Технический обзор быстрозарядных powerbank

Привет GT. Не так давно я со своей командой запустил проект быстрозарядного повербанка Baton на boomstarter.

В этом материале я не буду поднимать вопросы ценообразования, в этом материале я хочу разобрать технические подробности и нюансы каждой батарейки. Кому интересно — под кат
Таблица с быстрозарядными powerbank:

Примечательно, что почти все такие устройства это соседи по краудфандинговым платформам kikstarter, indegogo. Выходит, что этот сегмент только зарождается.
Идем по порядку:

BATON

Страница проекта

Батарея LiFePo4 A123 Systems anr26650m1-b емкостью 2500мач (напряжение 3,3В), а это 8,25Втч.
Вырезка из документации

До 80% за 12 минут током 10А. Именно этот режим и выбран для устройства. В таком случае за 15 минут в батарею влезет не 2500мач, а 2300-2400мач. В данном случае скорость заряда штатна для батареи. Это позволяет получить медленное старение (большое количество циклов).

Конечно заявление, что:
… Этой емкости хватит для полного заряда большинства аккумуляторов современных смартфонов...
не совсем верно(маркетинг). Если посчитать все потери на преобразование и перевести мач батона в мач телефона, то получится что-то в районе 1800мач. Для расчетов принимаю КПД преобразователя внутри BatOn равным 0,95, КПД преобразователя внутри телефона+потери равным 0,85. На 1800мач батон зарядит батарею вашего смартфона какой бы она не была. Для 15 минут вполне нормально — на день пользования хватит.

Батон не так прост, как кажется:

Деталей немного: процессор (STM32), датчик тока(резистор), микросхема — контроллер Li-ion батарей (TI), а на второй плате преобразователь напряжения.

ASAP DASH

Страница проекта

Сразу позабавила сравнительная таблица:

Не важно сливает ASAP или выигрывает его параметры все равно выделены жирным шрифтом.
Обещают 5000мач за 15 минут.

Есть цифры:
Емкость 5000мач, или 16,3Втч.
Входное напряжение 17-21В, 3А.
Получается напряжение батареи 3,26В — это LiFePo. Конфигурация батареи 4s1p, получается емкость каждой банки 1250мач. Я не нашел производителя батареи, поэтому могу лишь поверить, НО если брать за удельную емкость довольно оптимистичную цифру 247Втч/л (Ватт-часов на литр), то в ASAP войдет 12,7Втч, а не 16,3. Скорее всего врут. За 15 минут батарея наберет 80-90% своей емкости и получается уже не 16,3Втч как заявляется, а 11,4 или 3500мач и это при допущении, что ячейки абсолютно идентичны (иначе емкость батареи будет определяться емкостью самой слабой ячейки).
Теперь прикинем, батарею какой емкости зарядит ASAP (по аналогии с BatOn): 2500мач.
И наконец самое интересное — заявляемый ресурс батареи ASAP аж 1200 циклов. Это точно обман, особенно если учитывать конфигурацию батареи 4s1p и высокий зарядный ток. После 300-500 циклов батарея просто разбалансируется и контроллер(если он есть) отключит ее.
P.S. Забавно, что у ребят PCB это Protection Circuit Board, а обычно это Printed Circuit Board.

THE PRONTO 5

Страница проекта

Честно говоря не совсем понимаю, что Pronto 5 делает в конкурентах, поскольку ей нужен целый час на зарядку, но таки рассмотрим его.

Конфигурация батареи 1s3p, ток заряда 4,5А, химия явно Li-Po. На самом деле в Pronto 5 нет ничего необычного, это просто аккумулятор, заряжаемый мощным внешним источником.

И опять же за 5 минут на тех же условиях, что и для других батарей при мощности зарядного устройства 25Вт Pronto 5 накопит энергии на заряд батареи телефона емкостью всего 450мач… простая математика. Через 15 минут он, конечно, сможет зарядить 1350мач АКБ телефона, но при этом придется все 270грамм таскать с собой.

LUMOPACK

Страница проекта

Все внутренности на виду 3s1p из Li-ion размером 18650 емкость каждого 2000мач. И при этом ток заряда (исходя из мощности внешнего зарядного устройства 140Вт) ~11А????? Как так? Для аккумулятора емкостью 2000мач это 5С и зарядка за ~10минут. Ничего не понимаю. Самые крутые Li-ion, что я видел могли 2С (или 4А), LiFePo — 4C. Разработчики, конечно, уповают на новый тип АКБ, который они «изобрели», но я в это не верю.

И тут же приписка, что полностью Lumopack заряжается за 30минут — нестыковка. Больше информации для рассуждения нет.

Petalite Flux

Страница проекта

По факту почти полный функциональный аналог BatOn, за исключением разъема подключения к базе и внутреннему устройству. Как я понял из фото внутренностей

никакого контроллера АКБ в Petalite нет, батарея напрямую подключается к зарядному устройству. Получается, что Petalite знает заряд батареи либо очень приблизительно(через косвенные измерения/вычисления), либо не знает вообще. Ячейка Li-ion, размер 26650, емкость 2600мач, ток заряда 10А. Спасибо пользователю Firz за то, что нашел используемую в Petalite ячейку. При переводе мач Petalite в мач телефона, получается до 2000мач.

ITRON

Страница проекта

Технической информации по устройству почти нет. Все, что мне удалось найти — это рендер плат и цифры токов и напряжений

Судя по рендеру конфигурация батареи 4s1p. Исходя из заявляемой емкости батареи 9000мач получается 4*2250мач. Если брать Li-ion ячейки, которые могут заряжаться большИм током(4А), например LG 18650HE2 2500мач, то ток заряда будет 4500ма
Мощность зарядного устройства 85Вт, время заряда 18-21мин. Пройдемся по цифрам с учетом потерь на преобразование этой мощности хватит, чтобы зарядить аккумулятор емкостью 7000мач за 20 минут, но никак не 9000. При этом ток заряда составит 5300ма, но таких ячеек я не встречал.Даже если предположить, что такие ячейки есть, то на 2000мач они смело врут. Ну и далее переведем мач ITRON в мач батареи телефона по универсальной методике и получим 5650мач при 260грамм — уже не так впечатляет. И опять рассказ про мифическую 1000 циклов, которую батарея 4s конфигурации не проходит и со временем (при разбалансе) емкость батареи будет определяться самой слабой ячейкой. В ITRON есть контроллер АКБ, который разработчики называют DUBI1.0, но скорее всего это BMS микросхема от TI или подобное.

Есть еще «самородки» типа таких. Обещают зарядку за 30 секунд. Естественно никаких технических подробностей нет (да и быть не может), еще может заряжать и ноутбук. Очевидно, что это чушь, но как сказал один мой знакомый: «Леминги чаще на такое ведутся...». О том, что для зарядки эквивалента батареи для ноутбука за 30 секунд нужна мощность зарядника 6,6кВт и ее даже из розетки не вытащить(не говоря уже о размерах такого устройства). Но надо отдать должное — мужик правильно делает, что презентует девайс от имени некой забугорной фирмы («У нас же делать ничего не умеют...») и у людей в голове что-то срабатывает — ТАМ то не обманывают…

Подводя итоги, можно сказать, что у каждого конкурента есть свои сильные стороны, хотя врут все (кто-то больше, кто-то меньше). Когда мы начали работу над BatOn мы проводили анализ конкурентов (не имея их на руках для тестов, ориентировались по открытым данным) и должны были выбрать свою нишу.
BatOn позиционируется как самый легкий и бюджетный, среди своих конкурентов. Его емкость позволяет гарантировать пользователю один день работы телефона, а зачем таскать с собой 10000мач, если за день вам нужно только 2000?