Главная › Новости

Всемирный накопительный заговор

Опубликовано: 03.09.2018

Банк или страховая компанияnik34 прислал:

Производители накопителей (powerbank'ов) обычно указывают их емкость в миллиамперчасах. Но что означает эта цифра в реальности? И как посчитать, сколько раз можно будет зарядить свой гаджет от такого повербанка?

70 миллиардов пенсионных сбережений казахстанцев может не вернуть иностранный банк

Поделиться этой страницей в:

Ранее я уже писал и про , и про . Но это была, умно выражаясь, «региональная специфика»… Но мы же все живем в век глобализации — следовательно, рассуждая логически, должны существовать области деятельности, где все люди мира врут совершенно одинаковым образом, невзирая на географические, национальные, расовые, ментальные и религиозные различия :)

Минимум с одним примером такого «всеобщего братства» я весьма неплохо знаком… Короче, ниже мои три цента на тему всемирного накопительного заговора :)

Кстати, а почему он «накопительный»? Да просто потому, что речь пойдет о т.н. «накопителях энергии» (power bank, emergency charger, emergency battery) — крайне популярном (и полезном!!!) классе гаджетов. Типичный образчик такой «волшебной коробочки» с DX показан на фотографии.

Назначение подобной «коробочки» очень простое — таки продлить очень короткий срок жизни (заряд батареи) ваших любимых гаджетов (телефонов, смартфонов, планшетов, плееров, навигаторов, читалок, раций и много-много-много чего еще). Вне города (и розетки) без подобной «волшебной коробочки» бывает тяжело (да и в городе не всегда сахар! :)

Когда в вашем смартфоне аккумулятор таки окончательно сдохнет, именно «коробочка» вдохнет в него свежие чудодейственные электроны :))) Как ни крути, а весьма полезная вещь!

И подобных «волшебных коробочек» сейчас выпускаются сотни разнообразных моделей — абсолютно на любой вкус, потребности, возможности и кошелек. А также под цвет/стиль вашей губной помады, галстука или сапог из крокодиловой кожи :)

Они внешне бывают очень разные, но внутри все устроены функционально очень похоже… Хоть возьми «нашего» (в смысле, made in Russia, и специально заточенного на универсальность и походные условия) «Вампирчика», хоть самого что-ни на есть «брендового» японца/американца, хоть самого «безродного» кетайца — начинка у всех примерно похожа… Есть всего 2-3 общепринятых базовых схемы реализации подобной «волшебной коробочки», и одна из них всенепременно и обязательно обнаружится «у нея внутре» — с точностью до конкретных используемых микросхем, разъемов и пользовательского интерфейса.

Естественно, между дорогим «брендированным японцем» и копеечным «безродным кетайцем» существует разница! И даже иногда просто огромная!!! Но она касается, в первую очередь, таких не очень «осязаемых» вещей, как надежность, юзабилити, дуракоустойчивость, стабильность параметров, электро-механическая прочность, качество разъемов/контактов и т.д. и т.п.

А вот что почти совсем от бренда не зависит — так это эффективность работы (КПД). Увы, никакие «нано-технологии» нигде здесь пока не применяются, ни в «коробочках» за десять баксов, ни в аналогичных за две-три сотни долларов :(((

Если там и есть какая-то разница в КПД, то она исчисляется максимум единицами процентов! Хотя, и это тоже иногда бывает важно, на самом-то деле…

Ну а почему же «заговор»? О_о :) Да просто наблюдается редкостнейшее единодушие в принятии единых правил игры между всеми производителями, продавцами и журналистами/обозревателями, так или иначе задействованными в бизнесе около «волшебных коробочек» — все они научились врать совершенно одинаковым способом/методом (а точнее, просто взяли на вооружение забавную формулу из кетайской арифметики :)

Так что, я назвал это «всемирный накопительный заговор», по простой причине: а нету границ! Разные люди в Америке, Европе, Китае и России, все они родом из одного и того же места :))) Иногда с более уклончивыми формулировками, иногда с более откровенными/наивными, но суть везде и всегда одинакова… Впрочем, я уже упоминал про фундаментальный принцип: с волками жить — по волчьи выть! Увы, все та же песня лунной ночью… :(((

Почему-то, КПД «перелива» энергии из аккумулятора «волшебной коробочки» в аккумулятор любимого гаджета априорно полагается во всех расчетах/иллюстрациях равным 100% !!! :))) Т.е. в спецификациях «коробочки» указывается емкость ее аккумулятора (не важно, в ампер-часах или в ватт-часах). Потом эта емкость тупо делится на емкость аккумулятора вашего гаджета, и торжественно провозглашается: а вот столько-то раз я смогу зарядить ваш любимый гаджет, урря! :)Вот именно здесь-то «чертик» и кроется :) Средний КПД подобного «перелива» энергии равен примерно 50% — иными словами, половина пара в свисток! :) И это почти не зависит от «брендовости» устройства и его стоимости — это элементарно обусловлено законами физики.

Хотя, конечно, цифра 50% — это некий усредненный показатель, на практике КПД варьируется где-то от 30% в очень плохих реализациях/условиях до примерно 60% в благоприятных.

С одной стороны, разница между 30 и 60 вроде бы и есть (можно побороться), а с другой стороны, «оба хуже» :) От вожделенных 100% оба варианта крайне далеки, увы.Если вы «чистый гуманитарий», то я объяснение ситуации, увы, на этом закончил. Просто поверьте мне на слово! O_o :) И при сопоставлении емкости аккумуляторов вашей «коробочки» и любимого гаджета всегда и везде тупо используйте коэффициент 1/2 — примерно как-то так оно и окажется на практике.

Ну а если вы физику в школе таки иногда посещали, то добро пожаловать под кат — там я немного разжую суть в формулах и цифрах :)

Для начала некая общая схемка, чтобы было понятно, о чем речь…Сразу извиняюсь за корявую мазню (ну, не приспособлены мы, кролики, для лазания по деревьям :) — это то, что я быстренько на своем смартфоне изобразил для наглядности (ну, не художник, до Остапа мне далеко :(

Тем не менее, можно разглядеть следующие элементы:

Аккумулятор «волшебной коробочки» (Power bank) — как правило, Li-Ion или Li-Po.

Преобразователь постоянного тока (в данном случае, повышающий от 3.7В аккумулятора до 5В USB-питания).

Контроллер заряда внутри вашего гаджета (Smartphone).

Аккумулятор вашего гаджета (чаще всего тоже Li-Ion/Li-Po).

КПД весьма качественного импульсного DC/DC преобразователя в наиболее распространенном случае повышения напряжения в среднем обычно где-то около 80% (иногда чуть больше, но чаще даже немного меньше — это зависит от очень многих параметров и изменяется в динамике).

КПД контроллера заряда в вашем гаджете (смартфоне), скорее всего, окажется где-нибудь в пределах 70%. Или даже еще меньше (вплоть до 50% — это плохой результат, но вполне себе вероятный). Здесь кое-что зависит от того, импульсный или линейный контроллер заряда стоит в вашем гаджете (у качественного и дорогого импульсного КПД в отдельных случаях может доходить и до 90%). Только вот проблема в том, что практически ни один производитель в смартфон/планшет и т.д. не будет ставить более дорогой импульсный контроллер, поскольку задачи экономии энергии в процессе зарядки аккумулятора перед ним не стоит, а вот задача удешевления схемы и минимизации объема приоритетна! А любой импульсный контроллер заряда в обязательном порядке включает в себя дроссель — элемент как достаточно габаритный, так и не очень дешевый. Поэтому, остановимся на 70% КПД в среднем.

КПД работы самого аккумулятора («химический КПД») тоже никогда не бывает 100%. К сожалению, в разных источниках можно найти разные цифры для Li-Ion, обычно в диапазоне от 95% до 98%. Ну, положим некое среднее, допустим, 97% :)

Ну и еще не надо забывать про разные «прочие» потери — в контактах/разъемах (редко когда они бывают очень качественными, особенно в недорогих китайских моделях), в проводах, разного рода свето-диодных индикаторах, схемах защиты, собственного питания микросхем и т.д. Каждое из них само по себе вроде абсолютная мелочевка, но из этих мелочей помаленьку складываются потери. Волюнтаристским путем я положу их в сумме равными 1% (т.е. КПД «наружной обвязки» считаем как 99%).

В итоге получаем: 0.8 * 0.7 * 0.97 * 0.99 = 0.537768. Т.е. итоговый КПД «перелива» при таких допущениях получается чуть меньше 54%. Вполне ожидаемый результат для достаточно качественной электроники . И в целом, это довольно «оптимистичный» прогноз — в реальной жизни, скорее всего, все окажется несколько хуже :(

ЗЫ: Заранее отвечаю на незаданный вопрос: можно ли добиться более экономичного «перелива» энергии? О_о :) В принципе, да, конечно… есть разные способы… но не в рамках «общего» универсального решения, а в каждом конкретном случае. Ну и в любом случае, КПД этого «перелива» никогда не будет равен 100% !!! :)))

-----------------------

На самом деле, никакого "заговора", конечно же нет. Просто, емкость внутренних аккумуляторов - это единственный параметр, который производитель может указать достаточно точно.

Да, конечно, КПД выходного преобразователя известен, но он зависит от тока потребления заряжаемого гаджета, от уровня разряда аккумуляторов powerbank'а, от уровня выходного напряжения, если повербанк может его регулировать. Причем, эта разница не в какие-то проценты, а в разы.

Кроме того, производитель повербанков абсолютно никак не отвечает за КПД заряжаемых гаджетов. Мы можем заряжать NiMh АА аккумулятор с КПД в 20...25%, либо идеальную нагрузку с "нулевыми" потерями - откуда же производителю накопителей знать, что будет подключено к его повербанку, и что-то еще там гарантировать.

Вот он и пишет то, что знает и гарантирует - внутри он поставил аккумулятор такой-то емкости. На сколько зарядок конкретного гаджета этого хватит - его не волнует, это проблема понимания работы повербанка потребителем - грамотные люди поймут, а остальным все эти расчеты не нужны (хотя они-то потом больше всего и сетуют, что "китайцы недоложили емкости" ;).

Ну, а в практических целях при зарядке USB гаджета с литиевым аккумуляторов на 3.6...3.7В можно считать, что в него перетекает около 60% от емкости аккумулятора powerbank'а. Автор статьи немного сгустил краски, но, в общем, прав.

Прим. ред.

Источник: