Как проверить емкость повербанка

Производители стараются делать мобильные устройства тоньше и легче, поэтому места под аккумулятор в корпусе остается немного, а яркие экраны и быстрые сети расходуют запас энергии все охотнее. Отчасти проблему решает быстрая зарядка, но она бесполезна, если человек весь день (а иногда и несколько суток) находится далеко от розетки. В такой ситуации выручает повербанк — внешний аккумулятор, рассчитанный на подзарядку мобильной техники.

Условно повербанки делятся на модели известных брендов и безымянные устройства с маркетплейсов. Разница не только в цене: у no-name моделей реальная емкость нередко оказывается в разы меньше заявленной. Но и у брендовых аккумуляторов цифра на корпусе почти никогда не равна тому количеству заряда, которое дойдет до телефона, — и причина здесь не в обмане, а в способе измерения. Поэтому к выбору стоит относиться внимательно, а купленный повербанк — проверить самостоятельно.

Как 10000 мАч могут превратиться в 6290 мАч? Миллиампер-часы и ватт-часы

Производители указывают запас заряда в миллиампер-часах (мА·ч), но сама по себе эта цифра ничего не говорит, пока неизвестно напряжение. Строго говоря, мА·ч — единица заряда, а не энергии, хотя «емкостью» в быту называют именно запас энергии. Запас энергии в ватт-часах равен заряду в ампер-часах, умноженному на среднее напряжение: 1 А·ч × 3,7 В = 3,7 Вт·ч. Сравнивать повербанки честнее всего именно в ватт-часах (Вт·ч) — это единственная величина, которая не меняется от того, при каком напряжении работает та или иная часть схемы.

Внутри повербанка стоят литий-ионные или литий-полимерные элементы с номинальным напряжением 3,7 В. Значит, «10000 мА·ч» на корпусе — это 10000 мА·ч × 3,7 В = 37 Вт·ч запасенной энергии. Отдает же повербанк заряд через USB-выход на 5 В, а количество миллиампер-часов на выходе — это энергия, поделенная на выходное напряжение: 37 Вт·ч / 5 В = 7400 мА·ч. Часть энергии вдобавок теряется в повышающем преобразователе, в кабеле и на нагрев — обычно 10–20 %. В итоге при КПД 85 % в телефон уйдет около 37 Вт·ч × 0,85 / 5 В ≈ 6290 мА·ч. Это не фокус с цифрами, а арифметика: 10000 мА·ч при 3,7 В и 6290 мА·ч при 5 В — почти одна и та же энергия.

Важно! Емкость на корпусе указана для внутренних элементов при 3,7 В. Заряд, который повербанк отдает через USB-выход, всегда меньше примерно на треть — и для исправного устройства это норма, а не брак.

На пересчет напряжения и КПД накладываются другие потери. Повербанк месяцами, а иногда и больше года лежит на складе и в магазине, а литий-ионные элементы теряют емкость даже без работы — особенно при хранении в жаре или полностью заряженными. Если сложить все вместе, становится понятно, почему у дешевых моделей расхождение между цифрой на корпусе и фактическим результатом оказывается особенно большим: нередко в них изначально установлены элементы вдвое меньшей емкости, чем написано на упаковке.

Можно ли проверить емкость с помощью телефона?

Приборов, которыми действительно можно измерить отдаваемый заряд, всего два:

• USB-тестер (USB-ваттметр) — самый простой и точный в домашних условиях вариант;
• мультиметр в паре с нагрузкой и секундомером — вариант для тех, у кого тестера нет.

Программы вроде Battery Monitor или NovaTester реальную емкость повербанка не покажут, хотя их часто советуют. Причина простая: обычный повербанк не передает телефону никаких данных о себе — по USB идет только питание, а приложение видит исключительно датчики аккумулятора самого смартфона. Максимум, что можно сделать без приборов, — посчитать, сколько раз повербанк зарядил телефон с нуля до 100 %, и умножить это число на емкость телефонной батареи. Оценка очень грубая: часть энергии теряется уже в самом телефоне, и погрешность легко достигает 10–15 %.

Тестер

USB-тестер внешне похож на флешку с небольшим дисплеем: с одной стороны у него штекер, с другой — гнездо. Прибор включают в разрыв цепи: штекер — в выход повербанка, а в гнездо тестера подключают кабель с нагрузкой. Тестер измеряет проходящий ток и напряжение и суммирует отданный заряд. Для проверки повербанк сначала заряжают полностью, затем подключают нагрузку и ждут, пока он не отключится сам. Накопленные мА·ч и Вт·ч на экране и есть то, что аккумулятор реально отдает. Важная деталь: разряжать лучше на электронную нагрузку или USB-резистор, а не на телефон, — телефон перестанет брать ток, как только зарядится, и измерение оборвется на середине.

Какие функции выполняет usb тестер?

Кроме накопленных мА·ч и Вт·ч тестер показывает текущее напряжение, силу тока и время работы, а модели подороже — еще и сопротивление нагрузки, просадку напряжения на кабеле и сработавший протокол быстрой зарядки (QC, PD и другие). Самые дешевые приборы умеют только считать мА·ч и показывать ток с напряжением: для проверки повербанка этого достаточно, но точность у них ниже, а на длинном разряде погрешность накапливается.

Проверка реальной емкости тестером

Иногда для проверки берут мультиметр, но его приходится включать в цепь последовательно, отдельно подбирать нагрузку и вручную считать время разряда — способ трудоемкий и неточный. Проще и надежнее измерить отданные миллиампер-часы USB-тестером. Порядок действий такой.

1. Зарядите повербанк до конца — до момента, когда зарядный ток упадет почти до нуля, а индикатор покажет полный заряд. Измерять отдачу у недозаряженного аккумулятора бессмысленно.
2. Включите тестер между выходом повербанка и нагрузкой и разряжайте аккумулятор стабильным током — удобно взять электронную нагрузку или USB-резистор на 1–2 А. Разряд ведут до автоматического отключения повербанка; в зависимости от емкости и тока это занимает от двух до десяти часов.
3. Запишите показания тестера: отданный заряд в мА·ч и энергию в Вт·ч. Помните, что тестер считает заряд при напряжении около 5 В, а производитель указывает емкость элементов при 3,7 В, поэтому напрямую сравнивать эти два числа нельзя.
4. Пересчитайте результат на 3,7 В: измеренные мА·ч умножьте на 5 и разделите на 3,7. Например, тестер показал 6300 мА·ч, значит, в пересчете это 6300 × 5 / 3,7 ≈ 8510 мА·ч. Для повербанка с заявленными 10000 мА·ч это 85 % — ровно столько, сколько и должен давать исправный преобразователь.

Ориентир простой: исправный повербанк отдает 80–90 % заявленной энергии, то есть примерно 0,6–0,67 паспортных мА·ч «живыми» миллиампер-часами на выходе 5 В. Для модели на 10000 мА·ч нормальный результат — 6000–6600 мА·ч, для 20000 мА·ч — 12000–13300 мА·ч. Если тестер показал 4000–4500 мА·ч вместо шести тысяч, значит, внутри стоят элементы меньшей емкости, чем обещал производитель, либо они уже изношены. Считать удобнее в ватт-часах: умножьте заявленные мА·ч на 3,7 и разделите на 1000 — получите паспортные Вт·ч, которые можно прямо сопоставить с показаниями тестера (37 Вт·ч против измеренных 31,5 Вт·ч в примере выше — это те же 85 %).

Как обнаружить неисправность аккумулятора, зарядного кабеля и окончание процедуры зарядки?

В беспроводных гарнитурах, портативных клавиатурах и части внешних аккумуляторов полноценного индикатора заряда нет — вместо него ставят один двухцветный светодиод. Красный означает, что идет зарядка, синий или зеленый — что она закончилась. Логика индикации у разных производителей своя, и светодиод нередко переключается задолго до фактического окончания заряда. Тестер в этом смысле честнее: по силе тока сразу видно, получает ли устройство заряд и когда его пора отключать.

По мере зарядки ток плавно снижается: литий-ионный аккумулятор сначала заряжается постоянным током, а добрав напряжение, переходит в режим постоянного напряжения, и ток падает. Когда он опускается примерно до 100 мА и ниже и больше не меняется, зарядка закончена — устройство можно отключать, а оставшиеся десятки миллиампер уходят лишь на собственное потребление платы и компенсацию саморазряда. Обратная ситуация: если с самого начала ток не превышает 100 мА, растет крайне медленно или стабильно держится на нуле, в цепи что-то неисправно. Виноват не обязательно аккумулятор — чаще всего дело в кабеле с оборванной жилой или разбитом разъеме, реже в блоке питания.

Важно! Если зарядка не идет, сначала попробуйте другой кабель и другой адаптер: кабель выходит из строя чаще всего остального.

Итог такой. Цифра на корпусе повербанка относится к внутренним элементам при 3,7 В, поэтому в телефон всегда уходит примерно на треть меньше миллиампер-часов — и это не дефект. Реальную отдачу покажет только измерение под нагрузкой, и самый удобный инструмент для этого — USB-тестер: он сразу дает и отданные мА·ч с Вт·ч, и ток с напряжением, по которым видно, исправны ли кабель и сам аккумулятор. Нормой считается 80–90 % заявленной энергии, а сравнивать разные повербанки между собой проще всего именно в ватт-часах.