- PVSM.RU - https://www.pvsm.ru -

Технический обзор быстрозарядных powerbank

Привет GT. Не так давно я со своей командой запустил проект проект быстрозарядного повербанка Baton [1] на boomstarter.
Технический обзор быстрозарядных powerbank - 1
В этом материале я не буду поднимать вопросы ценообразования, в этом материале я хочу разобрать технические подробности и нюансы каждой батарейки. Кому интересно — под кат
Таблица с быстрозарядными powerbank:
Технический обзор быстрозарядных powerbank - 2
Примечательно, что почти все такие устройства это соседи по краудфандинговым платформам kikstarter, indegogo. Выходит, что этот сегмент только зарождается.
Идем по порядку:

BATON

Страница проекта [2]

Батарея LiFePo4 A123 Systems anr26650m1-b емкостью 2500мач (напряжение 3,3В), а это 8,25Втч.
Вырезка из документации
Технический обзор быстрозарядных powerbank - 3
До 80% за 12 минут током 10А. Именно этот режим и выбран для устройства. В таком случае за 15 минут в батарею влезет не 2500мач, а 2300-2400мач. В данном случае скорость заряда штатна для батареи. Это позволяет получить медленное старение (большое количество циклов).

Конечно заявление, что:
… Этой емкости хватит для полного заряда большинства аккумуляторов современных смартфонов...
не совсем верно(маркетинг). Если посчитать все потери на преобразование и перевести мач батона в мач телефона, то получится что-то в районе 1800мач. Для расчетов принимаю КПД преобразователя внутри BatOn равным 0,95, КПД преобразователя внутри телефона+потери равным 0,85. На 1800мач батон зарядит батарею вашего смартфона какой бы она не была. Для 15 минут вполне нормально — на день пользования хватит.

Батон не так прост, как кажется:
Технический обзор быстрозарядных powerbank - 4
Деталей немного: процессор (STM32), датчик тока(резистор), микросхема — контроллер Li-ion батарей (TI), а на второй плате преобразователь напряжения.

ASAP DASH

Страница проекта [3]

Сразу позабавила сравнительная таблица:
Технический обзор быстрозарядных powerbank - 5
Не важно сливает ASAP или выигрывает его параметры все равно выделены жирным шрифтом.
Обещают 5000мач за 15 минут.
Технический обзор быстрозарядных powerbank - 6
Есть цифры:
Емкость 5000мач, или 16,3Втч.
Входное напряжение 17-21В, 3А.
Получается напряжение батареи 3,26В — это LiFePo. Конфигурация батареи 4s1p, получается емкость каждой банки 1250мач. Я не нашел производителя батареи, поэтому могу лишь поверить, НО если брать за удельную емкость довольно оптимистичную цифру 247Втч/л (Ватт-часов на литр), то в ASAP войдет 12,7Втч, а не 16,3. Скорее всего врут. За 15 минут батарея наберет 80-90% своей емкости и получается уже не 16,3Втч как заявляется, а 11,4 или 3500мач и это при допущении, что ячейки абсолютно идентичны (иначе емкость батареи будет определяться емкостью самой слабой ячейки).
Теперь прикинем, батарею какой емкости зарядит ASAP (по аналогии с BatOn): 2500мач.
И наконец самое интересное — заявляемый ресурс батареи ASAP аж 1200 циклов. Это точно обман, особенно если учитывать конфигурацию батареи 4s1p и высокий зарядный ток. После 300-500 циклов батарея просто разбалансируется и контроллер(если он есть) отключит ее.
P.S. Забавно, что у ребят PCB это Protection Circuit Board, а обычно это Printed Circuit Board.

THE PRONTO 5

Страница проекта [4]

Честно говоря не совсем понимаю, что Pronto 5 делает в конкурентах, поскольку ей нужен целый час на зарядку, но таки рассмотрим его.
Технический обзор быстрозарядных powerbank - 7
Конфигурация батареи 1s3p, ток заряда 4,5А, химия явно Li-Po. На самом деле в Pronto 5 нет ничего необычного, это просто аккумулятор, заряжаемый мощным внешним источником.
Технический обзор быстрозарядных powerbank - 8
И опять же за 5 минут на тех же условиях, что и для других батарей при мощности зарядного устройства 25Вт Pronto 5 накопит энергии на заряд батареи телефона емкостью всего 450мач… простая математика. Через 15 минут он, конечно, сможет зарядить 1350мач АКБ телефона, но при этом придется все 270грамм таскать с собой.

LUMOPACK

Страница проекта [5]

Технический обзор быстрозарядных powerbank - 9

Все внутренности на виду 3s1p из Li-ion размером 18650 емкость каждого 2000мач. И при этом ток заряда (исходя из мощности внешнего зарядного устройства 140Вт) ~11А????? Как так? Для аккумулятора емкостью 2000мач это 5С и зарядка за ~10минут. Ничего не понимаю. Самые крутые Li-ion, что я видел могли 2С (или 4А), LiFePo — 4C. Разработчики, конечно, уповают на новый тип АКБ, который они «изобрели», но я в это не верю.
Технический обзор быстрозарядных powerbank - 10
И тут же приписка, что полностью Lumopack заряжается за 30минут — нестыковка. Больше информации для рассуждения нет.

Petalite Flux

Страница проекта [6]

По факту почти полный функциональный аналог BatOn, за исключением разъема подключения к базе и внутреннему устройству. Как я понял из фото внутренностей
Технический обзор быстрозарядных powerbank - 11
никакого контроллера АКБ в Petalite нет, батарея напрямую подключается к зарядному устройству. Получается, что Petalite знает заряд батареи либо очень приблизительно(через косвенные измерения/вычисления), либо не знает вообще. Ячейка Li-ion, размер 26650, емкость 2600мач, ток заряда 10А. Спасибо пользователю Firz [7] за то, что нашел используемую в Petalite ячейку [8]. При переводе мач Petalite в мач телефона, получается до 2000мач.

ITRON

Страница проекта [9]

Технической информации по устройству почти нет. Все, что мне удалось найти — это рендер плат и цифры токов и напряжений
Технический обзор быстрозарядных powerbank - 12
Судя по рендеру конфигурация батареи 4s1p. Исходя из заявляемой емкости батареи 9000мач получается 4*2250мач. Если брать Li-ion ячейки, которые могут заряжаться большИм током(4А), например LG 18650HE2 2500мач, то ток заряда будет 4500ма
Мощность зарядного устройства 85Вт, время заряда 18-21мин. Пройдемся по цифрам с учетом потерь на преобразование этой мощности хватит, чтобы зарядить аккумулятор емкостью 7000мач за 20 минут, но никак не 9000. При этом ток заряда составит 5300ма, но таких ячеек я не встречал.Даже если предположить, что такие ячейки есть, то на 2000мач они смело врут. Ну и далее переведем мач ITRON в мач батареи телефона по универсальной методике и получим 5650мач при 260грамм — уже не так впечатляет. И опять рассказ про мифическую 1000 циклов, которую батарея 4s конфигурации не проходит и со временем (при разбалансе) емкость батареи будет определяться самой слабой ячейкой. В ITRON есть контроллер АКБ, который разработчики называют DUBI1.0, но скорее всего это BMS микросхема от TI или подобное.

Есть еще «самородки» типа таких [10]. Обещают зарядку за 30 секунд. Естественно никаких технических подробностей нет (да и быть не может), еще может заряжать и ноутбук. Очевидно, что это чушь, но как сказал один мой знакомый: «Леминги чаще на такое ведутся...». О том, что для зарядки эквивалента батареи для ноутбука за 30 секунд нужна мощность зарядника 6,6кВт и ее даже из розетки не вытащить(не говоря уже о размерах такого устройства). Но надо отдать должное — мужик правильно делает, что презентует девайс от имени некой забугорной фирмы («У нас же делать ничего не умеют...») и у людей в голове что-то срабатывает — ТАМ то не обманывают…

Подводя итоги, можно сказать, что у каждого конкурента есть свои сильные стороны, хотя врут все (кто-то больше, кто-то меньше). Когда мы начали работу над BatOn мы проводили анализ конкурентов (не имея их на руках для тестов, ориентировались по открытым данным) и должны были выбрать свою нишу.
BatOn позиционируется как самый легкий и бюджетный, среди своих конкурентов. Его емкость позволяет гарантировать пользователю один день работы телефона, а зачем таскать с собой 10000мач, если за день вам нужно только 2000?

Автор: vladimir_open-dev

Источник [11]


Сайт-источник PVSM.RU: https://www.pvsm.ru

Путь до страницы источника: https://www.pvsm.ru/razrabotka/119962

Ссылки в тексте:

[1] быстрозарядного повербанка Baton: https://boomstarter.ru/projects/474561/baton#content

[2] Страница проекта: https://boomstarter.ru/projects/474561/baton

[3] Страница проекта: https://www.indiegogo.com/projects/asap-dash-world-s-fastest-pocket-sized-charger#/

[4] Страница проекта: https://www.kickstarter.com/projects/powerpractical/the-pronto-fast-charge-battery/description

[5] Страница проекта: https://www.kickstarter.com/projects/lytesystems/lumopack-the-fastest-charging-portable-battery-pac/description

[6] Страница проекта: https://www.indiegogo.com/projects/petalite-flux-world-s-fastest-charging-battery#/story

[7] Firz: https://geektimes.ru/users/Firz/

[8] ячейку: http://www.datasheetlib.com/datasheet/668545/cgr26650a_panasonic-corporation.html

[9] Страница проекта: https://www.indiegogo.com/projects/simpizitron-fastest-power-bank-on-the-planet#/

[10] таких: https://www.youtube.com/watch?v=kT0whgtvFbc&feature=youtu.be%E2

[11] Источник: https://geektimes.ru/post/275108/