Xiaomi против Globex: сравнение мобильных аккумуляторов

24 Ноя 2016

Xiaomi против Globex: сравнение мобильных аккумуляторов

Выбрать мобильный аккумулятор для повседневного пользования — за­да­ча непростая. Вопросов всегда два: какой объем нужен и чьи Power-бан­ки луч­ше? Отвечая на первый вопрос, мы решили остановить свой выбор на уст­рой­ст­вах, емкость которых позволит в течение целого дня содержать смартфон в рабочем состоянии: чтобы неустанно ловить покемонов или вы­полнять за­да­ния в Яндекс.Толоке, актуализируя информацию об ор­га­ни­за­ци­ях. Про­из­во­ди­тели внешних мобильных аккумуляторов будут пред­став­ле­ны следующими носимыми источниками электроэнергии: Globex Q150 и Xiaomi NDY-02-AL. Оба Power-банка имеют близкую паспортную ёмкость, они похожи по компоновке зарядных портов, по размеру и весу.

 

Проверка реальной емкости

Сначала убедимся в том, что емкость Power-банков, заявленная производителями, подкреплена реальными ха­рак­те­рис­ти­ка­ми. Для этого воспользуемся компактным тестером KCX-017, у которого кроме функции измерения ем­кос­ти аккумулятора есть возможность оценивать напряжение и силу тока USB-шины. Предвидя упреки по поводу неточности информации, полученной такими любительскими приборами, парируем их тем, что в силу до­ступ­нос­ти тестера, повторить измерения могут все желающие.

Тестер KCX-017 для мониторинга тока и напряжения на USB-шине с учетом потребляемого ресурса источника питания
Рис 1. Тестер KCX-017 для мониторинга тока и напряжения на USB-шине

В качестве блока питания будем использовать адаптер WB-10G05R, производства Asian Power Devices, способный выдать ток 2 ампера с постоянным напряжением 5 вольт. Указанными устройствами комплектуются портативные компьютеры Intel Compute Stick. Адаптер оснащен USB-разъемом Type-AF, что в данном случае удобно и уместно. Его использование — лучший выбор по сравнению с USB-шиной персонального компьютера, в общем случае не­спо­собной обеспечить зарядку аккумуляторов 2А-током.

Адаптер WB-10G05R, производства Asian Power Devices, способный выдать ток 2 ампера с постоянным напряжением 5 вольт
Рис 2. Адаптер WB-10G05R, производства Asian Power Devices

В эксперименте приняли участие абсолютно новые («из коробки») внешние аккумуляторы:

  • производитель Globex представлен моделью Q150, паспортная емкость которой заявлена в 15000 мАч;
  • производитель Xiaomi представлен моделью Mi Power Bank NDY-02-AL, по паспорту — 16000 мАч.

Мобильный аккумулятор Globex Q150 с поддержкой быстрой зарядки Qualcomm Quick Charge 3.0
Рис 3. Мобильный аккумулятор Globex Q150 с поддержкой быстрой зарядки Qualcomm Quick Charge 3.0

Мобильный аккумулятор Xiaomi Mi Power Bank 16000mAh Silver, модель NDY-02-AL
Рис 4. Мобильный аккумулятор Xiaomi Mi Power Bank 16000mAh Silver, модель NDY-02-AL

Предварительно оба Power-банка были полностью разряжены, запитав стик-компьютер от Intel. Потребление тока контролировалось USB-тестером и составило 0,50±0,01 ампера. Такую нагрузку можно считать щадящей, допустив при этом, что процесс разряда аккумуляторных батарей существенно не повлиял на их энергоресурс.

Оценим время зарядки мобильных аккумуляторов

Мониторинг зарядки Power-банков велся с помощью тестера KCX-017 с получасовой периодичностью, при этом фи­к­сировался потребляемый ток и напряжение питания аккумуляторных батарей.

Globex Q150

Мобильный аккумулятор Globex Q150 вышел на готовность через 7:10 часов, заряжаясь током 2,08±0,04 ампера при напряжении 5,15±0,01 вольта.

Мобильный аккумулятор Globex Q150: зарядка окончена!
Рис 5. Мобильный аккумулятор Globex Q150: зарядка окончена!

Особенность зарядки Power-банка Q150 состоит в том, что достигнув паспортного значения, управляющий конт­рол­лер прекратил потребление тока, что мы и видим на Рис 5. Наблюдать за уровнем заряда устройства удобно с помощью встроенного LCD-дисплея. Примечательно, что некоторые производители (в частности — ADATA) при­ме­не­ние оснастки такого рода использовали в качестве медиа-повода.

Mi Power Bank 16000

Поведение мобильного аккумулятора Xiaomi в процессе зарядки было совершенно непохоже на характер Globex Q150Q. Во-первых, потребление тока в диапазоне 1,75±0,05 ампера на начальном этапе зарядки отличалось по­сто­ян­ными перепадами на раз­ных временных отрезках. Создалось впечатление, что управляющий контроллер адап­ти­ро­вал­ся к состоянию батарей. На завершающем этапе потребление тока было снижено почти в два-три раза. Во-вторых, напряжение питания при этом оставалось на удив­ле­ние стабильным — 5,17 вольта, хотя этот факт в боль­шей степени характеризует стабильность источника питания, чем свойства Power-банка.

Mi Power Bank 16000 рапортовал об этапах зарядки своих батарей с помощью примитивного прогресс-индикатора, состоящего из четырех светодиодов, каждый из которых может находится в трёх состояниях: мигает, подсвечен и погашен. В целом, это верно отображает общую картину расходования (или в данном случае — пополнения) энер­го­ре­сур­сов АКБ данного Power-банка.

Зарядку Power-банка Xiaomi NDY-02-AL пришлось прекратить
Рис 6. Зарядку Power-банка Xiaomi NDY-02-AL пришлось прекратить

Интересной оказалась ситуация с завершением зарядки: через 9 часов мобильный аккумулятор вышел на уровень 14000 мАч, который и можно считать реальной емкостью Xiaomi NDY-02-AL. Процесс зарядки при этом не пре­кра­тил­ся, а продолжался с потреблением тока около 100 мА. Такая логика характерна для зарядных устройств, ко­то­рые подпитывают уже заряженные батареи малыми токами. В итоге, еще через два часа ёмкость АКБ была до­ве­де­на с 14013 мАч до 14215 мАч, и процесс зарядки пришлось просто прекратить.

Резюме

Результаты наблюдений за процессом зарядки испытуемых Power-банков были сведены в таблицу, что позволило построить график зависимости уровня заряда от времени для внешних аккумуляторов Globex и Xiaomi:

Динамика зарядки Power-банков Globex Q150 и Xiaomi NDY-02-AL
Рис 7. Динамика зарядки Power-банков Globex Q150 и Xiaomi NDY-02-AL​

Итак, по количеству выданной энергии, впереди мобильная АКБ Globex. Оценка «проседания» напряжения под нагрузкой также в ее пользу: 5.04 вольта против 4.98, хотя данное отличие и не является показательным. При зарядке, Power-банк Q150S вышел на готовность на два часа раньше, чем конкурирующий продукт от Xiaomi с реально меньшим объемом батареи. На графике видно, что процесс зарядки не носит линейный характер. Это означает, что встроенный контроллер АКБ управляет внутренними процессами, разделяя время заряда на интервалы и выбирая оптимальный режим для каждого из них.

Слабая сторона Power-банка Globex Q150S в невозможности применения его режимов зарядки напряжениями выше 5 вольт: где использовать 9-вольтовые или 12-вольтовые уровни на кабелях с разъемами USB-A не представляет ни потребитель, ни производитель (на самом деле, такие решения есть и они доступны, хотя и недешевы). Очевидно также, что риски повредить компьютерную технику в этом случае просто запредельные.

Фиксация момента полной разрядки Power-банка Globex Q150
Рис 8. Фиксация момента полной разрядки Power-банка Globex Q150​

Особого внимания заслуживают практикуемые производителями манипуляции с маркировкой емкости аккумуляторов. Для устройства Xiaomi указано максимальное значение 16000 мАч (типичное несколько ниже — 15000 мАч) для батареи с напряжением 3.6 вольта. Поскольку закон сохранения энергии неумолим, то при формировании напряжения Vbus=5 вольт, выдаваемого на разъем, ток уменьшится пропорционально увеличению напряжения. Коэффициент полезного действия внесет дополнительные поправки в этот расчет. Измеренные величины выданной мощности подтверждают данные тезисы.

Фиксация момента полной разрядки Power-банка Xiaomi NDY-02-AL
Рис 9. Фиксация момента полной разрядки Power-банка Xiaomi NDY-02-AL

Такие явления, как линейный график зарядки или асимптотическое приближение к максимальной емкости не имеют значения в оценке функциональности мобильного аккумулятора Xiaomi. Это не более чем проявление работы его схемных решений. О них мы поговорим в следующих публикациях.

Вместо послесловия

Статья о свойствах аккумуляторных батарей только выиграла бы, если бы мы рассмотрели их возможности не сей­час («из коробки»), а через год-полтора, когда количество циклов разряда ляжет тяжелым бременем на гальвани­че­ские элементы Power-банков. К сожалению, будущее нам готовит новые задачи, и через год–полтора на полках магазинов для мобильных аккумуляторов с разъемами USB Type-A места уже не будет. Да и обзоры о ветеранах рынка читать никто не станет.

Теги: