5
Jak działa powerbank, to małe, przenośne urządzenie służące do magazynowania energii elektrycznej? Najlepiej wyobrazić sobie go jako przenośne gniazdko elektryczne.
Jak działa powerbank – zasada działania, budowa, elementy składowe i wydajność
Powerbank to przenośna ładowarka o wytrzymałej i często kompaktowej obudowie, która chroni wewnętrzne elementy i sprawia, że urządzenie jest łatwe do przenoszenia. Służy do zasilania w podróży urządzeń elektronicznych, takich jak smartfony, tablety, laptopy, smartwatche i inne urządzenia wyposażone w złącze USB. Powerbank pełni rolę zewnętrznego akumulatora, który magazynuje energię elektryczną i w razie potrzeby może ją przekazywać do innych urządzeń.
- Powerbank stanowi wygodny sposób na ładowanie urządzeń podczas podróży, aktywności na świeżym powietrzu lub w sytuacjach awaryjnych. Służy jako niezawodne zapasowe źródło energii, gdy w pobliżu nie ma gniazdka elektrycznego. Aby to działało, należy go najpierw naładować za pomocą zewnętrznego źródła zasilania. Diody LED wskazują stan naładowania powerbanku.
- Regulator ładowania zapewnia równomierny i bezpieczny przepływ prądu do ogniw. Prąd jest magazynowany w wewnętrznych ogniwach. Większość powerbanków wykorzystuje akumulatory litowo-jonowe (Li-Ion) lub litowo-polimerowe (Li-Po). Charakteryzują się one wysoką gęstością energii i wydajnością. Akumulatory Li-Ion mają kształt cylindryczny lub pryzmatyczny, natomiast akumulatory Li-Po mogą być produkowane w bardziej elastycznych formach.
- Regulatory ładowania i rozładowania to obwody sterujące przepływem prądu, które zapobiegają uszkodzeniu akumulatorów podczas ładowania i rozładowywania. Zintegrowane obwody zabezpieczające zapobiegają przeładowaniu, głębokiemu rozładowaniu, zwarciu i przegrzaniu. Regulator ładowania i regulator rozładowania dzielą się zadaniami w następujący sposób: Regulator ładowania reguluje przepływ prądu podczas ładowania powerbanku, natomiast regulator rozładowania zapewnia stałe i bezpieczne ładowanie urządzeń zewnętrznych.
- Sam powerbank jest zazwyczaj ładowany za pomocą złącza micro-USB, USB-C lub Lightning. Urządzenie zewnętrzne, takie jak na przykład smartfon, podłącza się do powerbanku za pomocą kabla USB. Większość powerbanków posiada złącza USB-A lub USB-C. Podłączone urządzenie jest ładowane poprzez przekształcenie zgromadzonej w powerbanku energii w energię elektryczną i przekazanie jej do urządzenia.
- Pojemność powerbanku podawana jest w miliamperogodzinach (mAh) i określa, ile energii może on zmagazynować. Wyższa pojemność oznacza, że powerbank może zmagazynować więcej energii, a tym samym naładować więcej lub większe urządzenia. Nie można jednak wykorzystać całej zmagazynowanej energii, ponieważ część jej traci się w postaci ciepła oraz na skutek strat związanych z wydajnością obwodów. Wydajność wynosi zazwyczaj od 80 do 90 %.
- Czas potrzebny do pełnego naładowania powerbanku zależy od jego pojemności oraz mocy źródła zasilania. Źródła o wyższej mocy ładują szybciej niż te o niższej. Ponadto nowoczesne powerbanki są wyposażone w szereg mechanizmów zabezpieczających. Na przykład zabezpieczenie przed przeładowaniem zapobiega ładowaniu ogniw akumulatorowych powyżej ich maksymalnej pojemności.
- Zabezpieczenie przed głębokim rozładowaniem chroni ogniwa akumulatora przed spadkiem napięcia poniżej poziomu krytycznego, natomiast zabezpieczenie przed zwarciem zapobiega uszkodzeniom spowodowanym zwarciami, a zabezpieczenie termiczne zapobiega przegrzaniu ogniw akumulatora podczas ładowania.
Który model do jakiego celu
Istnieją różne modele powerbanków, które różnią się między sobą pod wieloma względami. Należą do nich pojemność, moc wyjściowa, złącza, szybkość ładowania oraz funkcje dodatkowe. Szeroka gama powerbanków jest dostosowana do różnych potrzeb i zastosowań. Wybór odpowiedniego powerbanku zależy od indywidualnych wymagań.
- Jeśli najważniejsza jest pojemność, należy najpierw odpowiedzieć na pytanie o pożądaną moc wyjściową. Powerbanki w formie breloczków do kluczy mają na przykład niską pojemność, sięgającą maksymalnie 5 000 mAh, i nadają się zatem do sytuacji awaryjnych, na przykład do jednorazowego naładowania smartfona.
- Większość użytkowników korzysta ze standardowych powerbanków o pojemności od 5 000 mAh do 10 000 mAh. Zapewniają one dobry kompromis między przenośnością a wydajnością. Pozwalają na jedno- lub dwukrotne naładowanie smartfona lub jednokrotne naładowanie tabletu.
- Osoby poszukujące powerbanku do (kilkudniowych) aktywności na świeżym powietrzu powinny wybrać modele o pojemności od 10 000 mAh do 20 000 mAh i więcej. Powerbanki te są większe i cięższe, ale pozwalają na wielokrotne ładowanie kilku urządzeń, w tym tabletów i laptopów.
- Kolejną kwestią, na którą należy zwrócić uwagę przy zakupie, jest moc wyjściowa. Podstawowe modele spełniają już proste wymagania dotyczące ładowania, na przykład smartfonu lub zegarka. Jeśli jednak musisz stale ładować nowoczesne smartfony i tablety, lepiej wybierz technologie szybkiego ładowania, takie jak Qualcomm Quick Charge lub USB Power Delivery.
- Jeśli chodzi o złącza, do korzystania ze standardowych powerbanków wystarczy USB-A. Złącza USB-C często obsługują funkcje szybkiego ładowania. Złącze to jest idealne dla nowszych urządzeń wyposażonych w wtyczki USB-C. Starsze lub niedrogie powerbanki mają złącze micro-USB. Standard ten jest jednak coraz rzadziej spotykany w nowych modelach. Użytkownicy produktów Apple w wielu modelach stosują złącze Lightning jako wejście lub wyjście.
- Czasami decyduje rozmiar. Jeśli powerbank ma zmieścić się w kieszeni kurtki, warto wybrać ultrakompaktowy model w formie breloczka do kluczy. Modele, które zmieszczą się w torebce lub teczce, są idealne do codziennego użytku. Podczas dłuższych podróży nie da się obejść bez powerbanków o dużych rozmiarach. Są one co prawda większe i cięższe, ale oferują znacznie więcej energii i dodatkowych funkcji.
- Powerbanki słoneczne mają wbudowane panele słoneczne. Można je ładować światłem słonecznym, dzięki czemu doskonale nadają się dla miłośników kempingu lub wędrówek. Ci, którzy nie chcą męczyć się z kablami, powinni wybrać powerbank z funkcją ładowania Qi lub powerbank z wbudowanymi kablami. Duże powerbanki oferują zazwyczaj kilka wyjść, dzięki czemu można jednocześnie ładować smartfon i tablet.
- Zasadniczo można wyróżnić następujące typy powerbanków: standardowe powerbanki, przeznaczone do smartfonów i tabletów; powerbanki z funkcją szybkiego ładowania, które ładują urządzenia w krótkim czasie; powerbanki słoneczne z wbudowanymi panelami słonecznymi, umożliwiające ładowanie za pomocą światła słonecznego; oraz powerbanki do laptopów o większej pojemności i specjalnych złączach.
