امتیاز دهید
  • 4.00 / 5 5
(4 نظر)

عمر مفید پاوربانک :

مقدمه :

برای تمام خریداران جدید یا کاربران فعلی پاوربانک همواره این پرسش مطرح است که عمر مفید پاوربانک چه مدت است یا به چه میزان می‌توان از یک پاوربانک استفاده نمود؟

با توجه به اینکه بخش ذخیر‌ه‌کننده انرژی الکتریکی در یک پاوربانک یک یا چند باتری لیتیوم-یون یا لیتیوم-پلیمر می‌باشد، برای پاسخ به این پرسش ابتدا باید به تعریف مفاهیم اولیه زیر در مورد باتری پرداخت:

نرخ شارژ یا دشارژ سی (C-Rate) :

پارامتری است که برای نمایش نرخ یا سرعت شارژ یا دشارژ یک باتری نسبت به زمان تعریف می‌شود. با مرجع قرار دادن زمان ۱ ساعت به عنوان زمان تخلیه یا شارژ کامل، زمان شارژ یا دشارژ به نسبت عکس افزایش ضریب C کاهش خواهد یافت. به عنوان مثال نرخ دشارژ ۱C نشان‌دهنده تخلیه کامل انرژی الکتریکی ذخیره شده در باتری ظرف ۱ ساعت و نرخ دشارژ ۲C نشان‌دهنده تخلیه باتری ظرف نیم ساعت می‌باشد.

وضعیت شارژ (SOC) :

وضعیت شارژ (State of Charge) نشان‌دهنده وضعیت فعلی شارژ نسبت به ظرفیت باتری می‌باشد. به عنوان مثال ظرفیت نامی یک سلول نوع ۱۸۶۵۰ لیتیوم-یون ۳۳۵۰ میلی‌آمپرساعت می‌باشد که اگر میزان شارژ آن ۱۶۷۵ میلی‌آمپرساعت باشد، SOC = 1675/3350 = 50% و اگر میزان شارژ آن ۳۶۸۵ میلی‌آمپرساعت (تحت شرایط خاص بیش از ظرفیت نامی) شود، SOC = 3685/3350 = 110% است.

عمق دشارژ (DOD) :

عمق دشارژ (Depth of Discharge) نشان‌دهنده میزان تخلیه باتری نسبت به ظرفیت نامی می‌باشد. به عنوان مثال اگر %۷۵ ظرفیت نامی یک باتری مصرف شده باشد، DOD = 75% خواهد بود.

باید توجه داشت که تمام ظرفیت نامی یک باتری قابل تبدیل به انرژی الکتریکی نیست. زیرا اگر باتری به طور کامل تخلیه گردد، آسیب جدی غیرقابل بازگشت دیده و دیگر قابل استفاده نخواهد بود. بنابراین، مقداری از ظرفیت نامی به عنوان «ظرفیت غیرفعال» (Inactive Capacity) درنظر گرفته می‌شود و روابط زیر همیشه برقرار هستند:

۱) ظرفیت نامی = وضعیت شارژ + عمق دشارژ = (انرژی دخیره شده + ظرفیت غیرفعال) + عمق دشارژ

۲) ظرفیت قابل دسترسی = انرژی ذخیره شده + عمق دشارژ

۱) Rated Capacity =SOC + DOD = (Inactive Capacity + Stored Energy) + DOD

۲) Available Capacity = Stored Energy + DOD

شکل ۱ ارتباط بین این پارامترها را به خوبی نشان می‌دهد:

 

تعریف پارامترهای وضعیت شارژ و عمق دشارژ باتری جهت توضیح عمر مفید پاوربانک

شکل ۱ : تعریف پارامترهای وضعیت شارژ و عمق دشارژ باتری جهت توضیح عمر مفید پاوربانک

 

سیکل شارژ (چرخه شارژ) :

طبق تعریف یک چرخه یا سیکل شارژ موقعی کامل می‌شود که جمع درصد دشارژ باتری برابر %۱۰۰ گردد. جهت توضیح بهتر به مثال زیر توجه فرمایید:

شارژ نخست

شارژ دوم

شارژ سوم

شارژ چهارم

درصد شارژ

۱۰۰

۸۰۷۳۹۰
درصد دشارژ۲۳۳۸۲۰

۱۹

چون جمع درصد دشارژ باتری در این ۴ بار شارژ برابر %۱۰۰ می‌گردد، طبق تعریف فوق کل این روند بدون توجه به تعداد دفعات و درصد شارژ، یک سیکل کامل محسوب می‌گردد :

۲۳% + ۳۸% + ۲۰% + ۱۹% = ۱۰۰%

عمر مفید پاوربانک :

ظرفیت باتری در اثر استفاده مداوم و طی شدن سیکل‌های شارژ به مرور کاهش می‌یابد. طبق تعریف، عمر مفید یک پاوربانک زمانی به پایان می‌رسد که ظرفیت آن به %۸۰ ظرفیت اولیه کاهش یابد.

عمر مفید یک پاوربانک در بهترین شرایط استفاده حدود ۱۰۰۰ سیکل (با تعریف فوق) و دربدترین شرایط حدود ۳۰۰ سیکل می‌باشد که به طور متوسط آماری ۵۰۰ سیکل درنظر گرفته می‌شود.

تصور عمومی بر این است که یک پاوربانک پس از پایان عمر مفید خود غیرقابل استفاده بوده و باید دور انداخته شود. اما طبق تعریف فوق، این تصور کاملاً اشتباه بوده و پس از طی شدن سیکل‌های عمر مفید، یک پاوربانک با لحاظ نمودن کاهش ظرفیت تدریجی همچنان قابل استفاده می باشد تا ظرفیت آن به صفر نزدیک گردد.

تأثیر عمق دشارژ بر عمر مفید پاوربانک :

همانطور که در شکل ۲ ملاحظه می‌فرمایید، با کاهش عمق دشارژ تعداد سیکل‌های شارژ افزایش می‌یابد. اما در مقابل، کاربر از تمام ظرفیت پاوربانک استفاده نمی‌نماید و به بیان دیگر، از تمام هزینه صرف شده برای خرید پاوربانک به صورت کامل استفاده نمی‌کند.

 

تأثیر عمق دشارژ بر عمر مفید پاوربانک

شکل ۲ : تأثیر عمق دشارژ بر عمر مفید پاوربانک

 

با یک مثال عددی موضوع روشن‌تر خواهد شد:

فرض کنید پاوربانکی با ظرفیت ۱۰۰۰۰ میلی‌آمپرساعت خریداری نموده‌اید. طبق جدول شکل ۲ بسته به شرایط که در ادامه مطلب به آنها اشاره خواهد شد، با عمق دشارژ %۱۰۰ عمر مفید پاوربانک بین ۳۰۰ تا ۵۰۰ سیکل خواهد بود، یعنی پس از ۳۰۰ تا ۵۰۰ سیکل کامل، ظرفیت آن به ۸۰۰۰ میلی‌آمپر ساعت خواهد رسید. اما با عمق دشارژ %۵۰، عمر مفید پاوربانک بین ۱۲۰۰ تا ۱۵۰۰ سیکل شارژ خواهد بود که معادل ۶۰۰ تا ۷۵۰ سیکل کامل خواهد بود که بیشتر از عمر مفید در حالت دشارژ ۱۰۰% است. اما در مقابل، شما فقط از نصف ظرفیت پاوربانک خود استفاده نموده‌اید و مانند این است که هزینه خرید یک پاوربانک ۱۰۰۰۰ میلی‌آمپرساعت را پرداخت نموده، اما به اندازه یک پاوربانک ۵۰۰۰ میلی‌آمپرساعت از آن استفاده می‌نمایید.

بهینه‌ترین حالت استفاده برای داشتن عمر مفید بالا و حداکثر استفاده از ظرفیت به صورت هم‌زمان، شارژ پاوربانک پس از تخلیه تا میزان %۲۵ (معادل ۱ چراغ روشن برای پاوربانک‌هایی که ۴ چراغ نمایشگر میزان شارژ باقیمانده دارند) می‌باشد.

تأثیر سرعت دشارژ بر عمر مفید پاوربانک :

همانطور که در نمودار شکل ۳ ملاحظه می‌فرمایید، افزایش سرعت دشارژ تأثیر منفی بر عمر مفید پاوربانک برجای می‌گذارد. این شکل نشان می‌دهد که ظرفیت یک پاوربانک ۹۷۰ میلی‌آمپرساعتی در صورت تخلیه با سرعت ۱C یعنی تخلیه کامل ظرف ۱ ساعت پس از ۵۰۰ سیکل به حدود ۸۳۰ میلی‌آمپرساعت کاهش خواهد یافت.

اما اگر همین پاوربانک با سرعت‌ ۱.۳C معادل ۴۶ دقیقه کاملاً تخلیه گردد، ظرفیت آن پس از ۵۰۰ سیکل به حدود ۷۸۰ میلی‌آمپرساعت و اگر با سرعت ۲C معادل نیم ساعت کاملاً تخلیه گردد، ظرفیت آن به شدت کاهش یافته و پس از ۵۰۰ سیکل به حدود ۵۸۰ میلی‌آمپرساعت خواهد رسید.

 

تأثیر سرعت دشارژ بر عمر مفید پاوربانک

شکل ۳: تأثیر سرعت دشارژ بر عمر مفید پاوربانک

تأثیر ولتاژ شارژ بر عمر مفید پاوربانک :

شکل ۴ نشان‌دهنده تأثیر دوگانه افزایش ولتاژ شارژ بر عملکرد پاوربانک می‌باشد که از یک طرف سبب افزایش ظرفیت و از طرف دیگر باعث کاهش عمر مفید پاوربانک می‌گردد.

 

تأثیر ولتاژ شارژ بر عمر مفید پاوربانک و ظرفیت

شکل ۴ : تأثیر ولتاژ شارژ بر عمر مفید پاوربانک و ظرفیت

این جدول نشان می‌دهد که به ازای هر ۰.۱ ولت افزایش / کاهش ولتاژ شارژ نسبت به مقدار استاندارد ۴.۲ ولت، ظرفیت %۱۰  افزایش/ کاهش و عمر مفید نصف / دو برابر می‌گردد که تأثیر بسیار قابل توجهی بوده و بیانگر لزوم دقت در طراحی مدارات شارژ پاوربانک می‌باشد.

ارتباط بین برند و عمر مفید پاوربانک :

شکل ۵ نمودار عمر مفید پاوربانک از ۱۱ برند رایج در بازار را نشان می‌دهد که دارای ظرفیت نامی تقریباً یکسان می‌باشند.  اما ظرفیت پاوربانک‌های ساخت سازندگان معتبر مانند روپاور (RAVPower) پس از ۲۵۰ سیکل کاری به دلیل استفاده از مواد اولیه مرغوب، تکنولوژی ساخت پیشرفته و دقت بالای مدارات الکترونیکی کنترلی و حفاطتی، دارای افتی بسیار کمتر از سازندگان نامعتبر است که طبعاً قیمت پاوربانک تولیدی آنها کمتر از سازندگان معتبر می‌باشد.

 

عمر مفید پاوربانک از برندهای مختلف

شکل ۵ : عمر مفید پاوربانک از برندهای مختلف

شرایط مناسب نگهداری پاوربانک :

از شکل ۶ می‌توان دریافت که در صورت عدم استفاده از پاوربانک به مدت طولانی، بهتر است که دمای محیط نگهداری تا حد امکان پایین و میزان شارژ حدود نصف باشد.

 

تأثیر درصد شارژ و دمای نگهداری بر عمر مفید پاوربانک

شکل ۶: تأثیر درصد شارژ و دمای نگهداری بر عمر مفید پاوربانک

– جهت مطالعه در مورد ساختار پاوربانک به این مطلب مراجعه فرمایید.

– جهت مطالعه در مورد تفاوت ظرفیت نامی و واقعی پاوربانک به این مطلب مراجعه فرمایید.

– جهت مشاهده مشخصات فنی و سفارش پاوربانک های برند روپاور (RAVPower) که از برترین برندهای پاوربانک موجود در بازار به لحاظ تکنولوژی ساخت و عمر مفید می‌باشد، لطفاً به این بخش از سایت مراجعه فرمایید.


 

مطلب قبلی ظرفیت نامی و واقعی پاوربانک
مطلب بعدی پروتکل ارتباطی NFC چیست؟

دیدگاهتان را بنویسید