Зарядить смартфон без розетки: каким должен быть нормальный пауэрбанк?
Powerbank стал таким же неотъемлемым элементом современности, как неплохая камера в мобильнике или ноутбук, способный работать от батарейки весь день. Одна беда — заряжать их приходится достаточно часто, и не всегда есть возможность ждать полчаса сидя у розетки. К счастью, на рынке тьма разных портативных аккумуляторов. Осталось только понять, как выбрать нормальный, чтобы и работал долго, и заряжал быстро, и не весил, как чугунный мост…
Фото: Anker
Из чего состоит пауэрбанк?
В целом устройство такой зарядки достаточно примитивное. Независимо от формы и размера внутри прячется одна или несколько аккумуляторных банок, контроллер, обеспечивающий заряд / разряд, импульсный трансформатор и пучок разъёмов для подключения нагрузки (смартфона, камеры или ноутбука). Дьявол, как обычно, кроется в деталях.
Аккумуляторы у всех примерно одинаковые — либо мягкие бескорпусные литиевые батареи, либо стандартные элементы 18650. На работу самого устройства это почти никак не влияет — соотношение ёмкости к размеру примерно одинаковое везде, и чудес здесь ждать не стоит. Если бы кому-то были доступны прорывные технологии и — поверьте, их бы на следующий день запихали в мобильники, а не в пауэрбанки. Вопрос качества самих «банок» внутри портативной зарядки остаётся на совести производителя, поэтому китайский ноунэйм может не выдавать обещанных токов или объёмов по вполне понятным причинам.
Классическая схема китайского пауэрбанка: батарейка минимальной ёмкости, максимально дешёвая плата, два мешка с песком для веса. Фото: Says.com
Главное отличие «хороших» и «не очень хороших» пауэрбанков — блок электроники, который обеспечивает как зарядку самих внутренних аккумуляторов, так и работу устройства с различной техникой, которую вы и будете им подпитывать. Он может быть как максимально примитивным (то есть будет только преобразовывать напряжение и следить за состоянием встроенной АКБ), так и технически сложным устройством, регулирующим десятки параметров. Хороший портативный зарядник не только обеспечивает превращение 3.7 вольт в 5 или 12, но ещё и следит за температурой внутри корпуса, контролирует равномерный износ ячеек и их индивидуальные параметры, а главное — решает проблему с протоколами быстрой зарядки.
Ну теперь-то с приходом USB Type-C бардак точно закончится. Или нет… Фото: xkcd.ru
Миллион вариантов «быстрой зарядки» ничем не отличается от кучи разных разъёмов в мобильниках позапрошлого десятилетия. Всему виной рыночная экономика и нежелание некоторых компаний платить патентные отчисления. Выгоднее придумать что-то своё и заработать ещё и на уникальных аксессуарах, чем под кого-то подстраиваться, тратить деньги на изменение производственных цепочек, ломать совместимость с уже имеющейся продукцией… В общем, причин масса, а итог один — не все устройства заряжаются одинаково быстро, если используется не заводской источник питания. По крайней мере, так было раньше.
Какие бывают протоколы быстрой зарядки?
Для того, чтобы севший к обеду гаджет за без малого тысячу долларов не сильно расстраивал своего владельца, инженеры научили смартфоны и ноутбуки быстрой зарядке. Каких-то десять лет назад поставить мобильник на ночь заряжаться было нормой — аккумуляторы на полторы или две тысячи миллиампер-часов медленно набирали проценты от стандартных блоков на 5 вольт 0,5 ампера. Сегодня зарядка от 0 до 100 процентов больше чем за 2 часа считается моветоном — и волей неволей пауэрбанкам приходится соответствовать.
Проблема в том, что протоколов этой самой быстрой зарядки наплодилось уйма: началось всё с Qualcomm Quick Charge — чипы этого гиганта ставятся в большинство мобильников, но у Samsung есть собственные процессоры — и свой протокол быстрой зарядки, частично совместимый с QC 2.0. А ещё есть Huawei с Kirin’ом (и своими проприетарными разработками), устройства на MTK с Pump Express и целая коллекция гаджетов от конгломерата BBK, требующих особый чипованный кабель для быстрой зарядки и использующих нестандартный протокол Super VOOC.
Появился даже особый жанр видео — гонка протоколов ускоренных зарядок.
Вишенка на торте — собственно, стандарт USB Power Delivery, принятый за основу быстрой зарядки у Apple. Если говорить коротко — раньше по USB допускался только один базовый профиль питания — 5 Вольт и 0,5 (USB 2.0) или 0,9 (USB 3.0) Ампера. Потом разработали расширение стандарта USB Power Delivery, в котором учли требования современных гаджетов питания и позволили менять эти профили.
USB Power Delivery изменяет два ключевых параметра. Во-первых, гаджеты могут между собой договариваться, кто будет источником, а кто потребителем (так появилась реверсивная зарядка — телефоном можно зарядить наушники или другой телефон). Во-вторых, когда оба устройства поддерживают данный протокол, они могут выйти за рамки 5 Вольт и 0,9 Ампер. Потребители может запрашивать у источника большие токи и напряжения — до 20 Вольт при 5 Амперах (100 Вт) —, а источник, в зависимости от своих возможностей, обеспечить такую мощность.
И как, спрашивается, при всём этом зоопарке сделать человеческий портативный аккумулятор?
Как создать по-настоящему универсальный гаджет?
Стандартные аккумуляторы выдают от 3,7 до 4,3 вольта —, а заряжаются гаджеты напряжением от 5 до 12 вольт, в зависимости от протокола зарядки и текущего этапа (некоторые «умные» зарядники меняют напряжение и ток в зависимости от уровня заряда батареи потребителя). С преобразованием одного напряжения в другое вопросов не возникает —, но как обеспечить быструю зарядку с таким зоопарком стандартов?
Помогает специальный протокольный чипсет PowerIQ 3.0, разработанный Anker для портативных зарядных устройств. При подключении аккумулятора к вашему родному СЗУ он распознаёт и копирует протокол общения «быстрой зарядки» во внутреннюю память. А когда вы подключаете к пауэрбанку свой смартфон или лэптоп, PowerIQ подбирает правильный стандарт быстрой зарядки по запросам от гаджета и обеспечивает ту же производительность, что и зарядка от сети в 220 вольт.
Anker PowerCore. Фото: Anker
Anker умеет делать качественные зарядники, имея такой опыт за плечами сделать хороший powerbank не сложно. Берём надёжные аккумуляторы у проверенных поставщиков — на 20 или 10 тысяч мАч, оснащаем дополнительными термодатчиками. Так можно быть уверенными, что «банки» при зарядке или эксплуатации не перегреваются (а значит меньше деградируют) и снижать нагрузку для продления срока службы устройства. Цепи питания оснащаем защитой от высоких токов и напряжений, а также аппаратным выключателем для уменьшения токов саморазряда. А дальше начинается самое интересное.
Фото: Anker
Кроме того, чипсет отслеживает состояние вашего кабеля и потери на сопротивление проводника, внося соответствующие поправки в алгоритм зарядки — таким образом обеспечивается максимально возможная скорость пополнения аккумулятора вашего устройства. Не говоря уже о таких банальных вещах как защита от короткого замыкания, перегрева, высоких токов и т.п. — большинство обычных пауэрбанков обеспечивают лишь базовый контроль параметров при собственной зарядке — и то исключительно в целях защиты встроенных аккумуляторов от самовозгорания.
Итоги
Что отличает хороший powerbank от обычного? Для обычного пользователя — почти что ничего. В экстренной ситуации спасут оба, но при регулярной эксплуатации всё меняется. С пауэрбанком от Anker можно не ходить с «кирпичом» аккумулятора и связкой проводов в кармане, рискуя зацепиться ими за любой выступающий предмет и тем самым отправить свой новенький iPhone в полёт.
Скорость зарядки, не уступающая комплектной СЗУ на 220 Вольт, позволяет за 20–30 минут пополнить до 50% заряда АКБ вашего смартфона и пользоваться им дальше без проводов. А полная поддержка USB Power Delivery даёт возможность зарядить не только телефон или планшет, но и ноутбук. Главное, чтобы под рукой был соответствующий двухсторонний Type-C.
