ظرفیت واقعی پاور بانک چقدر است و باید به عددی که شرکت سازنده ارائه می‌دهد اعتماد کنیم؟ خیر! آیا شما هم شنیدید که ظرفیت اسمی پاوربانک‌ها (یا سایر تجهیزات ذخیره‌سازی) با ظرفیت واقعی پاوربانک متفاوت است؟ به زبان ساده‌تر، اگر یک شما یک پاوربانک 10000mAh می‌خرید از تمام این 10000 میلی‌آمپر نمی‌توانید استفاده کنید. در این مقاله می‌خواهیم به زبان ساده شما را با ظرفیت واقعی پاور بانک ها و میزان شارژدهی آنها آشنا کنم. همراه من و مجله اون با من باشید 🙂
اینم بخونید بد نیست: آیا اجکت کردن فلش مموری، هارد اکسترنال و سایر تجهیزات ذخیره‌سازی، ضروری است؟
ظرفیت واقعی خروجی یک پاور بانک چقدر است؟
آیا به این موضوع فکر کردید که با یا پاوربانک 10000mAh یا 20000mAh چند بار می‌توانید تلفن همراه خود را شارژ کنید؟
یک اشتباه بسیار رایج این است که ظرفیت اسمی پاوربانک را به ظرفیت اسمی باتری گوشی خود تقسیم کنیم تا به میزان شارژدهی برسیم. یعنی از این فرمول استفاده می‌کنیم:
میزان شارژدهی = ظرفیت پاوربانک (mAh) / ظرفیت باتری گوشی همراه
برای مثال اگر شما یک گوشی هوشمند با ظرفیت باتری 2500mAh دارید و می‌خواهید یک پاوربانک با ظرفیت 10000mAh خریداری کنید، با این پاوربانک جدید چند بار می‌توانید گوشی خود را شارژ کنید؟
اگر از فرمول بالا استفاده کنیم، به 4 بار شارژ کامل گوشی همراه می‌رسیم.
میزان شارژدهی = 10000 mAh تقسیم بر 2500 mAh = چهار بار شارژ کامل
اینم بخونید بد نیست: واژه‌نامه تکنولوژی (Technology Dictionary) – لیست جامع اصطلاحات دنیای فناوری
پس مقدار ظرفیت واقعی پاور بانک ها چطور محاسبه می‌شود؟
با عرض پوزش باید بگوییم که این محاسبه نادرست است؛ زیرا 10000 میلی آمپر ساعت پاوربانک، به ظرفیت داخلی باتری آن اشاره دارد. نتیجه نزدیک‌تر به واقعیت، استفاده از ظرفیت واقعی موجود در پورت USB خروجی پاوربانک است:
تعداد شارژ = ظرفیت واقعی پاوربانک / ظرفیت گوشی هوشمند
اگر ظرفیت واقعی پاوربانک را 6000 میلی‌آمپر ساعت در نظر بگیریم، برای 2 بار شارژ کامل گوشی هوشمند خود، ظرفیت کافی خواهیم داشت:
تعداد شارژ = 6000 میلی‌آمپر در ساعت / 2400 میلی‌آمپر در ساعت = 2.5 بار شارژ
اگرچه این فرمول دوم هنوز از نظر فنی نادرست است (ظرفیت‌ها در ولتاژهای مختلف تقسیم می‌شوند) اما می‌خواستم به روشی ساده به شما نشان دهم که با وجود تبلیغ پاوربانک‌ها با ظرفیت 10000 میلی‌آمپر ساعت، تعداد شارژ بسیار کمتر از حد انتظار است.
و این یکی از بزرگترین مشکلاتی کاربرانی است که اقدام به خرید پاوربانک از سایت‌های اینترنتی یا فروشگاه‌های فیزیکی می‌کنند.
در این مقاله قصد دارم نحوه محاسبه ظرفیت واقعی و تعداد شارژ یک پاوربانک در هر دستگاه برای ولتاژهای شارژ مختلف را به طور کامل بررسی کنم. اگرچه ممکن است خواندن این مقاله کمی فنی و خسته‌کننده به نظر برسد، اما تمام سعیم را کردم تا به ساده‌ترین زبان ممکن مفاهیم را منتقل کنیم تا بدون هیچ مشکلی متوجه مفاهیم پیچیده آن شوید.
پس از خواندن این مقاله، شما به یک متخصص پاوربانک تبدیل خواهید شد!
پاوربانک از چه اجزایی تشکیل شده است؟
اول از همه، شما باید با 2 عنصر اصلی که یک پاوربانک را تشکیل می‌دهند آشنا شوید:
- یک باتری قابل شارژ با ظرفیت معین (mAh) و ولتاژ نامی (V).
- مدار الکترونیکی که فرآیند شارژ و دشارژ باتری قابل شارژ را کنترل می‌کند و همچنین عملکردهای مهم دیگری مانند محافظت در برابر ولتاژ بیش از حد، تخلیه بیش از حد، کنترل دما و غیره را انجام می‌دهد.
همانطور که در ادامه متوجه خواهیم شد، ظرفیت خروجی واقعی یک پاوربانک به کیفیت چنین قطعاتی بستگی دارد.
ظرفیت باتری و امتیاردهی ولتاژ
باتری پاوربانک از سلول‌های لیتیوم یون (Li-Ion) یا لیتیوم پلیمر (LiPo) تشکیل می‌شوند.
معمولا از سلول‌هایی با ولتاژ نامی 3.7 ولت (V) و ظرفیتی بین 1500 تا 5000 میلی‌آمپر ساعت (mAh) استفاده می‌کنند. با این حال، سلول‌هایی با ولتاژهای دیگر نیز در بازار موجود هستند، به عنوان مثال، 3.6 ولت، 3.8 ولت یا 3.85 ولت.
علاوه بر این، باتری ممکن است از یک سلول یا چندین سلول متصل به هم ساخته شده باشد:
باتری‌هایی که از یک سلول ساخته می‌شوند:
اگر باتری پاوربانک از یک سلول ساخته شده باشد، ظرفیت و ولتاژ نامی آن برابر با خود سلول خواهد بود.
باتری‌هایی که از چند سلول ساخته می‌شوند:
اگر باتری پاوربانک از چندین سلول تشکیل شده باشد، ظرفیت و رتبه ولتاژ آن به ظرفیت و ولتاژ جداگانه هر یک از سلول‌ها و همچنین پیکربندی مورد استفاده (مدارهای سری یا موازی) برای اتصال سلول ها به یکدیگر بستگی دارد.
به‌طورکلی، یک باتری پاوربانک از سلول‌هایی با ظرفیت و ولتاژ نامی یکسان استفاده می‌کند که به صورت موازی به هم متصل شده‌اند.
با اتصال موازی، ولتاژ باتری پاوربانک با ولتاژ سلول‌ها برابر است و ظرفیت آن مجموع ظرفیت هر یک از سلول‌های متصل است.
در تصویر قبلی، نمونه‌ای را مشاهده می‌کنیم که 4 سلول لیتیوم یونی (Li-Ion) 3.6 ولت و 3400 میلی‌آمپر ساعت به صورت موازی به هم متصل شده‌اند و در نتیجه باتری با ظرفیت 13600 میلی‌آمپر ساعت و ولتاژ 3.6 ولت تولید می‌شود.
بنابراین، اگر بخواهیم با استفاده از سلول‌های 3400 میلی‌آمپر ساعتی و 3.6 ولتی که به صورت موازی متصل هستند، یک پاوربانک بسازیم، ولتاژ باتری 3.6 ولت خواهد بود و ظرفیت آن به تعداد سلول‌های استفاده شده بستگی دارد:
1 cell: 3400 mAh/3.6V
2 cells: 6800 mAh/3,6V (2 x 3400 mAh)
3 cells: 10200 mAh/3.6V (3 x 3400 mAh)
6 cells: 20400 mAh/3.6V (6 x 3400 mAh)
8 cells: 27200 mAh/3.6V (8 x 3400 mAh)
پس از این به بعد، هر وقت دیدید ظرفیت یک پاوربانک تبلیغ می شود به یاد داشته باشید که منظور از این ظرفیت، باتری داخلی آن است!
ولتاژ پورت خروجی USB:
قبلا دیدیم که یک پاوربانک از یک باتری داخلی با ظرفیت معین (mAh) و ولتاژ نامی (V) که معمولا 3.7 ولت (V) است تشکیل شده است.
با این حال، هنگام شارژ یک دستگاه با یک پاوربانک باید بدانیم که پورت خروجی USB هر پاوربانکی با ولتاژ استاندارد 5 ولت کار می‌کند.
اگر هم دستگاه متصل به پاوربانک و هم خود پاوربانک از پروتکل‌های شارژ سریع مانند شارژ سریع (QC) یا تحویل برق (PD) پشتیبانی کنند، این ولتاژ می‌تواند بیشتر باشد (9 ولت، 12 ولت یا 20 ولت).
این تفاوت بین ولتاژ باتری و ولتاژ خروجی پاوربانک، به این خاطر است که ظرفیت یک پاوربانک در پورت خروجی USB آن با ظرفیت نشان داده شده در باتری داخلی آن متفاوت است.
به عنوان مثال، یک پاوربانک 10000 میلی‌آمپر ساعتی در پورت خروجی USB خود ظرفیت 7400 میلی آمپرساعتی با ولتاژ شارژ 5 ولت دارد.
یک جمع‌بندی مختصر داشته باشیم:
تا اینجای کار یاد گرفتیم که:
- پاوربانک از یک باتری داخلی (شامل یک یا چند سلول Li-Ion یا LiPo) و یک مدار الکترونیکی تشکیل شده است.
- ظرفیت اعلام شده در پاوربانک نشان‌دهنده ظرفیت باتری داخلی آن است و با ظرفیت موجود در پورت خروجی متفاوت است.
چگونه ظرفیت واقعی پاور بانک ها را محاسبه کنیم؟
هنگامی که با اجزای اصلی یک پاوربانک آشنا شدیم، بیایید یک روش گام به گام برای محاسبه ظرفیت خروجی واقعی یک پاوربانک برای هر ولتاژ شارژ (یا ولتاژ پورت خروجی) را بیاموزیم.
علاوه بر این، برای درک بهتر مفاهیم نظری، هر بخش را با یک مثال عملی از داده‌های واقعی یک مدل پاورپانک با ظرفیت 10000 میلی‌آمپر ساعت، پیش خواهیم برد. پاوربانک استفاده شده برند Ugreen مدل PB178 است.
اطلاعات خاصی که ما علاقه‌مند به دانستن این مدل هستیم، ظرفیت (mAh) دستگاه و ولتاژ (V) باتری آن است:
ظرفیت باتری: 1000 میلی‌آمپرساعت و 3.85 ولت
انژری ذخیره شده در پاوربانک
همانطور که می دانیم پاور بانک وسیله‌ای الکترونیکی است که انرژی را در یک باتری داخلی ذخیره می‌کند تا بعدا آن را به باتری دستگاه‌های دیگر منتقل کند یا حتی برخی از آنها را تغذیه کند.
این انرژی بر حسب وات ساعت (وات ساعت) اندازه‌گیری می‌شود و با ضرب ظرفیت (mAh) در ولتاژ نامی (V) باتری داخلی آن محاسبه می شود:
انرژی ذخیره شده (WH) = (ظرفیت باتری (mَAh) * (ولتاژ اسمی باتری(V)) / 1000
حل یک مثال برای درک بهتر ظرفیت واقعی پاورنک
سوال: نحوه محاسبه انرژی ذخیره شده در پاوربانک
پاوربانک موجود در تصویر، دارای ظرفیت باتری 10.000 میلی‌آمپر ساعت و ولتاژ نامی 3.85 ولت است. برای اینکه بفهمیم چقدر انرژی ذخیره می‌کند، از فرمول بالا استفاده می‌کنیم:
انرژی ذخیره شده پاوربانک = 10000 میلی‌آمپر ساعت ضربدر 3،85 ولت = 38500 مگاوات ساعت = 38500 مگاوات ساعت / 1000 = 38،5 وات ساعت
م‌بینیم که پاوربانک ما 38.5 وات ساعت (وات ساعت) انرژی ذخیره می‌کند که می‌توانیم از آن برای شارژ باتری یا برق‌رسانی به دستگاه‌های دیگر استفاده کنیم.
برای به دست آوردن ظرفیت واقعی پاور بانک های مختلف می‌توانید خودتان چند مثال مختلف حل کنید تا موضوع به سادگی ملکه ذهنتان شود.
