Аккумулятор внешний что это: Как выбрать внешний аккумулятор: 5 советов покупателю

• © 2015 McGrp.Ru

Систематизация информации о рынке современных внешних аккумуляторов

Содержание

Для каждого бренда я разделю список моделей на «обычные» и особенные.

Xiaomi

Mi Power Bank 5000mAh

Первый внешний аккумулятор от Xiaomi с литий-ионным полимерным аккумулятором ёмкостью 5000 мА·ч. Алюминиевый корпус. Тонкий и лёгкий.

Mi Power Bank 5200mAh

Одна из первых моделей. Внутри два аккумулятора 18650 по 2600 мА·ч. Алюминиевый корпус. Есть разные расцветки. Этот аккумулятор ещё присутствует в некоторых странах, но в большинстве остальных не продаётся и заменён на модель Mi Power Bank 5000mAh.

Mi Power Bank 10000mAh

Более продвинутая версия Mi Power Bank 10400mAh. Алюминиевый корпус. Отличается более современными компонентами в электронной схеме. 4 батареи 18650 заменены на 3 общей ёмкостью 10000 мА·ч. Следовательно, уменьшились габариты и вес.

Mi Power Bank 10400mAh

Самая первая модель от Xiaomi. Алюминиевый корпус. До сих пор присутствует на рынке (в какой-то момент произошли небольшие изменения электронной схеме устройства). Внутри 4 аккумулятора 18650 по 2600 мА·ч. Настоящая рабочая лошадка.

Mi Power Bank 16000mAh

Первая модель от Xiaomi с двумя USB выходами. Алюминиевый корпус. Внутри 5 аккумуляторов 18650 общей ёмкостью 16000 мА·ч.

Особенные модели

Пластиковый корпус. Внутри 6 аккумуляторов 18650 общей ёмкостью 20000 мА·ч. 2 выхода USB. Важной особенностью этого внешнего аккумулятора является использование современного и технологичного контроллера заряда Texas Instruments BQ25895. На входе поддерживается технология Qualcomm Quick Charge 2.0 до 12 В.

Mi Power Bank Pro 10000mAh (PLM01ZM)

Самый передовой и технологичный внешний аккумулятор от Xiaomi. Алюминиевый корпус. Тонкий и лёгкий. Внутри сдвоенный литий-ионный полимерный аккумулятор Lishen (или ATL) общей ёмкостью 10000 мА·ч и максимальным напряжением 4,4 В. Некоторые топовые смартфоны используют батареи с таким напряжением. На данный момент это единственный известный внешний аккумулятор, который использует батареи с таким максимальным напряжением. В электронной схеме используется самая современная связка (для внешних аккумуляторов) Texas Instruments BQ25895 и TPS61088. Поддерживается технология Qualcomm Quick Charge 2.0 и на выход, и на вход. В обоих случаях до 12 В. Самый ёмкий аккумулятор среди моделей на 10000 мА·ч (по реальным замерам даже при разряде током 1,5А с напряжением 12 В запасённая энергия превышает 34 Вт ч). Вход реализован в виде порта USB Type-C.

ZMI

Пластиковый корпус. Несколько расцветок. Очень тонкий и лёгкий. Внутри сдвоенный литий-ионный полимерный аккумулятор ATL общей ёмкостью 10000 мА·ч.

Особенные модели

Необычный продукт на рынке. Пластиковый корпус. Несколько расцветок. Очень тонкий и лёгкий. Внутри сдвоенный литий-ионный полимерный аккумулятор ATL общей ёмкостью 10000 мА·ч. Контроллер заряда реализован на Texas Instruments BQ25895. На входе поддерживается технология Qualcomm Quick Charge 2.0 (до 12 В). Очень быстрая скорость зарядки — до 80% аккумулятор заряжается за 2 часа 15 минут. Это единственный внешний аккумулятор на рынке, которые поддерживает технологию Bluetooth для контроля аккумулятора со смартфона.

Meizu

Meizu M8

Пластиковый корпус. Внутри сдвоенный литий-ионный полимерный аккумулятор ATL общей ёмкостью 10000 мА·ч.

Особенные модели

LeTV

Особенные модели

Корпус из пластика и алюминия. Внутри 4 аккумулятора LG 18650 общей ёмкостью 13400 мА·ч.  В электронной схеме используется самая современная связка Texas Instruments BQ25895 и TPS61088. Поддерживается технология Qualcomm Quick Charge 2.0 и на выход, и на вход. В обоих случаях до 12 В. 2 выхода USB: один с поддержкой QC 2.0, другой с эмуляцией разных ЗУ и напряжением 5 В («умная» зарядка).

Romoss

Бюджетная серия. Аккумуляторы с ёмкостью от 2000 до 25000 мА·ч. Пластиковый корпус. Дешевые электронные компоненты. Аккумуляторы 18650 от B-брендов. От 1 до 3 выходов USB. Есть модели с ЖК-индикатором и LED-индикатором заряда. Есть модели с фонариком.

Серия Sailling/Sofun

От предыдущей серии отличается тем, что внутри используются аккумуляторы от А-брендов, и более дорогими электронными компонентами. Более того, USB выходы оснащены контроллерами для эмуляции ЗУ от Apple («умная» зарядка). Ёмкость от 2600 до 20800 мА·ч.

Серия Polymos

В этой серии используются литий-ионные полимерные аккумуляторы ATL (возможны и другие). Корпус пластиковый. Тонкий и лёгкий. Несколько цветов. Внутри качественные компоненты. Даже датчик температуры батареи есть. Есть модель ёмкостью 5000 — 20000 мА·ч.

Есть ещё серия eUSB, но она не совсем соответствует тематике обзора. И серия GT всего с одной моделью. Её «внутренности» я не встречал, но, скорее всего, это Polymos в алюминиевом корпусе.

Особенные модели

Корпус из пластика. Внутри сдвоенный литий-ионный полимерный аккумулятор ATL общей ёмкостью 10000 мА·ч. В электронной схеме используется самая современная связка Texas Instruments BQ25895 и TPS61088. Поддерживается технология Qualcomm Quick Charge 2.0 и на выход, и на вход. В обоих случаях до 12 В. 2 выхода USB: один с поддержкой QC 2.0, другой с эмуляцией разных ЗУ 5 В («умная» зарядка).

Choetech

Особенные модели

Алюминиевый корпус. Внутри 4 аккумулятора Panasonic 18650 общей ёмкостью 13600 мА·ч (ёмкость указана, исходя максимальной ёмкости аккумуляторов, в переводе на человеческий язык обычная ёмкость составляет 13400 мА·ч). В электронной схеме используются не самые современные компоненты, но выжаты все возможности. Контроллер заряда Texas Instruments BQ24195. Поддерживается технология Qualcomm Quick Charge 2.0 и на выход, и на вход. На вход до 9 В, на выход до 12 В. Два входа: micro-USB и Lightning. Два выхода: один с поддержкой Qualcomm Quick Charge 2.0 и эмуляцией разных ЗУ, второй на 5 В и ограничением тока 1 А.

Choetech B613Q

Пластиковый корпус. Внутри 6 аккумуляторов LG общей ёмкостью 20000 мА·ч. Электронная схема такая же, как и в модели B615Q.

Заключение

• Xiaomi Mi Power Bank Pro 10000mAh (PLM01ZM)
• Xiaomi Mi Power Bank 20000mAh (YDDYP01)
• ZMI Smart (HB810)
• Meizu M10
• LeTV 13400mAh (LeUPB-211D)
• Romoss Polymos 10s (PB10s)
• Choetech B615Q
• Choetech B613Q

P.S. К комментариям советую относиться философски, фильтруя информацию. Там буянит пользователь, который не отличается адекватностью и знаниями. Он очень обозлён на что-то — создаёт твинков и минусует всех, кроме себя.

18 лучших внешних аккумуляторов — Рейтинг 2020 года (Топ 18)

Любой человек хотя бы раз в жизни сталкивался с не вовремя разрядившейся батареей срочно необходимого электронного устройства, а многих из нас такая неприятность настигает регулярно. Способ решения проблемы прост — стоит лишь обзавестись компактным внешним аккумулятором, своевременно его подзаряжать и не забывать дома, отправляясь по делам. Мы предлагаем вам рейтинг лучших внешних аккумуляторов начала 2020 года, составленный по отзывам экспертов и обычных покупателей.

Только не забывайте — чтобы выбрать лучший внешний аккумулятор, нужно реально оценить свои потребности и подобрать устройство оптимальной емкости. В первом приближении ее величина должна быть в два раза выше, чем соответствующий показатель батареи гаджета, который предполагается чаще всего заряжать.

Емкость внешнего аккумулятора — что она означает

Указывая для своих внешних аккумуляторов паспортную емкость, производители пишут правду, но не всю. Например, те 13 000 мА·ч, заявленные для Canyon CNE-CPB130, его встроенная батарея действительно имеет. Только вот полностью зарядить таким повербанком смартфон с аккумулятором на 4 000 мА·ч получится всего дважды. Дело в том, что под номинальной емкостью здесь подразумевается запас энергии, накапливаемый батареей устройства при ее рабочем напряжении. В рассматриваемом случае оно примерно равно 3,7 вольта, что заметно ниже значения, определяемого спецификацией USB. А постольку заряжать мобильную технику приходится посредством именно этого интерфейса, внутреннее напряжение преобразовывается к стандартным 5 В с пропорциональным уменьшением доступной емкости. Кроме того, часть энергии тратится на работу соответствующей электронной схемы. Для справки: в настоящее время во внешних аккумуляторах используются литий-ионные (3,6—3,7 В) или литий-полимерные (3,85 В) батареи, а КПД преобразователей лежит в диапазоне от 0,9 до 0,95.

Таким образом, зная «вместительность» батарей повербанка и смартфона, легко вычислить, сколько раз вы сможете зарядить первым устройством второе. Для этого паспортное значение емкости внешнего аккумулятора нужно умножить на рабочее напряжение его собственной батареи (если тип неизвестен, принимаем 3,6 В), разделить на 5 вольт интерфейса USB, а результат умножить на КПД (закладываемся на 0,9). В итоге мы получим полезную емкость девайса, которая и может быть использована при зарядке.

Завершая наш пример, имеем (13000 * 3,7 / 5) * 0,9 = 8658 мА·ч, чего достаточно для двух полных зарядок, скажем, Xiaomi Redmi 4X с его батареей на 4 100 мА·ч. И еще чуть-чуть останется «про запас».

Рейтинг лучших внешних аккумуляторов 2020 года

Внешний аккумулятор Qumo PowerAid Note Pro 40000 мА-ч | Портативные аккумуляторы | Обзоры

Введение

Qumo PowerAid Note Pro — первый внешний аккумулятор в линейке Qumo с поддержкой широкого диапазона напряжений на выходе, а именно от 5 до 20В. Несмотря на название, предназначен он не только для зарядки ноутбуков, но и дронов, радиоуправляемых игрушек, портативных телевизоров и прочей техники с напряжением питания 5 — 20В. Наличие разъема Type C, двух выходов USB, а так же, поддержка нескольких стандартов быстрой зарядки портативной техники, делает этот аккумулятор отличной покупкой.

Упаковка и комплект поставки, внешний вид

Qumo PowerAid Note Pro поставляется в большой картонной коробке, которая сверху обтянута суперобложкой. Чтобы оценить размеры коробки предлагаю сравнить ее с упаковкой от аккумулятора Qumo PowerAid 26000 (тоже не маленького)

Внутри, помимо самого аккумулятора (кстати упакованного в чехол), находятся множество переходников под различные разъемы, и блок питания для зарядки аккумулятора от сети 220В

Суммарно в комплекте 28 переходников, 1 интерфейсный кабель (на него цепляются переходники), и, что несомненно порадует владельцев, Macbook, кабель с разъемом MagSafe 2

Первое, на что обращаешь внимание, после того, как достаешь Qumo PowerAid Note Pro из упаковки — массивность и тяжесть. На массу в первую очередь влияет то, что корпус изготовлен из металла, и, конечно, аккумулятор в 40000 мА-ч, хоть и литий-полимерный не может быть легким. Кстати, толщина металлической части корпуса — 1,5 мм

Суммарная масса аккумулятора без аксессуаров 1141 грамм

Второе, на что падает взгляд, панель с разъемами, на которой уместились: USB x 2, Type C, DC in, DC out, LED дисплей.

На ярком дисплее отображается информация об остаточной зарядке аккумулятора и текущем напряжении на DC выходе.

Кнопка слева от дисплея служит для включения выхода DC и выбор напряжения на нем. (переключение режимов осуществляется двойным нажатием)

Техника теория

Бумажные спецификации имеем следующие:

Они же продублированы на упаковке:

Тут предлагаю обратить внимание на след пункты:

1) и на упаковке, и на аккумуляторе указана емкость в Вт/ч, а именно 148 Вт/ч, При такой емкости, Вам могут отказать при проходе на борт любого самолета, однако это сильно зависит от компании, и, как правило, не строго соблюдается.

2) обратите внимание, достаточно честно указана емкость, отдаваемая аккумуляторам при различных выходных напряжениях, это не обязательно, но позволяет донести до конечного покупателя максимум информации.

Что не указано в спецификации, но, что требует обозначения в этой части, это то, что за главный чипсет, отвечающий за USB и Type C выходы, выбран SW6106 от китайской компании iSmartware. Вот спецификация на великом и могучем китайской языке 🙂

Из всей спецификации, интересны главным образом поддержка BC 1.2, FCP, PD, QC 2.0/3.0, PE а так же поддержка максимальной силы тока в 4А, при общей мощности на USB выходах 18Вт. (на выходах DC она будет составлять до 96Вт)

Техника практика

Вооружившись кривыми руками, разбираю, выставляя напоказ все внутренности бедняги:

Имеем 8 литий полимерных аккумуляторов на 5000 мА=ч, даже, простой арифметикой получаем:

5000 мА-ч x 8 шт = 40000 мА-ч

18,5 Вт/ч x 8 шт = 148 Вт/ч

Но не могу же я, верить написанному, тем более от китайских братьев (хотя именно с этими китайскими братьями я работаю уже 4 года ). Поэтому, вооружившись вот таким тестером:

проверяю емкость на разряд, при этом меняется нагрузка по мощности, чтобы максимально понять реальные показатели. Напряжение на тесте оставалось неизменным — 5В, менялась только сила тока.

Итого: от 73 до 85% от емкости отдается через разъем USB, при этом в спецификации чипсета указана конвертация в 93% но, во первых это на бумаге, а во вторых не учитываться потери на других участках.

Остается бегло проверить быструю зарядку: под рукой оказался телефон Huawei Play и Samsung Note 8, оба показали быструю зарядку от Type C выхода, что не мудрено, ибо первый использует FCP, а второй QC (AFC), а оба этих стандарта поддерживаются этим аккумулятором.

Продолжаем экспресс тест быстрой зарядки, для этого использую один из лучших портативных тестеров Web U2

USB порт 1 — здесь все ок

USB порт 2 — и здесь все ок

Type C — тестер конечно один из лучших, но не на 100% правильный, тут быструю зарядку не показал, но правильно определил PD

Так же проверяем «на кошках», беру собственный Qumo PowerAid P10000 QC/PD и смотрю как он заряжается от порта Type C (этот аккумулятор поддерживает и QC и PD на вход)

И, конечно, нагружу стандартными 2.5А — просто для галочки и успокоения совести

В качестве вишенки на торте, пожертвую своим верных Lenovo Thinkpad X1 Yoga, благо переходник с подходящим разъемом в комплекте

И, наконец, для технофилов, привожу фото платы с двух сторон

Заключение

На момент написания обзора розничная стоимость этого аккумулятора в ДНС 9990 руб, что является лучшим предложением за эту емкость в сочетании с DC выходом.

+ Большая емкость

+ Надежная конструкция (корпус из металла 1.5 мм)

+ Хороший чипсет и несколько видов быстрой зарядки на борту

+ Возможность выбирать напряжение на DC выходе в широком диапазоне (5/8.4/9/12/16/20В)

+ Множество переходников в комплекте

+ Доступная (с учетом емкости и возможностей) цена.

— Средняя конвертация

— Большой вес

PS. C этим Qumo PowerAid Note Pro я работаю примерно полгода, за это время он пережил не один международный перелет, купейные вагоны, да и просто длительные поездки.

За это время с ним ни разу не было проблем, причем даже юридических, на борт самолета пропускали, но всегда интересовались, что же это за девайсина. Металлический корпус это то, что нужно, чтобы не опасаться за сохранность аккумулятора. Но, главное, это конечно же возможность заряжать самые разные устройства, заряжать быстро, и надежно.

PSS Такой же аккумулятор (но на 1000 дороже), есть в продаже от коллег из компании Rombica, но, он, почему-то, заявлен как 44000 мА=ч, хотя в экземпляре, который попадался мне, стояли те же самые аккумуляторы, что и в Qumo PowerAid Note Pro

ZMI 10 (QB820) — один из самых технологичных внешних аккумуляторов на рынке

Конечно, это продукт не для массового потребителя. Его цена почти в два раза превышает цену младшего брата — народного Xiaomi Mi Power Bank 2/2C 20000mAh. Это плата за технологичность и функциональность.

ZMI 10 (QB820) для обзора предоставлен магазином Gearbest. Сейчас в Gearbest можно приобрести ZMI 10 за 56$ (цена на момент публикации обзора).

После выхода ZMI 10 я несколько месяцев пытался его достать для обзора. Но это было нереально, т.к. первые партии были небольшие, не все желающие даже в Китае его могли купить. Я смирился и уже забыл про него. А недавно мне написал Gearbest…

Сразу предупрежу, что обзор у меня получился не таким, как я хотел. Для детального тестирования USB Power Delivery нужен специальный тестер, например, один из линейки тестеров Power-Z от ChargerLAB. Стоит он около 60$. И ради одного обзора я решил сэкономить и купил другой тестер, который в итоге не подошёл. После чего я всё же заказал тестер Power-Z, но он до сих пор даже не появился на импорте. Я больше не стал тянуть с обзором. Некоторые детали для обзора я позаимствовал у популярного и авторитетного сайта Chongdiantou.

Содержание

Комплектация

Внутри уже обычная картонная упаковка. На обратной стороне присутствуют технические характеристики и секретный код под стираемым защитным слоем для проверки подлинности продукта на сайте ZMI.

Внутри: внешний аккумулятор, кабель USB Type-C <> USB Type-C (около 55 см), кабель USB A <> micro-USB + переходник USB Type-C (около 40 см), краткое руководство пользователя на китайском языке.

Внешний вид

На торце находятся два порта USB A и один порт USB Type-C.

Внутри разъёмов USB A можно увидеть логотип Xiaomi Mi.

Сбоку находится индикатор уровня заряда из 4-х светодиодов, аналогичный установлен в большинстве моделей ZMI и Xiaomi. Рядом функциональная кнопка и отдельный крупный голубой светодиод, который является индикатором режима зарядки слаботочных устройств и хаба.

Функциональная кнопка при кратковременной нажатии выполняет следующие функции:

• Отображение уровня заряда индикаторами.
• Принудительная активация устройства, подача напряжения (если устройство находится в режиме ожидания).
• Перезапуск контроллера внешнего аккумулятора (если устройство работает).
• Сброс некоторых режимов защиты (например, устройство ушло в защиту от превышения силы тока).

Инструменты для тестирования

• Зарядное устройство BlitzWolf с поддержкой QC 3.0.
• Тестер и нагрузку ZKE EBD-USB (поддерживает QC 2.0/3.0) с компьютерным управлением.
• Тестер и нагрузку JUWEI J7-f, т.к. нужно будет тестировать нагрузку на два порта.
• Два USB-тестера JUWEI J7-t и переключатель режимов QC.
• Тестер JUWEI J7-с с дополнительными портами USB Type-C.
• iPad mini 4 (для проверки «умной» зарядки).
• Macbook Pro 15″ и блок питания с поддержкой USB PD для проверки зарядки через USB Type-C.
• Пирометр и прочие мелочи.

Как я уже написал, с тестером для проверки USB Power Delivery вышла накладка. Я решил сэкономить, чтобы не покупать дорогой тестер Power-Z. Заказал JUWEI J7-с, т.к. на снимках производителя была указана поддержка 20 В и присутствовало изображение зарядки Macbook с этим тестером, а на тестере было напряжение 20 В. Хоть в спецификациях тестера поддержка USB Power Delivery указана не была, но изображение натолкнуло на мысль, что всё должно быть нормально. Оказалось, что не нормально. На тестере выведены только контакты Data и питание, т.е. через него USB PD не работает. Скупой платит дважды, и я всё же заказал Power-Z, который до сих пор не пришёл. Но ничего страшного, т.к. китайские специалисты Chongdiantou уже всё детально протестировали, я позаимствую результаты пары тестов у них.

Защита

При срабатывании защиты ZMI 10 отключается. В рабочее состояние возвращается одним из трёх способов (способ зависит от типа сработанной защиты). Первый — аккумулятор самостоятельно вернётся в рабочее состояние. Второй — нажмите кнопку на внешнем аккумуляторе. Трети — подключите внешний аккумулятор к зарядному устройству.

Я проверил четыре вида защиты. Защита от перегрузок — устройство отключилось (подробнее вы прочтёте в разделе «Нагрузка»). Короткое замыкание на выходе — устройство отключилось. Превышение входящего напряжения — подал на вход напряжение 25 В — устройство отключилось. Прогрел устройство обычным феном — устройство отключилось.

Зарядка внешнего аккумулятора

График заряда от блока питания с поддержкой Qualcomm Quick Charge 3.0 (до 18 Вт) выглядит следующим образом (красный — сила тока, синий — напряжение):

Первую секунду QB820 «общается» с ЗУ, ЗУ переключается на 12 В. Затем внешний аккумулятор начинает потреблять 18 Вт (всё, что может выдать блок питания). Так продолжается около 4 часов, за это время внешний аккумулятор заряжается где-то до 85%. Далее контроллер заряда переходит в режим CV, постепенно снижается сила тока, и полный заряд (оставшиеся 15%) достигается ещё за 1 час 20 минут. Полное время заряда 5 часов 21 минута. Максимальная температура корпуса составила 35 ºC, т.е. никакого существенного нагрева не было.

При использовании блок питания с поддержкой USB PD внешний аккумулятор демонстрирует просто сумасшедшие показатели. Зарядка происходит с напряжением 15 В. В режиме CC мощность потребления составляет 40 Вт. Полное время заряда с помощью блока питания (я использовал блок питания Apple от Macbook Pro) составляет 3 часа 20 минут. Это рекордное время для внешних аккумуляторов с ёмкостью около 70 Вт·ч. Например, самый популярный Xiaomi Mi Power Bank 2 20000mAh с аналогичной ёмкости способен полностью зарядиться за 6 часов. Максимальная температура корпуса составила 48 ºC.

Если вам важна быстрая скорость зарядки внешнего аккумулятора, то вам необходимо обзавестись блоком питания с поддержкой USB PD от 40 Вт. Если у вас уже есть Macbook Pro, то можно смело пользоваться комплектными блоками питания.

ZMI 10 поддерживает сквозную зарядку. Т.е. вы можете заряжать сам внешний аккумулятор и два устройства от него одновременно. При этом на входе сохраняется поддержка QC 3.0 и USB PD, т.е. напряжение не сбрасывается до 5 В. Но на выходах поддержка QC 3.0 отключается, напряжение только 5 В. Напряжение на выходах без нагрузки во время сквозной зарядки составляет 5,2 В.

Нагрузка

В устройстве есть режим питания/зарядки слаботочный устройств, которые потребляют менее 60 мА. Для этого достаточно два раза нажать функциональную кнопку, загорится голубой индикатор. ZMI 10 автоматически перейдёт в режим ожидания через 2 часа.

Во время зарядки нескольких устройств (2 или 3) одновременно только порт USB Type-C может обеспечивать поддержку и USB PD, и QC 3.0. На портах USB A поддержка QC 3.0 отключается, а напряжение устанавливается на уровне 5 В. При зарядке одного устройства любой из портов поддерживает QC 3.0.

Порт USB Type-C обеспечивает зарядку устройств с поддержкой USB Power Delivery до 40 Вт и QC 3.0. В режиме QC 3.0 поддерживается диапазон напряжений от 5 до 12 В с шагом 0,2 В.

Профили USB PD: 5 В до 3 А, 9 В до 3 А, 12 В до 3 А, 15 В до 3 А, 20 В до 2 А.

В режиме 5 В QC 3.0 напряжение без нагрузки составляет 5,25 В. С ростом нагрузки до 3,3 А напряжение держится на уровне 5,0 В. При дальнейшем повышении нагрузки срабатывает защита.

В режиме 12 В QC 3.0 напряжение без нагрузки составляет 12,24 В. С ростом нагрузки до 2,1 А напряжение составило 12,1 В. Больше тестер EBD-USB не смог повышать нагрузку, т.к. ограничен мощностью 25 Вт. Я использовал нагрузку JUWEI, но и она сдалась — исчерпала свои 35 Вт. Напряжение не упало ниже 12 В, а внешний аккумулятор был готов продолжать отдавать ток. Через дополнительный тестер удалось выяснить предел, когда внешний аккумулятор уходит в защиту — те же 3,3 А, при этом напряжение составило 12,0 В. Конечно, это запредельные значения. Я не встречал ни одного внешнего аккумулятора, который на такое способен в режиме QC.

В режиме PD формальное ограничение составляет 45 Вт при 15 В и 40 Вт при 20 В. В реальности же устройство способно выдать 60 Вт! Что на 50% превышает заявленную выходную мощность в режиме PD.

С помощью ZMI 10 вы легко можете заряжать многие ультрабуки и ноутбуки с поддержкой USB PD, не говоря уже о современных смартфонах с поддержкой USB PD: iPhone 8, iPhone X, Google Pixel и пр. Я пробовал заряжать самый топовый Macbook Pro 15″ (87 Вт). Если не нагружать сильно компьютер, то можно работать при зарядке. Но при существенной нагрузке (все ядра CPU и GPU) ноутбук начинает сообщает о недостаточной силе тока и переключается на внутренний аккумулятор. В выключенном состоянии заряжает без проблем. С менее мощными ноутбуками до 45 Вт (например, Macbook) гарантированно будет хватать мощности, а скорость зарядки не будет отличаться от скорости зарядки от сети. Я думаю, что Macbook Pro 13″ (61 Вт) потянет без проблем без даже с полной нагрузкой без сообщений о нехватке мощности, просто скорость зарядки в пике нагрузки будет сильно снижена.

Порты USB A равнозначные и обеспечивают зарядку устройств с поддержкой QC 3.0. В режиме QC 3.0 поддерживается диапазон напряжений от 5 до 12 В с шагом 0,2 В.

В режиме 5 В QC 3.0 напряжение без нагрузки составляет 5,25 В. С ростом нагрузки до 2,2 А напряжение держится на уровне 5,0 В. При дальнейшем повышении нагрузки начинается просадка напряжения ниже 5 В. При нагрузке 2,8 А напряжение составляет 4,92 В. Далее срабатывает защита.

В режиме 12 В QC 3.0 напряжение без нагрузки составляет 12,2 В. Нагрузка EBD-USB не смогла выбрать всю мощность, я измерял тестером JUWEI. С ростом нагрузки до 2,2 А напряжение составило 12,0 В. При 2,8 А напряжение составило 11,9 В. При дальнейшем повышении нагрузки тестер сообщил о пределе 35 Вт, и сработала защита.

Чтобы нагрузить два порта USB A одновременно я подключил к одному порту нагрузки JUWEI и выставил силу тока на 2 А. Второй порт нагрузил EBD-USB. Оба порта держали напряжение выше 5 В до 3,7 А (суммарно). При суммарном токе 4,5 А напряжение на портах было 4,9 В. Далее сработала защита.

ZMI 10 великолепно справляется с нагрузкой при любых сценариях использования (я не стал делать замеры при трёх устройствах одновременно). Внешний аккумулятор демонстрирует характеристики, которые существенно выше заявленных.

Эмуляция ЗУ от Apple

Для iPhone 8/X, iPad Pro и пр. никакая эмуляция не нужна, т.к. эти устройства поддерживают USB Power Delivery и могут заряжаться с максимальной скоростью через порт USB Type-C внешнего аккумулятора.

Измерение запасаемой энергии (ёмкости)

Разряд током 2 А с напряжением 5 В

ZMI 10 разрядился за 6 часов 26 минут. Максимальная температура корпуса внешнего аккумулятора не превышала 32 °C. При среднем напряжении 4,98 В запасаемая энергия составила 64,05 Вт·ч — 88% от заявленной внутреннего аккумулятора. Xiaomi Mi Power Bank 2 20000 mAh в таком же режиме выдаёт 72 Вт·ч.

Разряд током 1,5 А с напряжением 12 В

ZMI 10 разрядился за 3 часа 34 минуты. Максимальная температура корпуса внешнего аккумулятора не превышала 36 °C. При среднем напряжении 12,07 В запасаемая энергия составила 64,51 Вт·ч — 90% от заявленной внутреннего аккумулятора. Xiaomi Mi Power Bank 2 20000 mAh в таком же режиме выдаёт 67 Вт·ч.

Разряд током 2,25 А с напряжением 20 В

ZMI 10 разрядился за 1 час 11 минут. При среднем напряжении 19,2 В запасаемая энергия составила 51,38 Вт·ч — 71% от заявленной внутреннего аккумулятора.

ZMI 10 демонстрирует очень хорошие показатели ёмкости. Они чуть-чуть не дотягивают до Xiaomi Mi Power Bank 2 20000 mAh из-за разного типа аккумуляторов, установленных внутри, и разной схемотехники. Полностью заряженного ZMI 10 хватит, чтобы зарядить топовый Macbook Pro 15″ приблизительно на 50%.
Дополнительная функциональность
ZMI 10 может выступать в роли USB 2.0 хаба при подключении к компьютеру. Т.е. к нему можно подключать флешки, жесткие диски, мышки и пр. Достаточно два раза нажать на функциональную кнопку. Устройства питаются от ZMI 10, а не от компьютера в этом режиме. Если ZMI 10 в этом режиме подключить к обычному USB порту компьютера, то будет работать только хаб. Если подключить к порту USB Type-C с поддержкой PD, например, Macbook или любой другой ноутбук, то будет работать хаб и зарядка ноутбука одновременно.

Разбор устройства
Корпус ZMI 10 является неразборным. Без повреждений корпуса разобрать нельзя. Chongdiantou уже разбирал этот внешний аккумулятор, я воспользуюсь их фотографиями внутреннего устройства.

Внутри установлены 6 элементов LG (LGEBF1L1865) 18650. Каждый ёмкостью 3350 мА·ч. Конфигурация — 2S3P, с балансировкой. Среднее напряжение всего блока 7,2 В. К аккумуляторам подведён терморезистор.

Внутренняя плата самая сложная по схемотехнике и насыщенная из всех внешних аккумуляторов, которые я видел. Компоненты одни из самых современных. Управляющий контроллер — ABOV F6432AUB. Контроллер заряда с балансировкой и преобразователь — Intersil ISL95538. Понижающий преобразователь — Texas Instruments TPS51225C. USB хаб — GL850G. За управление QC 3.0 и эмуляции ЗУ от Apple отвечают контроллеры Fitipower FP6601Q.

На обратной стороне находится два дросселя, транзисторы схемы преобразователей и прочая обвязка. За USB Power Delivery отвечает контроллер Fairchild FUSB302.
Заключение
ZMI 10 (QB820) — это безусловно один из самых передовых и технологичных внешних аккумуляторов на рынке. Если вам нужна поддержка USB Power Delivery (для зарядки современных смартфонов, планшетов и ноутбуков), то ничего лучше по функциональности, качеству и цене вы просто не найдёте. Рынок таких зарядных устройств только-только зарождается. Мне даже не к чему придраться. Отмечу ещё раз ключевые особенности этого внешнего аккумулятора:

• Высокое качество изготовления (ZMI / Xiaomi).
• Двунаправленный (DRP) порт USB Type-C с поддержкой USB Power Delivery до 40 Вт официально и до 60 Вт фактически.
• Поддержка Qualcomm Quick Charge 3.0 на входе.
• Поддержка Qualcomm Quick Charge 3.0 на выходе всех трёх портов.
• Одновременное использование всех трёх портов и сквозная зарядка.
• Самая быстрая скорость зарядки самого внешнего аккумулятора среди устройств аналогичной ёмкости.
• USB-хаб.

: держитесь подальше от настенной розетки

Оставайтесь мобильными дольше

Покупка ноутбука предполагает тонкий баланс между временем автономной работы, производительностью, удобством использования и ценой. Нет двух пользователей, которые разделяют одни и те же критерии того, что они считают правильным сочетанием. Вот почему мы стараемся оценивать мобильные платформы на основе их сильных сторон. В качестве примера возьмем прошлогоднее руководство покупателя нетбуков . Мы учли тот факт, что некоторые покупатели готовы тратить больше на время автономной работы и немного отказываться от производительности.Другие готовы заплатить дополнительно 100 или 150 долларов, чтобы получить и то, и другое. Другая группа больше заботится об удобстве использования. Список способов разбить даже этот конкретный рынок на мелкие кусочки можно продолжать и продолжать.

Если срок службы батареи является вашим приоритетом номер один, выбор покупок ограничен. Ясно, что есть ноутбуки, предназначенные для тех, кто находится в движении. Но что, если вы не хотите жертвовать чем-то еще, чтобы получить эту мобильность? Может быть, вам просто нужен еще час работы, чтобы использовать свой текущий ноутбук в течение дня.Если это так, новая система не имеет особого смысла.

Даже если у вас уже есть ноутбук, который обеспечивает достаточное время автономной работы, мы уверены, что бывают дни в пути, когда даже энергосберегающей системе просто не хватает заряда на время закрытия. Если вы проводите много времени в дороге, в стоянках не будет достаточно времени на розетку переменного тока, чтобы вернуть вас к 100%. Это может означать, что ваши развлечения в полете будут прерваны прямо перед кульминацией. Сон, разговоры с невольными соседями и нападения на бортпроводников отнимают столько времени.Какие еще есть варианты?

Но выход есть. Обратите внимание на увеличенную батарею ноутбука, которая поставляется в виде установленной батареи еще большего размера, совместимой с вашей существующей системой. Есть большая загвоздка. Эти батареи (часто более плотные, шести- или девятиэлементные) утяжеляют вашу машину, изменяя ее мобильный профиль. Эти батареи торчат с тыльной стороны ноутбука, как больной палец, и могут превратить гладкий, тонкий и легкий ноутбук в неуклюжую замену настольному компьютеру.

К счастью, есть и другой вариант: универсальные аккумуляторные батареи повышенной емкости. Эти батареи не подключаются к вашей системе напрямую. Вместо этого они функционируют аналогично источникам бесперебойного питания (ИБП), которые мы часто связываем с защитой настольных компьютеров. Они всегда являются внешними устройствами, но часто имеют небольшой профиль, что облегчает их транспортировку в поездку, предлагая более высокую плотность, чем не могут обеспечить расширенные батареи. А если и этого недостаточно, вы обычно получаете возможность заряжать от них свой мобильный телефон, iPod и камеру.

После того, как мы опубликовали руководство покупателя нетбуков, один читатель задал в комментариях вопрос о мобильности. Итак, в течение последних двух месяцев мы отыскали практически все доступные решения, способные продлить срок службы батареи вашего ноутбука. Если вы в пути, эта история для вас.

Что такое аккумулятор? — learn.sparkfun.com

Введение

Батареи — это совокупность одной или нескольких ячеек, химические реакции которых создают поток электронов в цепи. Все батареи состоят из трех основных компонентов: анода (сторона «-»), катода (сторона «+») и какого-то электролита (вещество, которое химически реагирует с анодом и катодом).

Когда анод и катод батареи подключены к цепи, между анодом и электролитом происходит химическая реакция. Эта реакция заставляет электроны проходить через цепь и обратно к катоду, где происходит другая химическая реакция. Когда материал в катоде или аноде расходуется или больше не может быть использован в реакции, батарея не может производить электричество. В этот момент ваша батарея «разряжена».

Батареи, которые необходимо выбрасывать после использования, известны как первичные батареи .Батареи, которые можно перезаряжать, называются вторичными батареями и .

Литий-полимерные батареи, например, можно заряжать

Без батарей ваш квадрокоптер должен был быть привязан к стене, вам пришлось бы вручную проверять машину, а ваш контроллер Xbox должен был бы быть постоянно подключен к сети (как в старые добрые времена). Батареи позволяют хранить потенциальную электрическую энергию в переносном контейнере.

Батареи бывают разных форм, размеров и химического состава.

Изобретение современной батареи часто приписывают Алессандро Вольта. На самом деле все началось с удивительной аварии, связанной с рассечением лягушки.

Что вы узнаете

В этом руководстве будут подробно рассмотрены следующие темы:

• Как были изобретены батарейки
• Из каких частей состоит аккумулятор
• Как работает аккумулятор
• Общие термины, используемые для описания батарей
• Различные способы использования батарей в схемах

Рекомендуемая литература

Есть несколько концепций, с которыми вы, возможно, захотите ознакомиться перед тем, как начать читать это руководство:

Хотите изучить различные батареи?

Мы вас прикрыли!

Щелочная батарея 9 В

Это ваши стандартные щелочные батарейки на 9 вольт от Rayovac.Даже не думайте пытаться перезарядить их. Используйте их с…

История

Термин АКБ

Исторически слово «батарея» использовалось для описания «серии подобных объектов, сгруппированных вместе для выполнения определенной функции», как в артиллерийской батарее. В 1749 году Бенджамин Франклин впервые использовал этот термин для описания серии конденсаторов, которые он соединил вместе для своих экспериментов с электричеством.Позже этот термин будет использоваться для любых электрохимических ячеек, соединенных вместе с целью обеспечения электроэнергии.

Изобретение батареи

В один роковой день 1780 года итальянский физик, врач, биолог и философ Луиджи Гальвани рассекал лягушку, прикрепленную к медному крючку. Когда он коснулся лягушачьей лапы железным отростком, нога дернулась.Гальвани предположил, что энергия исходит от самой ноги, но его коллега-ученый Алессандро Вольта считал иначе.

Вольта выдвинул гипотезу о том, что импульсы лягушачьей лапки на самом деле были вызваны различными металлами, пропитанными жидкостью. Он повторил эксперимент, используя ткань, пропитанную рассолом, вместо трупа лягушки, что привело к аналогичному напряжению. Вольта опубликовал свои открытия в 1791 году, а позже создал первую батарею, гальваническую батарею, в 1800 году.

Гальваническая свая состояла из пакета цинковых и медных пластин, разделенных тканью, пропитанной рассолом

Volta страдала от двух основных проблем: из-за ее веса электролит вытек из ткани, а особые химические свойства компонентов привели к очень короткому сроку службы (около часа).Следующие двести лет уйдут на совершенствование конструкции Вольты и решение этих проблем.

Исправления к гальванической свае

Уильям Круикшанк из Шотландии решил проблему утечки, положив гальваническую батарею на бок, чтобы сформировать «желобную батарею».

Лотковая батарея решила проблему утечки гальванической сваи

Вторая проблема, короткий срок службы, была вызвана разложением цинка из-за примесей и скоплением пузырьков водорода на меди.В 1835 году Уильям Стерджен обнаружил, что обработка цинка ртутью предотвратит разложение.

Британский химик Джон Фредерик Дэниелл использовал второй электролит, который вступал в реакцию с водородом, предотвращая накопление на медном катоде. Батарея Даниэля с двумя электролитами, известная как «элемент Даниэля», станет очень популярным решением для обеспечения энергией зарождающихся телеграфных сетей.

Коллекция клеток Даниэля из 1836 г.

Первая аккумуляторная батарея

В 1859 году французский физик Гастон Планте создал батарею из двух прокатанных листов свинца, погруженных в серную кислоту.Путем реверсирования электрического тока через батарею химия вернется в исходное состояние, создав первую перезаряжаемую батарею.

Позже, в 1881 году, Камилла Альфонса Фор улучшила конструкцию Планте, превратив листы свинца в пластины. Эта новая конструкция упростила производство аккумуляторов, и свинцово-кислотные аккумуляторы получили широкое распространение в автомобилях.

-> Дизайн обычного «автомобильного аккумулятора» существует уже более 100 лет
(Изображение любезно предоставлено Эмилианом Робертом Виколом из Wikimedia Commons) <-

Сухая камера

Вплоть до конца 1800-х годов электролит в батареях был в жидком состоянии.Это сделало транспортировку аккумуляторов очень осторожным делом, и большинство аккумуляторов никогда не предназначались для перемещения после подключения к цепи.

В 1866 году Жорж Лекланше создал батарею, используя цинковый анод, катод из диоксида марганца и раствор хлорида аммония в качестве электролита. Хотя электролит в элементе Лекланше был все еще жидким, химический состав батареи оказался важным шагом для изобретения сухого элемента.

Карл Гасснер придумал, как создать электролитную пасту из хлорида аммония и гипса.Он запатентовал новую батарею «сухих элементов» в 1886 году в Германии.

Эти новые сухие элементы, обычно называемые «угольно-цинковыми батареями», производились массово и пользовались огромной популярностью до конца 1950-х годов. Хотя углерод не используется в химической реакции, он играет важную роль в качестве электрического проводника в углеродно-цинковой батарее.

-> Цинк-угольная батарея 3 В 1960-х годов
(Изображение любезно предоставлено PhFabre из Wikimedia Commons) <-

В 1950-х годах Льюис Урри, Пол Марсал и Карл Кордеш из компании Union Carbide (позже известной как «Eveready», а затем «Energizer») заменили электролит хлористого аммония щелочным веществом на основе химического состава батареи, сформулированного Вальдемаром. Юнгнер в 1899 году.Щелочные батареи с сухими элементами могут содержать больше энергии, чем угольно-цинковые батареи того же размера, и имеют более длительный срок хранения.

Щелочные батареи приобрели популярность в 1960-х годах, обогнали угольно-цинковые батареи и с тех пор стали стандартными первичными элементами для потребительского использования.

-> Щелочные батареи бывают разных форм и размеров
(Изображение любезно предоставлено Aney ~ commonswiki из Wikimedia Commons) <-

Аккумуляторы 20-го века

В 1970-х годах компания COMSAT разработала никель-водородную батарею для использования в спутниках связи.Эти батареи хранят водород в газообразной форме под давлением. Многие искусственные спутники, такие как Международная космическая станция, по-прежнему используют никель-водородные батареи.

Исследования нескольких компаний с конца 1960-х годов привели к созданию никель-металлгидридной (NiMH) батареи. NiMH батареи были выпущены на потребительский рынок в 1989 году и стали более дешевой альтернативой никель-водородным аккумуляторным элементам меньшего размера.

Японская компания Asahi Chemical создала первую литий-ионную батарею в 1985 году, а Sony создала первую коммерческую литий-ионную батарею в 1991 году.В конце 1990-х годов был создан мягкий гибкий корпус для литий-ионных аккумуляторов, в результате чего появилась «литий-полимерная» или «LiPo» батарея.

Химические реакции в литий-полимерной батарее практически такие же, как и в литий-ионной батарее

Очевидно, было изобретено, произведено и устарело гораздо больше химических элементов батарей. Если вы хотите узнать больше о современных и популярных технологиях аккумуляторов, ознакомьтесь с нашим руководством по технологиям аккумуляторов.

Компоненты

состоят из трех основных компонентов: анода , катода и электролита . Сепаратор часто используется для предотвращения соприкосновения анода и катода, если электролита недостаточно. Для хранения этих компонентов аккумуляторы обычно имеют какой-то кожух .

И анод, и катод относятся к типу электродов . Электроды — это проводники, через которые электричество входит или выходит из компонента в цепи.

Анод

Электроны выходят из анода в устройстве, подключенном к цепи. Это означает, что обычный «ток» течет в анод.

На аккумуляторах анод обозначен как отрицательная (-) клемма

В батарее химическая реакция между анодом и электролитом вызывает накопление электронов на аноде.Эти электроны хотят перейти к катоду, но не могут пройти через электролит или сепаратор.

Катод

Электроны текут в катод в устройстве, подключенном к цепи. Это означает, что обычный «ток» течет из катода.

На аккумуляторах катод помечен как положительный (+) вывод

В батареях в химической реакции внутри катода или вокруг него используются электроны, образующиеся на аноде.Электроны могут попасть на катод только через цепь, внешнюю по отношению к батарее.

Электролит

Электролит — это вещество, часто жидкость или гель, способное переносить ионы между химическими реакциями, происходящими на аноде и катоде. Электролит также препятствует потоку электронов между анодом и катодом, так что электроны легче проходят через внешнюю цепь, чем через электролит.

-> В щелочных батареях может протекать электролит, гидроксид калия, если они подвергаются воздействию высоких температур или обратного напряжения
(Изображение любезно предоставлено Wiliam Davies из Wikimedia Commons) <-

Электролит имеет решающее значение в работе аккумулятора.Поскольку электроны не могут проходить через него, они вынуждены проходить через электрические проводники в виде цепи, соединяющей анод с катодом.

Сепаратор

Сепараторы представляют собой пористые материалы, которые предотвращают соприкосновение анода и катода, что может вызвать короткое замыкание в батарее. Сепараторы могут быть изготовлены из различных материалов, включая хлопок, нейлон, полиэстер, картон и синтетические полимерные пленки. Сепараторы не вступают в химическую реакцию ни с анодом, ни с катодом, ни с электролитом.

В гальванической куче использовалась ткань или картон (разделитель), пропитанные рассолом (электролитом), чтобы электроды разнесены

Ионы в электролите могут быть положительно заряженными, отрицательно заряженными и иметь различные размеры. Могут быть изготовлены специальные сепараторы, которые пропускают одни ионы, но не пропускают другие.

Кожух

Большинству батарей требуется способ удерживать химические компоненты. Кожухи, также известные как «кожухи» или «оболочки», представляют собой просто механические конструкции, предназначенные для удержания внутренних компонентов батареи.

Свинцово-кислотный аккумулятор в пластиковом корпусе

могут быть изготовлены практически из чего угодно: из пластика, стали, мягких пластиковых пакетов и так далее. В некоторых батареях используется токопроводящий стальной кожух, который электрически соединен с одним из электродов. В случае обычного щелочного элемента AA стальной кожух соединен с катодом.

Операция

Батареи обычно требуют нескольких химических реакций для работы.По крайней мере, одна реакция происходит внутри анода или вокруг него, и одна или несколько реакций происходят внутри или вокруг катода. Во всех случаях реакция на аноде дает дополнительные электроны в процессе, называемом окислением , а реакция на катоде использует дополнительные электроны во время процесса, известного как восстановление .

Когда переключатель замкнут, цепь замыкается, и электроны могут течь от анода к катоду. Эти электроны активируют химические реакции на аноде и катоде.

По сути, мы разделяем определенный вид химической реакции, реакцию восстановления-окисления или окислительно-восстановительную реакцию, на две отдельные части. Окислительно-восстановительные реакции происходят, когда электроны переносятся между химическими веществами. В этой реакции мы можем использовать движение электронов, чтобы они выходили за пределы батареи и питали нашу цепь.

Анодное окисление

Эта первая часть окислительно-восстановительной реакции, окисление, происходит между анодом и электролитом и производит электроны (обозначены как e ^— ).

Некоторые реакции окисления образуют ионы, например, в литий-ионной батарее. В других химических реакциях расходуются ионы, как в обычных щелочных батареях. В любом случае ионы могут свободно проходить через электролит, а электроны — нет.

Катодное восстановление

Другая половина окислительно-восстановительной реакции, восстановление, происходит в катоде или рядом с ним. Электроны, образующиеся в результате реакции окисления, расходуются во время восстановления.

В некоторых случаях, например, в литий-ионных батареях, положительно заряженные ионы лития, образующиеся во время реакции окисления, расходуются во время восстановления.В других случаях, например, в щелочных батареях, во время восстановления образуются отрицательно заряженные ионы.

Электронный поток

В большинстве батарей некоторые или все химические реакции могут происходить, даже когда батарея не подключена к цепи. Эти реакции могут повлиять на срок годности батареи.

По большей части, реакции будут происходить с полной силой только тогда, когда между анодом и катодом замыкается электрически проводящая цепь. Чем меньше сопротивление между анодом и катодом, тем больше электронов может течь и тем быстрее протекают химические реакции.

Короткое замыкание в аккумуляторе (в данном случае даже случайное) может быть опасным. Известно, что литий-ионные батареи перегреваются и даже задыхаются или загораются при коротком замыкании.

Мы можем пропускать эти движущиеся электроны через различные электрические компоненты, известные как «нагрузка», для выполнения чего-то полезного. В анимационном ролике в начале этого раздела мы зажигаем виртуальную лампочку движущимися электронами.

Батарея разряжена

Химические вещества в аккумуляторе в конечном итоге достигают состояния равновесия. В этом состоянии химические вещества больше не будут реагировать, и в результате аккумулятор больше не будет генерировать электрический ток. На данный момент аккумулятор считается «мертвым».

Первичные элементы необходимо утилизировать, когда батарея разряжена. Вторичные элементы можно перезаряжать, и это достигается путем пропускания через батарею обратного электрического тока.Перезарядка происходит, когда химические вещества выполняют еще одну серию реакций, чтобы вернуть их в исходное состояние.

Терминология

Люди часто используют общий набор терминов, говоря о напряжении батареи, емкости, возможности источника тока и так далее.

Ячейка

Элемент относится к одному аноду и катоду, разделенным электролитом, используемым для выработки напряжения и тока. Батарея может состоять из одной или нескольких ячеек.Например, одна батарея AA — это одна ячейка. Автомобильные аккумуляторы содержат шесть ячеек по 2,1 В.

Обычная 9-вольтовая батарея содержит шесть щелочных элементов по 1,5 В, установленных друг над другом

Первичный

Первичные клетки содержат химический состав, который нельзя изменить. В результате аккумулятор необходимо выбрасывать после того, как он разрядился.

Среднее

Вторичные элементы можно перезаряжать, и их химический состав возвращается в исходное состояние.Эти элементы, также известные как «аккумуляторные батареи», можно использовать много раз.

Номинальное напряжение

Номинальное напряжение аккумулятора — это напряжение, указанное производителем.

Например, щелочные батареи типа AA указаны как имеющие напряжение 1,5 В. В этой статье Mad Scientist Hut показано, что их испытанные щелочные батареи начинаются с напряжения около 1,55 В, а затем медленно теряют напряжение по мере разряда. В этом примере номинальное напряжение «1,5 В» относится к максимальному или пусковому напряжению батареи.

Этот аккумуляторный блок Storm для квадрокоптеров показывает кривую разряда для их LiPo-элементов, начиная с 4,2 В и снижаясь до 2,8 В по мере разряда. Номинальное напряжение, указанное для большинства литий-ионных и LiPo-элементов, составляет 3,7 В. В этом случае номинальное напряжение «3,7 В» относится к среднему напряжению аккумулятора в течение всего цикла разряда.

Вместимость

Емкость аккумулятора — это величина электрического заряда, который он может доставить при определенном напряжении. Большинство батарей рассчитаны на ампер-часы (Ач) или миллиампер-часы (мАч).

Этот LiPo аккумулятор рассчитан на 1000 мАч, что означает, что он может обеспечить 1 ампер в течение 1 часа, прежде чем он будет считаться мертвым.

Большинство графиков разряда батареи показывает напряжение батареи как функцию от емкости, например, эти тесты батареи AA, проведенные PowerStream. Чтобы выяснить, достаточно ли емкости аккумулятора для питания вашей схемы, найдите самое низкое допустимое напряжение и найдите соответствующий номинал мАч или Ач.

C-скорость

Многие батареи, особенно мощные литий-ионные, обозначают ток разряда как «C-Rate», чтобы более четко определить характеристики батареи.C-Rate — это скорость разряда относительно максимальной емкости аккумулятора.

1С — это количество тока, необходимое для разрядки аккумулятора за 1 час. Например, аккумулятор емкостью 400 мАч, обеспечивающий ток 1С, будет обеспечивать 400 мА. 5C для той же батареи будет 2 A.

Большинство батарей теряют емкость при повышенном потреблении тока. Например, этот информационный график продукта от Chargery показывает, что их LiPo-элемент имеет меньше мАч при более высоких скоростях C.

ПРИМЕЧАНИЕ: Общий совет гласит, что вы должны заряжать LiPo батареи при 1С или меньше.

MIT предлагает фантастическое руководство по спецификациям и терминологии аккумуляторов, которое идет намного дальше этого обзора.

Использование

Однокамерный

Некоторые схемы могут питаться от одного элемента, но убедитесь, что батарея может обеспечивать достаточное напряжение и ток.

Если напряжение слишком высокое или слишком низкое для вашей схемы, вам, вероятно, понадобится преобразователь постоянного тока в постоянный.

серии

Чтобы увеличить напряжение между выводами батареи, вы можете расположить элементы последовательно. Последовательность означает штабелирование ячеек встык, соединение анода одного с катодом следующего.

Последовательно соединяя батареи, вы увеличиваете общее напряжение. Сложите напряжение всех ячеек, чтобы определить рабочее напряжение. Емкость остается прежней.

В этом примере четыре ячейки 1,5 В подключены последовательно.Напряжение на нагрузке составляет 6 В, а общий набор аккумуляторов имеет емкость 2000 мАч.

В большинстве бытовых электронных устройств, в которых используются щелочные батареи, батареи устанавливаются последовательно. Например, этот держатель батареек 2x AA может поднять номинальное напряжение до 3 В для проекта.

Параллельно

Если напряжение отдельной ячейки соответствует нагрузке, вы можете добавить батареи параллельно, чтобы увеличить емкость. Обратите внимание, что это также означает увеличение доступного тока (C-Rate).

Будьте осторожны при параллельном подключении аккумуляторов! Все элементы должны иметь одинаковое номинальное напряжение и одинаковый уровень заряда. Если есть какие-либо различия в напряжении, может произойти короткое замыкание, вызывающее перегрев и, возможно, возгорание.

В этом примере четыре ячейки 1,5 В подключены параллельно. Напряжение на нагрузке остается на уровне 1,5 В, но общая емкость увеличивается до 8000 мАч.

и параллельный

Если вы хотите увеличить напряжение и емкость, вы можете комбинировать последовательные и параллельные батареи. Еще раз убедитесь, что уровень напряжения одинаков для батарей, включенных параллельно, так как может произойти короткое замыкание.

В этом примере общее напряжение на нагрузке составляет 3 В, а общая емкость аккумуляторов составляет 4000 мАч.

В больших аккумуляторных блоках, особенно литий-ионных, вы часто видите конфигурацию, указанную с использованием «S» и «P» для последовательного и параллельного подключения. Конфигурация для схемы выше — 2S2P. В качестве практического примера современные электромобили используют массивные массивы батарей, соединенных последовательно и параллельно.

Ресурсы и движение вперед

К настоящему времени вы должны понимать, как были изобретены батарейки и как они работают. Батареи — это один из способов обеспечения вашего проекта электроэнергией, и они могут быть невероятно полезны, если вам нужен портативный источник питания.

Если вы хотите больше узнать о батареях, вот еще несколько уроков:

Хотите увидеть аккумуляторы в действии? Взгляните на эти проекты, которые используют разные батареи в разных конфигурациях:

Simon Splosion Wireless

Это учебное пособие, демонстрирующее один из многих методов «взлома» Саймона Сэйса. Мы выделим технику, чтобы взять ваш Simon Says Wireless.

: Срок службы батареи ноутбука — Обзор внешних батарей: держитесь подальше от настенной розетки

Результаты теста: Срок службы батареи ноутбука

Мы добавили полноразмерный тест ноутбука, потому что разные батареи разработаны с учетом различных токовых нагрузок. Наш Vostro 3300 потребляет 3,34 А по сравнению с 1,58 А. Mini 10. Как показывает наш тест, удвоение нагрузки приводит к сокращению времени автономной работы вдвое.

Наш обновленный тест дает среднюю расчетную мощность платформы 28.2 Вт Для Dell Vostro 3300. Мы использовали это значение для нормализации емкости всех протестированных батарей.

Если вы посмотрите на PowerPad 130 от Electrovaya, он уступает только XP18000. Если бы PowerPad успешно прошел все свои тесты в нашем тесте нетбука, мы бы увидели это.

Мы не включили Tekkeon MP3450 и MP3450i в тест Vostro 3300, потому что у обоих нет необходимых наконечников. MiniGorilla и XP8000 также были исключены, потому что оба предназначены специально для нетбуков.

Зарядка аккумуляторов от USB-порта — Battery University

Ознакомьтесь с ограничениями при зарядке аккумулятора с помощью зарядного устройства USB.

Универсальная последовательная шина (USB) была представлена ​​в 1996 году и с тех пор стала одним из наиболее распространенных и удобных интерфейсов для электронных устройств. Compaq, DEC, IBM, Intel, NEC и Nortel внесли свой вклад в разработки с целью упрощения подключения периферийных устройств к ПК, а также обеспечения большей скорости передачи данных, чем это было возможно с более ранними интерфейсами.Порт USB также можно использовать для зарядки личных устройств, но с учетом ограничения тока в 500 мА в оригинальной конструкции, это могло быть второстепенным.

Типичная сеть USB состоит из хоста, которым часто является ПК, и периферийных устройств, таких как принтер, смартфон или камера. Данные передаются в обоих направлениях, но питание однонаправлено и всегда течет от хоста к устройству. Хост не может получать питание от внешнего источника.

С 5 В и 500 мА для версии USB 1.0 и 2.0, а также 900 мА на USB 3.0, USB может заряжать небольшой одноэлементный литий-ионный аккумулятор. Однако существует опасность перегрузки USB-концентратора при подключении слишком большого количества устройств. Зарядка устройства, которое потребляет 500 мА, подключенного вместе с другими нагрузками, превысит ограничение по току порта, что приведет к падению напряжения и возможному сбою системы. Чтобы предотвратить перегрузку, некоторые хосты включают цепи ограничения тока, которые отключают питание при перегрузке.

Оригинальный порт USB может заряжать только небольшую одноэлементную литий-ионную батарею.Заряд батареи 3,6 В начинается с подачи постоянного тока до пика напряжения 4,20 В на элемент, после чего напряжение достигает пика, и ток начинает спадать. (См. BU-409: Зарядка литий-ионных аккумуляторов.) Из-за падения напряжения в кабеле и разъемах, которое составляет около 350 мВ, а также потерь в цепи зарядки, напряжение питания 5 В может быть недостаточно высоким для полной зарядки аккумулятора. . Это небольшая проблема; аккумулятор заряжается только до 70% заряда и обеспечивает немного меньшее время работы, чем при полностью заряженном состоянии.Преимущество: литий-ионный аккумулятор прослужит дольше, если он не будет полностью заряжен.

Стандартные USB-штекеры A и B, как показано на Рисунке 1, имеют четыре контакта и экран. Контакт 1 подает + 5 В постоянного тока, а контакт 4 образует землю, которая также подключается к экрану. Два более коротких контакта, 2 и 3, помечены D- и D + и несут данные. При зарядке аккумулятора эти контакты не имеют другой функции, кроме согласования тока.

Помимо стандартных конфигураций типа A и типа B с 4 контактами, есть также USB Mini-A, Mini-B, Micro-A и Micro-B, которые включают в себя контактный штырь, позволяющий определить, какой конец кабеля подключен дюйма. Внешний контакт 1 является положительным, а контакт 4 — отрицательным.USB-кабели обычно имеют стандартный тип A на одном конце и тип B, Mini-B или Micro-B на другом. Новый разъем типа C, описанный ниже, имеет 24 контакта и работает по стандарту USB 3.1.

Подача энергии

USB 2.0 с током 500 мА имеет ограничения при зарядке аккумулятора смартфона или планшета большего размера. Продолжение работы смартфона на ярком экране во время зарядки может привести к полной разрядке аккумулятора, так как USB не может удовлетворить и то, и другое. Для подключения высокоскоростного дисковода требуется более 500 мА, и это может вызвать проблемы с питанием исходного USB-порта.

В 2008 году USB 3.0 решил проблему нехватки электроэнергии, повысив ток до 900 мА. Этот текущий потолок был выбран, чтобы тонкий провод заземления не мешал высокоскоростной передаче данных при полной нагрузке.

Из-за потребности в большей мощности Форум разработчиков USB выпустил в 2007 году спецификацию зарядки аккумулятора, которая обеспечивает более быстрый способ зарядки от хоста USB. Это привело к тому, что выделенный порт для зарядного устройства (DCP) служил USB-зарядным устройством, обеспечивая токи 1500 мА и выше при подключении DCP к розетке переменного тока или транспортному средству.Чтобы активировать DCP, контакты D- и D + внутренне соединены резистором на 200 Ом или меньше. Это отличает DCP от оригинальных портов USB, по которым передаются данные. Некоторые продукты Apple ограничивают ток заряда, подключая резисторы разных номиналов к контактам D + и D-.

Для поддержки зарядки и передачи данных при использовании DCP предлагается Y-образный кабель, который подключается к исходному USB-порту для потоковой передачи данных и к порту DCP для удовлетворения потребностей в зарядке. Это кажется логичным решением, но в спецификации соответствия USB указано, что «использование Y-кабеля запрещено на любом периферийном USB-устройстве», что означает, что «если периферийное USB-устройство требует больше энергии, чем допускается спецификацией USB, для которой оно предназначено , то он должен быть автономным.«Y-образные кабели и так называемые адаптеры для зарядки аксессуаров (ACA) используются без видимых трудностей.

Возникает вопрос: «Могу ли я вызвать повреждение, подключив свое устройство к зарядному устройству USB, которое выдает ток, превышающий 500 мА и 900 мА?» Ответ: нет . Устройство рисует только то, что ему нужно, и не более того. Аналогия — включение лампы или тостера в розетку переменного тока. Лампа требует небольшого тока, в то время как тостер работает на максимуме. Большая мощность зарядного устройства USB сократит время зарядки.

Спящий режим и зарядка

В большинстве случаев выключение компьютера также отключает USB. Некоторые ПК имеют