Все носимые электронные устройства имеют одно слабое звено это электропитание. Над улучшением его характеристик работают все производители. Основные проблемы с простыми зарядками: длительное время подзарядки, обрыв провода, поломка разъёма питания (длительная и неаккуратная эксплуатация).
При стремительном росте функциональных возможностей умных гаджетов требуются и надёжные аккумуляторы большой ёмкости при ограниченных размере и весе. Ёмкость их достигает 3000-8000 mah. Заряжать их через порт USB–A долго. Зарядки при этом тоже умнеют. Среди них все более популярным становится стандарт Quick Charge 3.0 или PD (Power Delivery 3.0) для уменьшения времени зарядки аккумулятора через разъём USB Type–C.
В случаях, когда необходимо зарядить гаджет вдали от постоянной сети, можно воспользоваться переносным повербанком (внешний аккумулятор). Например, Xiaomi MI Wireless Powerbank 10000 mAh QC3.0/PD2.0, а для зарядки самих беспроводных зарядок в домашних условиях или автомобилях выпускаются зарядки Xiaomi Wireless Charger мощностью до 20W или Power Bank KP-Super 6700 mAh c индукционной передачей энергии, работающей от сети 220В. На рис. 1 изображено расположение индукционной зарядки powerbank xiaomi и мобильного телефона при зарядке. Условно изображено электромагнитное поле между ними.
Как видно из рисунка, телефон заряжается без проводов. Сам повербанк заряжается по кабелю от компьютера, сетевого или автомобильного блока питания, имеющих порт USB Type–C работающий по стандарту QC 3 или USB PD 3.0. Это уменьшает время и обеспечивает щадящий режим зарядки.
Технические характеристики
Беспроводной банк питания Сяоми ёмкостью 10000 мАч состоит из:
- корпуса;
- пластикового скелета (внутри корпуса);
- катушки с контроллером;
- Li-Pol аккумулятора;
- двух термодатчиков;
- 5 светодиодов;
- двух разъёмов – USB-А и USB-С;
- выключателя.
Коротко о технических характеристиках:
- Корпус изготовлен из анодированного алюминия, обтекаемой формы, крепкий.
- Li-Pol аккумулятор имеет ёмкость 10000 мАч и напряжение 3,7 В, обладает низким током саморазряда, у него нет эффекта памяти, обладает высокой плотностью энергии. Работает совместно с электронной платой. Для продолжительной работы предусмотрено плавное изменение тока (при запуске и окончании процесса зарядки).
- Термодатчики расположены следующим образом: один по центру катушки, второй рядом с аккумулятором.
- Время 100% зарядки: за 6 ч до 18 Вт и за 4 ч до 10 Вт через порт USB–C.
- Рабочий интервал температур от +5 до +35 градусов.
- Поддерживает режимы: обычную зарядку, QC 3.0 и Power Delivery 2.0.
- Габариты: 47,9 x 71,6 x 18,4 мм.
- Весит до 310 г.
- Набор защиты электрической цепи (6 видов: перегрев / короткое замыкание / скачки напряжения / сверхток / перезаряд / переразряд).
- Параллельная зарядка трёх гаджетов.
- Индукционный выход (беспроводная зарядка) до 10 Вт.
- Цвет – чёрный (с оттенками).
- Расстояние между повербанком и заряжаемым смартфоном до 5 мм.
На рис. 2 изображён внешний вид портативного Wireless Powerbank для умных гаджетов.
На поверхность для индукционной зарядки (под ней расположена катушка) нанесён материал soft-touch для предотвращения скольжения. С другой стороны изображён логотип Xiaomi (mi). На рис. 3 изображён внешний вид индукционной катушки и платы с контроллером управления.
Передающая катушка располагается внутри корпуса Power bank. Вторая (приёмная) в заряжаемом гаджете. Их взаимодействие (по стандарту ЦИ) обеспечивает бесконтактную зарядку устройств.
Контроллер индукционной катушки повера управляет передачей уровня энергии с частотой от 100 до 205 кГц. Диаметр катушки передатчика и приёмника составляет 30-80 мм. Интеллектуальная система Auto ID сама определяет тип подключаемого гаджета и выбирает оптимальную мощность, а при полном уровне отключает зарядку. Их геометрические центры или указанные места должны совпадать. С увеличением дистанции передаваемая мощность будет уменьшаться. При этом увеличивается длительность зарядки. Допустимое расстояние между плоскостями до 4 мм.
Функции и особенности
Схемотехника и программное обеспечение зарядки Xiaomi powerbank позволяет одновременно заряжать три гаджета (функция сквозной зарядки). Например, один из них будет подзаряжаться беспроводным путём, второй по кабелю от порта USB-A, третий – по кабелю от USB 3.1. Сама зарядка при этом тоже может быть третьим устройством и заряжаться от сетевой зарядки (ЗУ). Например, от порта usb быстрой зарядки ZMI Fast Charging 65 Вт 2-USB+UCB-C. В принципе, может заряжаться от любой сетевой зарядки, поддерживающей функцию QC3 или Power Delivery (PD). На рис. 4 показан вариант 3 в 1 (три) гаджета на подзарядке от power bank.
Заряжать его можно от компьютера, ноутбука или простой зарядки через порт USB. При этом время подзарядки будет больше.
Технология QC 3.0 использует алгоритм INOV (Интеллектуальное Определение Оптимального Напряжения). Это позволяет программно вычислить требуемую мощность на выходе. Заложено 4 режима работы: 5В/2А, 9В/2А, 12В/1,7А и 20В для динамической настройки на требуемый уровень напряжения и величину зарядного тока. По мере увеличения % заряда, ток будет уменьшаться. При этом уменьшается и нагрев (избыточный). Надо помнить, что большой длительный ток заряда и высокая температура разрушают аккумулятор.
Встроенная логика сама определяет тип нагрузки. По стандарту QC3.0 напряжение изменяется с шагом 0.2 В в диапазоне от 3.6 до 20 В (5-12 В). Чем сильнее разряжена батарея, тем с большего напряжения начнётся подзарядка.
ЗУ поддерживает и протокол более продвинутого стандарта USB Power Delivery. Он отличается от USB 3.0 дополнительными контактами и обеспечивает большую мощность. Протокол обмена основывается на последовательной передаче сигналов типа запрос-ответ между ЗУ и гаджетом. Зарядка может осуществляться в двух направлениях. В зависимости от того, кто больше заряжен, тот и ЗУ. Если у ЗУ и гаджета разные версии стандартов, процесс зарядки будет происходить по правилам нижней версии.
B wireless charging предусмотрена электронная система защиты; от короткого замыкания, перегрева (один термодатчик рядом с катушкой, другой у аккумулятора) и от перегрузки зарядного тока и напряжения. При любой ошибке отключается, а при обнаружении металлических предметов на девайсе не включается. При 100% зарядке гаджета выключается. Двойное нажатие на кнопку включает режим малого тока. Эта система повышает продолжительность работы ваших устройств.
Технологии быстрой зарядки по проводу
Зарядка большинства гаджетов происходит по проводу через разъёмы USB. Для управления процессом зарядки используются контроллеры в зарядке и в самом смартфоне. Общение между ними происходит через контакты D+ /D- порта USB, и смартфон сам выбирает нужное напряжение. Метод быстрой зарядки требует от разъёмов и кабелей возможность передавать необходимую мощность с наименьшими потерями. Так, на смену 8-контактного порта USB 3.0 внедряется USB 3.1 Type C – 24-контактный. Он выдерживает большую нагрузку (до 3А) и скорость передачи информации до 40 Гбит/с. Кабель для USB 3.1 является двунаправленным. Информация передаётся в обоих направлениях одновременно.При этом неважно, какой стороной его подключать, он симметричный. Разъёмы устойчивы к повреждению. На рис. 5 изображён 12-жильный кабель и 24-контактный USB 3.1 Type C для быстрой зарядки.
Для управления процессом быстрой зарядки разработаны стандарты:
- USB Battery Charging 1.2 (BC1.2) ток зарядки до 1.5 А при 5В;
- Huawei Fast Charge Protocol (FCP) – от компании Huawei, конкурирует с QC 2.0;
- QuickCharge 1.0 – зарядка на 5 вольт, ток до 2 А (встречается редко);
- QuickCharge 2.0 – от 5 v до 12 v;
- QuickCharge 3.0 – до 20 v;
- Adaptive Fast Charging (AFC) – совместима с QC 2.0, напряжение 9 вольт (вместо 12);
- TurboPower – вариация QuickCharge 2.0 – совместимая (встречается в оборудовании Toshiba и Lenovo);
- HiSilicon – используется в устройствах Huawei, Pump Express Plus – аналог QuickCharge 2.0 (для чипов компании MediaTek);
- QuickCharge 4.0 – увеличена скорость зарядки на 20% по сравнению с QC 3.0, полная поддержка с PD;
- Power Delivery (PD) – ток до 3 А при напряжении до 20 вольт, может использоваться для зарядки ноутбуков (крупные девайсы).
Пока единого стандарта нет. Методы управления быстрой зарядкой постоянно совершенствуются, и всё это делается для экономии вашего времени. Прогрессируют стандарты QC и PD, которые наряду с простой зарядкой используются в этом девайсе.
Мнение эксперта — стоит ли покупать или обратить внимание на аналоги?
Принцип беспроводной передачи энергии на расстояние с помощью электромагнитной индукции завоёвывает всё большую популярность в разных областях деятельности человека. Например, в связи, здравоохранении, производстве автомобилей и промышленности. Конкурентов такого класса у Xiaomi Powerbank с поддержкой qi пока мало. Например, Wireless MI Power bank Youth Edition WPB15ZM (молодежная версия) и Primo Wireless Charging 8000 в пластмассовом корпусе от того же производителя.
Такими девайсами пользоваться просто. Нужно только положить мобильный на powerbank и через некоторое время снять. С такой задачей справятся даже дети. В комплект поставки входит: сам power, кабель-переходник с USB-C на USB-A, документация. При покупке проверяется подлинность товара. Нужно стереть покрытие на упаковке, чтобы увидеть 20-разрядный код безопасности и получить подтверждение на сайте www.mi.com/verify.
Основные характеристики этих wireless power charger приведены в таблице 1.
| Характеристики | Мод. PLM11ZM | Мод.WPB15ZM | Primo Wireless Charging 8000 |
| Емкость | 10000 (8000) мАч | 10000 (8000) мАч | 8000 (6000) мАч |
| Аккумулятор | Li-Pol | Li-Pol | Li-Pol |
| Мощность | 15 W (5 В, 3 а) | 12 Вт (5 В, 2.43 а) | 10 Вт (5 В, 2.1 а) |
| Мощность для Qi | до 7,5 Вт | до 7,5 Вт | 5 V 650 mA |
| Время 100% зарядки | 4 ч. (12V 1. 5A) | 4 ч. (12V 1. 5A) | 4 ч. (5V 2A) |
| Стандарты | PD,QC | QC | 5 В ( 2,1 А) |
| Зарядка от USB | до 2 шт. | 1 | 1 |
| Размер | 148 × 72 × 19 мм | 148 х 71 х 17 мм | 148 х 71 х 15 мм |
| Корпус | металл | пластик (ABS) | пластик (ABS) |
| Вес | 300 г | 230 г | 200 г |
| AliexpressЯ.Маркет | AliexpressЯ.Маркет | AliexpressЯ.Маркет |
Табл. 1. Характеристики 3-х беспроводных зарядных устройств.
Мнение экспертаАлексей БартошСпециалист по ремонту, обслуживанию электрооборудования и промышленной электроники.Задать вопросИз таблицы видно, что умная зарядка 11 модели имеет лучшие параметры: большие емкость и мощность, поддерживает стандарт PD и подзарядку трёх гаджетов одновременно. Корпус устойчив к падениям, так как изготовлен из алюминиевого сплава. Сам заряжается с любого разъёма USB или беспроводным способом, одновременно заряжает других. Это очень удобно. Подходит для зарядки девайсов Apple, Samsung, Huawei, Sony, LG, хотя немного проигрывает в весе и цене. Цена 11-ой модели немного выше.
Перед покупкой нужно точно определиться с ценой и необходимыми функциональными возможностями для удобства в использовании, что довольно непросто. Для получения подробной информации об устройстве стоит почитать отзывы на форумах и в соцсетях.
