Нежизнеспособная концепция: краткий разбор пауэрбанка с солнечной батареей
Изначально кажется, что пауэрбанк с солнечной батареей — полезная штуковина. Но по факту это не так. И дело вовсе не в том, что он крайне медленно заряжается от солнечной панели.
Данная категория продуктов олицетворяет тот самый случай, когда пользователь восклицает «хочу», а производитель вместо «это работать не будет» говорит «пожалуйста».
Специально для эксперимента купил свежую модель S6000 под никому не известным брендом AllPowers. Ими завален весь AliExpress и российские маркетплейсы. Кроме этой модели есть еще с десяток других «творений китайского гения», просто эта подешевле, и для нее заявлена пара дополнительных полезных вещей — влагозащита и фонарик.
Фантазии китайцев по поводу технических характеристик и объективная реальность
Для представленного пауэрбанка заявлена емкость в 20 000 мАч, но в других магазинах фантазии доходят до 30 000 мАч. Тут все по аналогии с емкостями карт памяти и USB-накопителей, про которые я регулярно пишу в своем телеграм-канале, и с которыми этой зимой настал полный абзац.
Итак, после проверки реальная емкость составила 5900 мАч, что коррелирует с кодом модели S6000.
Вторая указанная характеристика — максимальный ток на портах. Заявлено всего 1 А при 5 В. Проще некуда. К слову, зарядка пауэрбанка, если бы его емкость соответствовала обозначенной, заняла бы долгие 24 часа.
По факту на отдачу порт выдавал в пике 1,27 А, чуть переходя 5% барьер падения напряжения для стандарта USB. А вот принимал лишь 0,88 А. Реальное время зарядки — около восьми часов из-за затянутой стадии CV.
Мощность солнечной панели нигде не указана. Экспериментальным путем в июльский полдень был зафиксирован максимальный ток в 62 мА при точной ориентации панели на солнце. Если расположить панель горизонтально, ток падал до 45 мА.
Для полной зарядки аккумулятора от этой панели нам потребуется от 95 до 130 солнечных часов. С учетом того, что солнце на небосклоне находится не 24 часа в сутки, да еще ходит под различными углами, на зарядку аккумулятора нужно заложить примерно три солнечные недели.
Ну и ладно, а в чем проблема? Обычная игрушка, но работает же? Смотрим дальше…
Чего боятся аккумуляторы
Скажу сразу, к самому аккумулятору у меня вопросов нет. Он нормальный. А чтобы понять, в чем тут дело, разберем немного теории, а потом проведем эксперимент.
Для начала заглянем в характеристики аккумулятора. Какая именно модель установлена в пауэрбанке, я не смог определить, поскольку маркировка была частично стерта.
Но это не так важно, поскольку все они примерно одинаковые в плане тех характеристик, о которых далее пойдет речь. Поэтому я взял спецификации схожего по конструкции аккумулятора Robiton. Нас интересуют температуры эксплуатации и хранения.
При зарядке температура аккумулятора не должна превышать 45 градусов. При хранении до одного месяца — аналогично.
Возьмем еще один пример — одну из популярных моделей Panasonic формфактора 18650.
Тут диапазон хранения чуть шире — до 50 градусов, а температура при зарядке все та же — 45 градусов.
Если будем перебирать спецификации к другим моделям аккумуляторов — там будут те же цифры. В абсолютном большинстве случаев предельная температура при зарядке ограничивается 45 градусами. При ее превышении контроллер прерывает зарядку или резко снижает ток, чтобы температура не выходила за этот предел. Это связано с безопасностью. Литий-ионные аккумуляторы изумительно горят. В некоторых случаях похлеще римских свечей, несмотря на всевозможные ухищрения, препятствующие возгоранию.
С температурой хранения другая история. При высокой температуре стандартные литий-ионные аккумуляторы очень быстро деградируют. Вдобавок скорость этих процессов коррелирует с уровнем заряда.
Данная табличка отражает усредненную скорость потери емкости типичным литий-ионным аккумулятором в зависимости от его заряда, температуры хранения и времени. Если мы продержим полностью заряженный аккумулятор при 60 градусах в течении трех месяцев, он потеряет 40% своей емкости.
Небольшой эксперимент
Теперь давайте глянем, до каких температур доходит аккумулятор на солнце. На фото ниже у пауэрбанка приподнята панель, чтобы можно было одновременно измерять температуру и токи. За счет этого аккумулятор немного проветривается, но температура на нем доходит до 60 градусов. При этом зарядка потихоньку идет, пусть и минимальным током.
В собранном состоянии с подложенной термопарой от мультиметра температура аккумулятора доходила до 67 градусов. В итоге через пару месяцев моих экспериментов емкость аккумулятора сократилась на 25% до 4400 мАч. Это означает потерю 0,5% в день.
Причем на солнце он пребывал лишь половину дня, да и самих солнечных дней было два-три десятка. За это время он в сумме скопил энергии около 8000 мАч, чего в теории хватило бы на пару зарядок среднестатистического смартфона.
…кстати, у этого обзора есть видеоверсия:
Что в итоге
Имеем практически нулевой эффект от сбора заряда солнечной панелью и стремительную деградацию встроенного аккумулятора. Получается, что по прямому назначению его использовать нельзя. Только как обычный пауэрбанк. Но за эти же деньги можно купить пауэрбанк большей емкости, который будет заряжаться не восемь часов, а в разы быстрее.
Можно еще попридираться к «придуманной» гидроизоляции. По факту ее нет, поскольку между солнечной панелью и корпусом можно спокойно просунуть пластиковую карточку. Вся вода, которая попадет на панель, сразу затечет внутрь. Но, думаю, до этого дело не дойдет. После прочитанного вы наверняка не станете его оставлять на открытом воздухе.
Ну, а если вам очень хочется поиграть в «зеленую историю» или поэкспериментировать с солнечной энергией, лучше купить складную солнечную панель. Например, какую-нибудь 20-ватную с Ali, за которые там просят по 1200 руб. Скорее всего она выдаст лишь треть от заявленного, но это будет интереснее бессмысленной возни с вышеописанным пауэрбанком. Куплю ее чуть ближе к сезону и поэкспериментирую, а результатами поделюсь в телеграм и на ТестГиде.
