %.
Если пауэрбанк лежит на полке месяцами, оставьте в нём от 25 до 50 %. Именно такую долю заряда производители закладывают при отгрузке новых гаджетов. Полный заряд на хранение ускоряет деградацию химии внутри ячеек.
Совет: не заряжайте портативный аккумулятор под подушкой и не оставляйте на солнцепёке в машине. Перегрев быстрее всего сокращает срок службы литий-ионных ячеек.
Заявленная и реальная ёмкость
Надпись «20000 мА·ч» крупным шрифтом на коробке суммирует ёмкость всех элементов питания внутри. Это не то, сколько раз пауэрбанк зарядит ваш смартфон. Потери на преобразование напряжения в контроллерах пауэрбанка и телефона, а также сопротивление кабеля «съедают» заметную долю.
Пауэрбанк на 5000 мА·ч не зарядит дважды аккумулятор смартфона на 2500 мА·ч, хотя на бумаге цифры сходятся. Сколько же циклов реально?
Надёжнее ориентироваться на rated capacity, если производитель её указывает. Это расчётная отдача в стандартных условиях, ближе к тому, что получит гаджет. К сожалению, не все бренды пишут этот параметр на упаковке.
Мы заряжали один и тот же смартфон с аккумулятором 4500 мА·ч от четырёх портативных аккумуляторов разной номинальной ёмкости. Это не лабораторный стандарт: ячейки и контроллеры у моделей разные. Но общие закономерности по потерям и циклам видны отчётливо.
Тест: 5000 мА·ч
Многие покупатели считают, что 5000 мА·ч хватит для полного цикла зарядки смартфона с аккумулятором около 4500 мА·ч. Проверили на практике.
Когда на индикаторе пауэрбанка оставалось 50 %, уровень заряда телефона поднялся лишь до 44 %. После полного разряда внешнего аккумулятора смартфон показал 79 %. Пересчёт даёт потери 28,9 %. Примерно треть заявленной ёмкости ушла на преобразования и передачу по USB.
Фактическая отдача этой модели составила 3555 мА·ч. Для короткой поездки или одного подстраховочного цикла такого объёма может хватить, но полного заряда современного смартфона ждать не стоит.
Тест: 10000 и 20000 мА·ч
Пауэрбанк на 10000 мА·ч один раз довёл аккумулятор смартфона до 100 %. На индикаторе погасли два из четырёх светодиодов, словно устройство потратило половину запаса и готово повторить цикл.
Повторная попытка с полностью разряженным телефоном подняла заряд только до 40 %. Итого получилось 1,4 цикла зарядки аккумулятора 4500 мА·ч. В паспорте этой модели rated capacity указана как 5600 мА·ч; по результатам теста она отдала 6300 мА·ч. Это нормально: rated capacity это минимум, который производитель гарантирует исправному экземпляру.
Потери у этой модели оказались выше, чем у 5000 мА·ч: 37 % заявленной ёмкости не дошло до смартфона. Качество контроллера и тип ячеек сильнее влияют на итог, чем просто удвоение цифры на коробке.
Модель на 20000 мА·ч вела себя предсказуемо: два полных цикла зарядки и на третий раз 80 %. Суммарно 2,8 цикла для аккумулятора 4500 мА·ч. Уровень потерь совпал с десятитысячником: 37 %.
Тест: 30000 мА·ч
Тридцать тысяч миллиампер-часов на упаковке выглядят как запас на неделю без розетки. В нашем испытании портативный аккумулятор четыре раза подряд полностью зарядил тот же смартфон. Пятый цикл не хватил 15 %, итого 4,85 полных зарядки.
Здесь потери оказались самыми низкими среди всех участников: 27,25 %. Видимо, более крупный блок и продуманная схема питания компенсировали часть неизбежных преобразований. Для длительных поездок и зарядки нескольких устройств такая ёмкость оправдана, если готовы мириться с весом и габаритами.
Итоги испытаний
Круглые цифры на коробке пауэрбанка не стоит принимать за обещание «столько же получит смартфон». Ищите rated capacity в описании. Если параметра нет, умножьте заявленную ёмкость на 0,65: так вы получите грубую оценку реальной отдачи с учётом типичных потерь около 35 %.
Для смартфона с аккумулятором около 4500 мА·ч разумный минимум на каждый день вне дома: портативный аккумулятор от 10000 мА·ч с указанной rated capacity не ниже от 5500 до 6000 мА·ч. Компактный 5000 мА·ч подойдёт как аварийный довесок, но не как полноценная замена розетке.
Следите за температурой хранения и не держите пауэрбанк постоянно на 100 %. Так вы сохраните емкость ячеек дольше и снизите риск преждевременной деградации внешнего аккумулятора.