نحوه محاسبه ظرفیت واقعی پاوربانک و تعداد دفعات شارژ تلفن همراه

احتمالا تا الان متوجه شدید تعداد دفعات شارژ پاوربانک، نسبت به ظرفیت اون کمتر از حد انتضاره. مثلا یک پاوربانک 10000 میلی آمپر ساعتی نمی‌تونه یک باتری 3000 میلی آمپر ساعتی رو 3 بار شارژ کنه! در این مطلب به بررسی نحوه محاسبه ظرفیت موثر پاوربانک و راه های استفاده صحیح از پاوربانک به جهت شارژ دهی بیشتر می پردازیم.

همونطور که می‌دونید پاوربانک ها از تعدادی باتری تشکیل شدن که با یک برد الکترونیکی کنترل میشن. باتری هایی که در پاوربانک ها استفاده می‌شن هر کدوم ظرفیت خاصی دارن که بصورت موازی با هم قرار گرفتن و در صورت تخلیه شدن یک باتری، باتری بعدی وارد مدار میشه و از ظرفیت اون برای شارژ دستگاه استفاده می‌شه. نوع باتری هایی که در اونا استفاده میشه معمولا لیتیوم-یون و لیتیوم-پلیمر هست. ولتاژ باتری های به کار رفته در پاوربانک معمولا 3.7 ولت هست و ولتاژ باتری گوشی ها در زمان شارژ شدن حداکثر 4.3 ولت هست.

دلیل اینکه زمانیکه گوشی شارژ کمتری داره سریعتر شارژ میشه به همین دلیله که وقتی باتری کاملا خالیه ولتاژ بیشتری دریافت می‌کنه. علاوه بر اون ولتاژ خروجی پاوربانک بسته به نوع اون از 5 ولت به بالا هست و در شارژ سریع به 12 ولت 1.5 آمپر می‌رسه.

علت شارژدهی کمتر پاوربانک نسبت به ظرفیت اسمی به سه مورد خلاصه میشه:

• کاهش ولتاژ دریافتی موبایل توسط مدار تثبیت ولتاژ
• افزایش ولتاژ خروجی پاوربانک به مقادیر بالاتر از 3.7
• جریان خروجی بیشتر پاوربانک در شارژ سریع و … .

فکر کنم تا الان کمی متوجه این اختلاف خروجی پاوربانک و ورودی گوشی شده باشین و علت شارژدهی کمتر پاوربانک نسبت به ظرفیتش رو متوجه شده باشید. در ادامه نحوه محاسبه ظرفیت واقعی پاوربانک، راه های افزایش راندمان خروجی پاوربانک و افزایش طول عمر باتری اون رو بررسی می‌کنیم.

نحوه محاسبه ظرفیت موثر خروجی پاوربانک:

در این محاسبه Mi Power Bank 3 رو مبنا قرار می‌دیم. علت انتخاب این پاوربانک اینکه از حداکثر خروجی 45 وات پشتیبانی می‌کنه که فوق العادست. این پاوربانک با ظرفیت اسمی 20000 میلی آمپر ساعتی عرضه شده. اما در صورت استفاده از خروجی 5 ولت 5.4 آمپر، خروجی موثرش 12600 میلی آمپر ساعت هست. این مقدار چطور محاسبه شده؟ این بخش رو مطالعه کنید تا همیشه بتونید هر نوع ظرفیت و خروجی رو محاسبه کنید. و در صورتیکه حوصله خوندن و محاسبات ندارید از این بخش بگذرید و فرمول ساده ای که در آخر قرار داده شده رو حفظ کنید.

ظرفیت اسمی 20000 هست. در ابتدا توان خروجی پاوربانک در حالت 3.7 ولت محاسبه می‌کنیم. فرمول توان P = V * I

V = ولتاژ

I = جریان

P = توان

این پاوربانک 20000 میلی آمپر ساعت هست که برابره با 20 آمپر ساعت. (دوستانی که برق خوندن متوجه می شن) توان اصلی رو محاسبه می‌کنیم.

P = V x I = 3.7 x 20 (Ah) = 74 Wh

پس توان اصلی پاوربانک ما 74 وات ساعت هست. حالا برای محاسبه ظرفیت واقعی از همین فرمول استفاده می‌کنیم و اینبار به جای 3.7 ولت ، ولتاژ 5 ولت خروجی نرمال پاوربانک رو در نظر می‌گیریم:

P= V x I

I = P/V —> I = 74 (wh) / 5 (V) = 14.8Ah

این ظرفیت آمپر ساعت هست. به میلی آمپر که محاسبه کنیم میشه 14800 میلی آمپر ساعت. خب تا اینجا متوجه شدیم که با خروجی 5 ولت و راندمان 100 درصد پاوربانک 20000 ظرفیت واقعی معادل 14800 میلی آمپر ساعت داره.

این نکته رو در نظر بگیرید که گوشی موبایل شما حداکثر ولتاژ 4.3 و در زمان تکمیل شارژ 3 ولت رو دریافت می‌کنه. پس می‌تونیم ولتاژ ورودی تقریبی موبایل رو 4.3 در نظر بگیریم و متوجه می‌شیم که از این 5 ولت مجددا حدودا 15 درصد تلفات هست این تلفات شامل تلفات گرمایی سیم و … هم میشه که البته بسیار کمه. علت این تلفات محافظت از باتری موبایل هست و برد استفاده شده جهت شارژ کردن گوشی ولتاژ رو در مقادیر پایین تر تثبیت می‌کنه.

حالا کافیه 15 درصد از 14800 کم کنید که می‌شه 2220 میلی آمپر ساعت. با یک محاسبه ساده به این نتیجه می رسیم که خروجی واقعی این پاوربانک حدود 12580 میلی آمپر ساعت. تقریبا همون مقداری که سازنده به عنوان ظرفیت موثر روی پاوربانک نوشته (12600).

اکثر پاوربانک های عرضه شده در بازار با خروجی 3.7 ولت در نظر گرفته شدن و علت اینکه خروجی موثر کمتره استفاده از ولتاژهای بالاتر هست. پس به این نتیجه می رسیم که هر چقدر توان خروجی بالاتر باشه تلفات بیشتره. پس زمانیکه شما از شارژ سریع 18 وات استفاده می‌کنید، 9 ولت 2 آمپر، ظرفیت خروجی این پاوربانک بسیار کمتره.

I = P/V —> I = 74 (wh) / 9 (V) = 8.2 Ah

خروجی این پاوربانک با ولتاژ 9 ولت 2 آمپر 8200 میلی آمپر ساعت هست. طبیعتا تلفن هوشمند شما 9 ولت 2 آمپر رو به صورت کامل دریافت نمی‌کنه و بازم با تثبیت شدن ولتاژ ممکنه این ظرفیت به 8100 کاهش پیدا کنه. به عنوان مثال همین پاور بانک شیائومی رو در نظر می‌گیریم که قابلیت توان خروجی تا 45 وات رو داره. یعنی شما می‌تونید به صورت همزمان دو گوشی رو سریع شارژ کنید. در این حالت جریان خروجی افزایش پیدا میکنه و با عنوان مثال جریان توان در صورت استفاده همزمان به 9 ولت 4 آمپر می رسه. طبیعتا جریان زیاد تر تلفات بیشتری به همراه داره که بخشی از اون به تلفات گرمایی مربوط می‌شه. با محاسبه دقیق تر متوجه می‌شید که در صورت استفاده از شارژ سریع برای دو گوشی ممکنه خروجی موثر شما فقط 8000 میلی آمپر ساعت باشه. (البته این مورد به حداکثر ولتاژ ورودی دستگاه شما هم بستگی داره.)

روش ساده محاسبه ظرفیت موثر خروجی پاوربانک:

توضیحات بالا برای افراد اهل فن بود که دوست دارن همه موارد رو به صورت دقیق محاسبه کنن. برای افرادی که دوست دارن خیلی ساده و با یک فرمول نه چندان سخت، توان موثر پاوربانکشون رو محاسبه کنن این فرمول قابل استفادست. دقت کنید که این فرمول برای خروجی معمولی 5 ولت در نظر گرفته شده:

حداکثر ظرفیت اسمی پاور بانک * 0.65

این فرمول ظرفیت واقعی و پاوربانک شما رو محاسبه می‌کنه. ممکنه مقداری که به دست میارید از ظرفیت واقعی که شرکت روی محصول نوشته کمتر باشه اما این فرمول با توجه به تمام تلفات، تثبیت ولتاژ ها و … در نظر گرفته شده که ظرفیت دقیق پاوربانک شما هست. به عنوان مثال قصد داریم ظرفیت واقعی پاوربانک بالا رو در حالت 5 ولت به دست بیاریم:

13000 = 20000 * .065 

یا محاسبه ظرفیت واقعی پاوربانک 10000:

6500 = 10000 * .065

ممکنه با توجه به اینکه گوشی تون از چه ظرفیت ورودی پشتیبانی می‌کنه این مقادیر کمی متفاوت باشن. مثلا گوشی که از شارژ سریع 18 وات پشتیبانی می‌کنه ولتاژ 5 ولت رو کامل دریافت می‌کنه و خروجی موثر یک پاوربانک 10000 می‌تونه 7000 میلی آمپر ساعت باشه. در کل محاسبه این مقادیر به تست عملی، ظرفیت باتری، ظرفیت پاوربانک، خروجی ولتاژ و جریان و ورودی ولتاژ و جریان، کابل استفاده شده و نوع باتری تلفن همراه و نوع باتری پاوربانک بستگی داره. اما با فرمول ساده ذکر شده بالا می‌تونید تعداد دفعات شارژ موبایل با پاوربانک رو محاسبه کنید.

شما از چه پاوربانکی استفاده می‌کنید؟ آیا تا بحال ظرفیت موثر پاوربانک‌تون رو محاسبه و به صورت عملی تست کردید؟