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Come funziona un powerbank, quel piccolo dispositivo portatile per l’accumulo di energia elettrica? Il modo migliore per immaginarlo è come una presa di corrente mobile.
Come funziona un powerbank – Funzionamento, struttura, componenti e prestazioni
Un powerbank è un caricabatterie portatile dotato di un involucro robusto e spesso compatto, che protegge i componenti interni e lo rende facilmente trasportabile. Viene utilizzato per alimentare in viaggio dispositivi elettronici come smartphone, tablet, laptop, smartwatch e altri dispositivi dotati di porta USB. Il powerbank funge da batteria esterna che immagazzina energia elettrica e può fornirla ad altri dispositivi quando necessario.
- Il powerbank offre un modo pratico per ricaricare i dispositivi in viaggio, durante le attività all’aperto o in caso di emergenza. Funge da fonte di energia di riserva affidabile quando non c’è una presa di corrente nelle vicinanze. Affinché funzioni, va prima ricaricata tramite una fonte di alimentazione esterna. I LED indicano lo stato di carica del powerbank.
- Il regolatore di carica assicura che la corrente fluisca in modo uniforme e sicuro nelle celle. L’energia viene immagazzinata nelle celle interne. La maggior parte dei powerbank utilizza batterie agli ioni di litio (Li-Ion) o ai polimeri di litio (Li-Po). Queste presentano un’elevata densità energetica ed efficienza. Le batterie Li-Ion sono di forma cilindrica o prismatica, mentre quelle Li-Po possono essere realizzate in forme più flessibili.
- I regolatori di carica e di scarica sono circuiti che controllano il flusso di corrente per evitare di danneggiare le batterie durante la carica e la scarica. I circuiti di protezione integrati impediscono il sovraccarico, la scarica profonda, il cortocircuito e il surriscaldamento. Il regolatore di carica e il regolatore di scarica si dividono il lavoro come segue: Il regolatore di carica regola il flusso di corrente quando il powerbank viene ricaricato, mentre il regolatore di scarica garantisce una ricarica costante e sicura dei dispositivi esterni.
- Il powerbank stesso viene ricaricato solitamente tramite una porta micro-USB, USB-C o Lightning. Un dispositivo esterno, come ad esempio uno smartphone, viene collegato al powerbank tramite cavo USB. La maggior parte dei powerbank dispone di porte USB-A o USB-C. Il dispositivo collegato viene ricaricato convertendo l’energia immagazzinata nel powerbank in energia elettrica e trasferendola al dispositivo.
- La capacità di un powerbank è espressa in milliampere-ora (mAh) e determina la quantità di energia che può immagazzinare. Una capacità maggiore significa che il powerbank può immagazzinare più energia e quindi ricaricare più dispositivi o dispositivi di dimensioni maggiori. Tuttavia, non è possibile utilizzare tutta l’energia immagazzinata, poiché una parte va persa sotto forma di calore e a causa dell’efficienza dei circuiti. L’efficienza si attesta in genere tra l’80 e il 90 %.
- Il tempo necessario per ricaricare completamente il powerbank dipende dalla sua capacità e dalla potenza della fonte di alimentazione. Le fonti di alimentazione più potenti ricaricano più velocemente rispetto a quelle meno potenti. Inoltre, i moderni powerbank sono dotati di diversi meccanismi di protezione. La protezione da sovraccarico, ad esempio, impedisce che le celle della batteria vengano caricate oltre la loro capacità massima.
- La protezione da scarica profonda impedisce alle celle della batteria di scendere al di sotto di una tensione critica, mentre la protezione da cortocircuito previene i danni causati dai cortocircuiti e la protezione termica impedisce il surriscaldamento delle celle della batteria durante il processo di ricarica.
Quale modello per quale scopo
Esistono diversi modelli di powerbank che si differenziano per diversi aspetti. Tra questi figurano la capacità, la potenza in uscita, le porte di ricarica, la velocità di ricarica e le funzioni aggiuntive. L’ampia varietà di powerbank è pensata per soddisfare esigenze e applicazioni diverse. La scelta del powerbank giusto dipende dalle esigenze individuali.
- Se la capacità è il fattore più importante, occorre innanzitutto rispondere alla domanda relativa all’intensità di corrente desiderata. I powerbank portachiavi, ad esempio, hanno una capacità ridotta, fino a 5.000 mAh, e sono quindi adatti alle emergenze, ad esempio per ricaricare lo smartphone una sola volta.
- La maggior parte degli utenti utilizza powerbank standard con capacità comprese tra 5.000 mAh e 10.000 mAh. Queste offrono un buon equilibrio tra portabilità e prestazioni, consentendo di ricaricare uno smartphone una o due volte oppure un tablet una sola volta.
- Chi è alla ricerca di un powerbank per attività all’aperto (di più giorni) dovrebbe optare per capacità comprese tra 10.000 mAh e 20.000 mAh e oltre. Questi powerbank sono più grandi e pesanti, ma possono ricaricare più volte diversi dispositivi, inclusi tablet e laptop.
- Un altro aspetto da considerare al momento dell’acquisto è la potenza di uscita. I modelli base soddisfano già le esigenze di ricarica più semplici, ad esempio per ricaricare uno smartphone o un orologio. Se però dovete ricaricare costantemente smartphone e tablet di ultima generazione, è meglio optare per tecnologie di ricarica rapida come Qualcomm Quick Charge o USB Power Delivery.
- Per quanto riguarda le porte, l’USB-A è sufficiente per utilizzare i powerbank standard. Le porte USB-C spesso supportano funzioni di ricarica rapida. Questa porta è ideale per i dispositivi più recenti dotati di connettori USB-C. I powerbank più vecchi o economici dispongono di una porta micro-USB. Tuttavia, questo standard è sempre meno diffuso nei nuovi modelli. Gli utenti Apple utilizzano in molti modelli Lightning come ingresso o uscita.
- A volte è la dimensione a fare la differenza. Se volete che il vostro powerbank stia nella tasca della giacca, optate per un portachiavi ultracompatto. I modelli adatti alla borsa o alla valigetta sono ideali per l’uso quotidiano. Per i viaggi più lunghi, invece, non potete fare a meno dei powerbank di grandi dimensioni. Sebbene siano più grandi e pesanti, offrono molta più energia e funzioni aggiuntive.
- I powerbank solari dispongono di pannelli solari integrati. Possono essere ricaricati dalla luce solare e sono quindi perfetti per campeggiatori o escursionisti. Chi non vuole avere a che fare con i cavi può optare per un powerbank con funzione di ricarica Qi o per un powerbank con cavi integrati. I powerbank di grandi dimensioni offrono solitamente più uscite, in modo da poter ricaricare contemporaneamente smartphone e tablet.
- In linea di massima si possono distinguere i seguenti tipi di powerbank: powerbank standard, utilizzate per smartphone e tablet; powerbank a ricarica rapida, che ricaricano i dispositivi in breve tempo; powerbank solari con pannelli solari integrati, che consentono la ricarica tramite la luce solare; e powerbank per laptop con capacità maggiore e connettori speciali.
