Насколько эффективно последовательное соединение (по подзарядке) powerbank?

Question

[Volfs]

Будет ли эффективным для повышения суммарной емкости последовательное соединение нескольких пауэр-банков?
Насколько реально (во сколько раз) увеличится емкость в батарее из N одинаковых изделий?

Comments

[Виктор]

Фокс Йовович вам уже дал хороший ответ. Но раз вы просите меня, добавлю - так, как на вашем фото, не делается. Источники энергии должны подключаться параллельно, а не последовательно, поскольку последовательное подключение приводит к сильному понижению КПД.
Как правило, в любом powerbank как раз и есть параллельное соединение нескольких одинаковых аккумуляторных элементов. Так что если вам не хватает ёмкости powerbank, содержащего, скажем, 3 элемента, то вместо последовательного соединения нескольких таких powerbank приобретите другой, содержащий 6 или 10 таких элементов.

Answer 1

[Григорий Боев]

Если КПД 90% (на вход и выход), то 3 повербанка по 10А*ч по такой схеме дадут:

3й - 10000*0,9 =9000 (разряд 3го)
2й - 10000*0,9*0,9*0,9 = 7290 (разряд 2го, заряд 3го, разряд 3го)
1й - 10000*0,9*0,9*0,9*0,9*0,9 = 5904,9 (разряд 1го, заряд 2го, разряд 2го, заряд 3го, разряд 3го)

Итого 22195мАч или 74% полезной ёмкости.

Вот таблица для расчёта

Comments

[Volfs]

Спасибо!
Полагаю, Вы наиболее полно ответили на мой вопрос!

Answer 2

[Армянское Радио]

Так себе идея, потому что каждый выход от банка снабжен DC-DC преобразователем, который будет съедать себе, в рамках своего КПД, от 7 до 15% энергии.

А в зарядной цепи может вообще линейный стабилизатор стоять, у которого КПД как такового нет - всю "лишнюю" энергию он добросовестно переведет в тепло.

А если в середине цепочки будет "пустой" банк, это вообще будет профанация - на зарядку пустой батареи уходит больше энергии, чем она потом сможет отдать.

Comments

[Volfs]

Спасибо за отклик! Это мой первый вопрос на "хабре"...

Предполагается первоначально штатно зарядить каждый PowerBank, а потом уже соединять в гирлянду и подключать к нагрузке. При этом самый последний в цепи - постоянно подключен к зарядному устройству.

Просто задача состоит в том, чтобы сделать некий ИБП из того, что имеем.
А потребителем будет не телефон, а камера видеонаблюдения, которая должна работать круглосуточно, и в условиях частых перебоев с электроэнергией в помещении (1-2 раза в неделю на 3-4 часа).

[Армянское Радио]

Стоило эти важные детали прописать прямо в вопросе :)

Если новых покупок не планируется, этот вариант приемлем. В противном случае, я бы влупил просто свинцовую батарею на 12 вольт да и все. Наверняка БП у камеры выдает как раз 12 вольт

[Volfs]

Фокс Йовович,
Нет. Она USB-шная, пятивольтовая.
И БП у нее как у мобильника. Поэтому и начали рассматривать PowerBank-и.
Реальное потребление 1,5...1,8 А.
БП - 2,0 А с выходом на обычный мини-USB штеккер.
10000 PowerBank один - не устраивает. Слишком быстро садится - за 4 часа
Если точно такой же аналогичный подколючить как показано на рисунке, насколько увеличится емкость? И соответственно время работы?
Я понимаю, что конечно же не в 2 раза.
Но как ориентироваочно прикинуть на сколько?
В 1,5 раз? в 1,8? или во сколько?

[WbICHA]

Volfs, а вариант разобрать оба пб и пересобрать один не рассматривается? Я не специалист в данном вопросе, но, насколько помню, если второй блок аккумуляторов подключить параллельно, то никаких проблем не будет.
Однако я бы загуглил этот момент, более чем уверен, что подобное уже воплощали в жизнь.

[Армянское Радио]

WbICHA, если в банке хороший контроллер с балансировщиком заряда (а большинство банков такие), после этого получится плохой банк с плохим контроллером

[WbICHA]

Фокс Йовович, хм, хорошо, а как тогда вариант поставить оба пб на зарядку, а на выходе поставить реле, чтобы пока есть заряд в пб1, использовался он, а когда кончится, пб2.

[Volfs]

WbICHA,
Нет, вариант с реле и прочей ручной, либо автоматической коммутацией не рассматривается.
Конструкция должна быть минимизирована и располагаться на внутренней поверхности подвесного потолка.

[lonelymyp]

Фокс Йовович, какой нафиг балансировщик в повебанке? вы хоть раз в жизни повербанк открывали?
Можно совершенно спокойно подключать нужное количество батареек к уже имеющимся соблюдая полярность.

[Армянское Радио]

lonelymyp, Открывал свой, Li-Pol на 25 000mАh. Батареи выведены на плату с ключами, которые их коммутируют по командам контроллера.

[lonelymyp]

Обычный повербанк внутри выглядит примерно так, куча банок на одной общей шине.
В шапке поста как раз такой.

Раздельное подключение банок встречал лишь раз, лет 5-7 назад в старых фирменных ксяоми и с тех пор такого чуда не видел, т.к. это довольно бессмысленно.

[Армянское Радио]

lonelymyp, Если банк выдает 19 вольт для ноутбука - переключение батарей вполне осмысленно.

Answer 3

[lonelymyp]

Если нужно продлить беспрерывное время работы, а в наличии несколько слабых повербанков, то можно так сделать. Это имеет смысл если некому перетыкать банки или нельзя прерывать процесс.
Но как сказано выше, это не очень разумно в плане КПД. В плане КПД разумнее подключать их по очереди, разряжая каждый полностью.

Comments

[Volfs]

Спасибо!
Пусть даже со значительно сниженным КПД, но тем не менее нам важен сам факт и реальное увеличение емкости в целях увеличения времени автономной работы устройства.

[lonelymyp]

Есть кстати вот такие монстры :) https://aliexpress.ru/item/1005001993498089.html
Можно собрать самому супер повербанк из старых батарей из ноутбучных аккумуляторов

Или альтернатива https://aliexpress.ru/item/4000468661414.html

Answer 4

[Developer]

Увеличение ёмкости достигается путём параллельного соединения аккумуляторов.
При последовательном соединении огромное количество энергии будет расходоваться на заряд следующего аккумулятора, теряя много энергии на тепло. Настолько неэффективно, что лучше сразу забыть о такой идее

Comments

[Volfs]

Но ведь заряд следующего аккумулятора тоже будет использован для питания нагрузки!

Вопрос - сколько совокупно смогут мА/ч отдать в нагрузку пара таких банков, включенных, как показано на рисунке, когда отключится свет. Каждый - 10000 ма/ч
См. мои комментарии к предыдущему ответу.

[Saboteur]

Настолько неэффективно, что лучше сразу забыть о такой идее

Ну это неверный вывод.
Неэффективно - да, но почему сразу забыть, если эффект все-таки есть?

[Volfs]

Saboteur,
Да, согласен с Вами.
Ведь любой вопрос - всегда вопрос про деньги.
И в данном случае - покупать второй аналогичный, с которым мы достигнем требуемого время непрерывной работы, либо купить другой, более емкий, но и соответственно более дорогой?