Comment fonctionne un powerbank ? Explication simple

Comment fonctionne un powerbank, ce petit appareil portable qui stocke l’énergie électrique ? Le mieux est de l’imaginer comme une prise de courant mobile

Comment fonctionne un powerbank – fonctionnement, structure, composants et performances

Un powerbank est un chargeur portable doté d’un boîtier robuste et souvent compact qui protège les composants internes et rend le powerbank portable. Il est utilisé pour alimenter des appareils électroniques tels que des smartphones, des tablettes, des ordinateurs portables, des montres intelligentes et d’autres appareils dotés d’un port USB lors de déplacements. Le powerbank sert de batterie externe qui stocke l’énergie électrique et peut la restituer à d’autres appareils en cas de besoin.

• La banque d’alimentation offre un moyen pratique de recharger des appareils en voyage, lors d’activités en plein air ou en cas d’urgence. Elle sert de source d’énergie de réserve fiable lorsqu’il n’y a pas de prise de courant à proximité. Pour que cela fonctionne, elle est d’abord rechargée via une source d’alimentation externe. Des LED indiquent l’état de charge du powerbank.

• Le régulateur de charge veille à ce que le courant circule de manière régulière et sûre dans les cellules. Le courant est stocké dans les cellules internes. La plupart des powerbanks utilisent des batteries au lithium-ion (Li-Ion) ou au lithium-polymère (Li-Po). Ceux-ci ont une densité énergétique et une efficacité élevées. Les batteries Li-Ion sont cylindriques ou prismatiques, tandis que les batteries Li-Po peuvent être fabriquées dans des formes plus flexibles.

• Les régulateurs de charge et de décharge sont des circuits qui contrôlent le flux de courant afin de ne pas endommager les accumulateurs lors de la charge et de la décharge. Des circuits de protection intégrés empêchent les surcharges, les décharges profondes, les courts-circuits et les surchauffes. Le régulateur de charge et le régulateur de décharge se répartissent le travail comme suit : Le régulateur de charge régule le flux de courant lorsque le powerbank est en charge, tandis que le régulateur de décharge assure une charge constante et sûre des appareils externes.

• Le powerbank lui-même est généralement rechargé via un port micro-USB, USB-C ou Lightning. Un appareil externe, tel qu’un smartphone, est connecté à la banque de puissance via un câble USB. La plupart des powerbanks ont des connexions USB-A ou USB-C. L’appareil connecté est rechargé en convertissant l’énergie stockée dans le powerbank en énergie électrique et en la transmettant à l’appareil.

• La capacité d’un powerbank est exprimée en milliampères-heures (mAh) et détermine la quantité d’énergie qu’il peut stocker. Une capacité plus élevée signifie que le powerbank peut stocker plus d’énergie et donc recharger plus d’appareils ou des appareils plus grands. Toutefois, toute l’énergie stockée ne peut pas être utilisée, car une partie est perdue à cause de la chaleur et de l’efficacité du circuit. L’efficacité se situe typiquement entre 80 et 90 %.
• Le temps de charge nécessaire pour recharger complètement le powerbank dépend de la capacité du powerbank et de la puissance de la source d’alimentation. Les sources de courant plus élevées se chargent plus rapidement que les sources de courant plus faibles. En outre, les powerbanks modernes sont équipées de plusieurs mécanismes de protection. Ainsi, la protection contre la surcharge empêche les cellules de la batterie de se charger au-delà de leur capacité maximale.
• La protection contre les décharges profondes empêche les cellules de la batterie de tomber en dessous d’une tension critique, tandis que la protection contre les courts-circuits évite les dommages causés par les courts-circuits et que la protection thermique prévient la surchauffe des cellules de la batterie pendant le processus de charge.

Quel modèle pour quel usage

Il existe différents modèles de powerbanks qui se distinguent par plusieurs aspects. Il s’agit notamment de la capacité, de la puissance de sortie, des connecteurs, de la vitesse de chargement et des fonctions supplémentaires. La grande variété de powerbanks est adaptée à différents besoins et applications. Le choix du powerbank approprié dépend des exigences individuelles.

• Si la capacité est le facteur le plus important, il faut d’abord répondre à la question de l’intensité du courant électrique souhaité. Les banques de puissance pour porte-clés, par exemple, ont une faible capacité allant jusqu’à 5.000 mAh et conviennent donc aux cas d’urgence, par exemple pour recharger une fois le smartphone.

• La plupart des utilisateurs utilisent des powerbanks standard de 5.000 mAh à 10.000 mAh. Elles offrent un bon équilibre entre portabilité et performance. Ils aident à recharger un smartphone une ou deux fois ou une tablette une fois.

• Si vous cherchez un powerbank pour des activités de plein air (de plusieurs jours), il vaut mieux opter pour des capacités de 10.000 mAh à 20.000 mAh et plus. Ces powerbanks sont plus grands et plus lourds, mais peuvent recharger plusieurs fois plusieurs appareils, y compris des tablettes et des ordinateurs portables.

• Un autre élément à prendre en compte lors de l’achat est la puissance de sortie. Les modèles de base répondent déjà à des besoins de charge simples, par exemple pour charger un smartphone ou une montre. Mais si vous devez constamment charger des smartphones et des tablettes modernes, il vaut mieux opter pour des technologies de charge rapide comme Qualcomm Quick Charge ou USB Power Delivery.

• En ce qui concerne les connexions, l’USB-A est suffisant pour utiliser des powerbanks standard. Les ports USB-C prennent souvent en charge les fonctions de charge rapide. Ce port est idéal pour les appareils récents équipés de connecteurs USB-C. Les banques d’énergie plus anciennes ou moins chères disposent d’un port micro-USB. Ce standard est toutefois de moins en moins répandu sur les nouveaux modèles. Les utilisateurs Apple utilisent le Lightning comme entrée ou sortie sur de nombreux modèles.

• Parfois, c’est la taille qui fait la différence. Si votre powerbank doit tenir dans une poche de veste, optez pour un porte-clés ultracompact. Les modèles tenant dans la main ou dans la poche sont idéaux pour une utilisation quotidienne. Pour les voyages plus longs, vous ne pouvez pas vous passer des powerbanks grand format. Ils sont certes plus grands et plus lourds, mais offrent beaucoup plus d’énergie et de fonctions supplémentaires.
• Les powerbanks solaires ont des panneaux solaires intégrés. Ils peuvent être rechargés par la lumière du soleil et conviennent donc parfaitement aux campeurs ou aux randonneurs. Ceux qui n’ont pas envie d’utiliser des câbles se tournent vers les powerbanks avec fonction de charge Qi ou vers les powerbanks avec câbles intégrés. Les grands powerbanks offrent généralement plusieurs sorties, afin que le smartphone et la tablette puissent être chargés simultanément.

• De manière générale, on peut distinguer les types de powerbanks suivants : les powerbanks standard, qui sont utilisées pour les smartphones et les tablettes. Les powerbanks à charge rapide, qui rechargent les appareils en peu de temps. les powerbanks solaires avec panneaux solaires intégrés, qui permettent le chargement par la lumière du soleil, et les powerbanks pour ordinateurs portables avec une capacité plus élevée et des connexions spéciales.