На упаковке пауэрбанка указано 20 000 мА·ч. В смартфоне батарея на 5000 мА·ч. Кажется, всё просто: разделим одно на другое и получим четыре полные зарядки. Но на практике пауэрбанк часто разряжается уже после нескольких циклов. Куда исчезает остальная энергия? Может, производители завышают характеристики?
Чаще всего проблема не в обмане, а в том, как измеряют ёмкость, преобразуют напряжение и теряют энергию. Давайте разберёмся, сколько зарядок можно получить от пауэрбанка и как проверить, действительно ли он такой мощный.
Основная ошибка: миллиампер-часы — это не вся энергия
мА·ч показывают заряд, который может отдать аккумулятор. Но они не говорят, сколько энергии он хранит. Для этого используют ватт-часы (Вт·ч). Чтобы перевести ёмкость из мА·ч в энергию, нужно знать напряжение:
Энергия (Вт·ч) = ёмкость (мА·ч) × напряжение (В) ÷ 1000.
Большинство пауэрбанков делают из литиевых ячеек с напряжением около 3,6–3,7 В. Обычно указывают ёмкость именно при этом напряжении.
Рассчитаем энергию пауэрбанка на 20 000 мА·ч с напряжением 3,7 В:
20 000 × 3,7 ÷ 1000 = 74 Вт·ч.
Теперь возьмём смартфон с аккумулятором на 5000 мА·ч и напряжением 3,85 В:
5000 × 3,85 ÷ 1000 = 19,25 Вт·ч.
Разделим энергию пауэрбанка на энергию аккумулятора смартфона:
74 ÷ 19,25 ≈ 3,84.
Даже в идеальных условиях четырёх зарядок не хватает. А в реальности энергия передаётся с потерями.
Обратите внимание: напряжение 3,7 В для пауэрбанка и 3,85 В для смартфона — это пример. У разных моделей характеристики могут отличаться.
Куда уходит энергия при зарядке?
Чтобы зарядить смартфон, пауэрбанку нужно не только передать энергию, но и преобразовать её из одного напряжения в другое.
1. Преобразование напряжения.
Пауэрбанк работает при 3,7 В, а обычный USB-порт выдаёт 5 В. Для быстрой зарядки используют 9 или 12 В. Внутри пауэрбанка стоит преобразователь, который не работает со стопроцентной эффективностью. Часть энергии уходит на нагрев компонентов и другие потери.
2. Потери в смартфоне.
Полученное через USB электричество нужно подать на аккумулятор с нужными параметрами. Этот процесс тоже сопровождается потерями, которые зависят от схемы зарядки, режима работы и температуры устройства.
3. Расход энергии на работу телефона.
Во время зарядки вы смотрите видео, играете, используете навигацию или раздаёте интернет. Смартфон параллельно расходует энергию. Часть её уходит на поддержание работы устройства, поэтому зарядка занимает больше времени.
4. Потери в кабеле.
Сопротивление кабеля и контактов приводит к небольшим потерям, которые зависят от качества кабеля, длины, силы тока и состояния соединений.
Таким образом, цифра на корпусе пауэрбанка показывает не гарантированное количество энергии для зарядки. Это исходный запас, из которого нужно вычесть потери при передаче и преобразовании.
Как посчитать количество зарядок на примере
Допустим, у нас есть пауэрбанк с энергией 74 Вт·ч и смартфон с аккумулятором на 19,25 Вт·ч. Для примера возьмём, что преобразователь в пауэрбанке работает с эффективностью 85%, а передача энергии от USB-выхода до аккумулятора смартфона — с эффективностью 90%.
Рассчитаем энергию, доступную на выходе пауэрбанка:
74 × 0,85 = 62,9 Вт·ч.
Учтем потери на стороне смартфона:
62,9 × 0,90 = 56,61 Вт·ч.
Разделим полученный результат на энергию полного аккумулятора смартфона:
56,61 ÷ 19,25 ≈ 2,94 зарядки.
Таким образом, пауэрбанк на 20 000 мА·ч может обеспечить примерно три полные зарядки смартфона с аккумулятором на 5000 мА·ч. Хотя простое деление обещает четыре, на практике получается меньше.
Это примерный расчёт. Реальный результат зависит от конкретной модели, температуры, режима зарядки и состояния батарей.
Почему один пауэрбанк заряжает три раза, а другой — почти четыре?
Два пауэрбанка с одинаковой ёмкостью могут показывать разные результаты. Причин несколько:
- Качество электроники. Хороший преобразователь теряет меньше энергии.
- Протокол зарядки. Поддержка USB Power Delivery или другого совместимого протокола может изменить параметры передачи энергии. Быстрая зарядка не всегда означает, что энергии хватит на больше циклов.
- Состояние аккумуляторов. Со временем ёмкость ячеек может уменьшаться.
- Температура. Высокие или низкие температуры влияют на работу аккумуляторов и зарядной электроники.
- Использование смартфона. При интенсивной нагрузке смартфон потребляет больше энергии, и зарядка занимает больше времени.
Читайте также: POCO F9 Ultra и POCO F9 Pro вышли в продажу: мощные и без ограничений! Аккумулятор на 8050 мА·ч и зарядка мощностью 100 Вт: разбираемся в возможностях современных смартфонов.