Come funziona un power bank? Spiegato semplicemente

Come funziona un power bank, il piccolo dispositivo portatile per immagazzinare energia elettrica? È meglio considerarlo come una presa di corrente mobile

Come funziona un power bank: funzionamento, struttura, componenti e prestazioni

Un power bank è un caricabatterie portatile con un involucro robusto e spesso compatto che protegge i componenti interni e rende il power bank portatile. Viene utilizzato per alimentare dispositivi elettronici come smartphone, tablet, laptop, smartwatch e altri dispositivi con connessione USB durante i viaggi. Il power bank funge da batteria esterna che immagazzina energia elettrica e può fornirla ad altri dispositivi quando necessario.

• Il power bank offre un modo pratico per ricaricare i dispositivi in viaggio, durante le attività all’aperto o in caso di emergenza. Serve come fonte di alimentazione di riserva affidabile quando non c’è una presa di corrente nelle vicinanze. Per funzionare, deve essere prima caricato tramite una fonte di alimentazione esterna. I LED indicano lo stato di carica del power bank
• Il regolatore di carica assicura che la corrente fluisca in modo uniforme e sicuro nelle celle. La corrente viene immagazzinata nelle celle interne. La maggior parte dei power bank utilizza batterie agli ioni di litio (Li-Ion) o ai polimeri di litio (Li-Po). Queste batterie hanno un’elevata densità di energia ed efficienza. Le batterie agli ioni di litio sono cilindriche o prismatiche, mentre le batterie Li-Po possono essere prodotte in forme più flessibili.
• I regolatori di carica e scarica sono circuiti che controllano il flusso di corrente in modo da non danneggiare le batterie durante la carica e la scarica. I circuiti di protezione integrati impediscono il sovraccarico, la scarica profonda, il cortocircuito e il surriscaldamento. Il controllore di carica e il controllore di scarica si dividono il lavoro come segue: Il controllore di carica regola il flusso di corrente durante la carica del power bank, mentre il controllore di scarica assicura una carica costante e sicura dei dispositivi esterni.
• Il power bank stesso viene solitamente caricato tramite una connessione micro USB, USB-C o Lightning. Un dispositivo esterno, come uno smartphone, viene collegato al power bank tramite un cavo USB. La maggior parte dei power bank dispone di connessioni USB-A o USB-C. Il dispositivo collegato viene caricato convertendo l’energia immagazzinata dal power bank in energia elettrica e trasferendola al dispositivo.
• La capacità di un power bank è espressa in milliampereora (mAh) e determina la quantità di energia che può immagazzinare. Una capacità più elevata significa che il power bank può immagazzinare più energia e quindi caricare un numero maggiore di dispositivi o dispositivi più grandi. Tuttavia, non tutta l’energia immagazzinata può essere utilizzata, poiché una parte viene persa a causa del calore e dell’efficienza del circuito. L’efficienza è in genere compresa tra l’80 e il 90%.
• Il tempo di ricarica necessario per caricare completamente il power bank dipende dalla capacità del power bank e dalla potenza della fonte di alimentazione. Le fonti di alimentazione più elevate si caricano più velocemente di quelle più basse. Inoltre, i moderni power bank sono dotati di diversi meccanismi di protezione. La protezione da sovraccarico, ad esempio, impedisce di caricare le celle della batteria oltre la loro capacità massima.
• La protezione da scarica profonda impedisce che le celle della batteria scendano al di sotto di una tensione critica, mentre la protezione da cortocircuito previene i danni causati da cortocircuiti e la protezione da temperatura impedisce il surriscaldamento delle celle della batteria durante il processo di carica.

Quale modello per quale scopo

Esistono vari modelli di power bank che si differenziano per diversi aspetti. Tra questi, la capacità, la potenza in uscita, i collegamenti, la velocità di ricarica e le funzioni aggiuntive. L’ampia varietà di power bank si adatta a diverse esigenze e applicazioni. La scelta del power bank giusto dipende dalle esigenze individuali.

• Quando la capacità gioca il ruolo principale, la prima domanda a cui rispondere è la corrente elettrica desiderata. I power bank a forma di portachiavi, ad esempio, hanno una capacità ridotta, fino a 5.000 mAh, e sono quindi adatti per le emergenze, ad esempio per caricare una volta uno smartphone.
• La maggior parte degli utenti utilizza power bank standard con capacità da 5.000 mAh a 10.000 mAh. Offrono un buon equilibrio tra portabilità e prestazioni. Sono utili per ricaricare uno smartphone una o due volte o per caricare un tablet una volta sola.
• Se cercate un power bank per attività all’aperto (di più giorni), è meglio optare per capacità da 10.000 mAh a 20.000 mAh e oltre. Questi power bank sono più grandi e pesanti, ma possono caricare più dispositivi, compresi tablet e laptop.
• Un altro aspetto da considerare al momento dell’acquisto è la potenza di uscita. I modelli di base soddisfano già semplici esigenze di ricarica, ad esempio per caricare uno smartphone o un orologio. Tuttavia, se avete bisogno di ricaricare costantemente i moderni smartphone e tablet, è meglio utilizzare tecnologie di ricarica rapida come Qualcomm Quick Charge o USB Power Delivery.
• Quando si parla di connessioni, USB-A è sufficiente per utilizzare power bank standard. Le porte USB-C supportano spesso funzioni di ricarica rapida. Questa connessione è ideale per i dispositivi più recenti dotati di spina USB-C. I power bank più vecchi o economici hanno una connessione micro USB. Tuttavia, questo standard sta diventando sempre meno comune nei nuovi modelli. Gli utenti Apple utilizzano Lightning come ingresso o uscita su molti modelli.
• A volte le dimensioni contano. Se volete che il vostro power bank entri nella tasca della giacca, scegliete il portachiavi ultracompatto. I modelli adatti alle borse o alle valigette sono ideali per l’uso quotidiano. Per i viaggi più lunghi, i power bank di grande formato sono un must. Sebbene siano più grandi e pesanti, offrono molta più energia e funzioni aggiuntive.
• I power bank solari sono dotati di pannelli solari integrati. Possono essere caricati dalla luce del sole e sono quindi ideali per i campeggiatori o gli escursionisti. Se non vi piacciono i cavi, potete optare per una powerbank con funzione di ricarica Qi o per una powerbank con cavi integrati. Le powerbank di grandi dimensioni offrono di solito più uscite, in modo da poter caricare contemporaneamente smartphone e tablet.
• Basicamente, si possono distinguere i seguenti tipi di power bank: Power bank standard, utilizzati per smartphone e tablet. Power bank a ricarica rapida, che caricano i dispositivi in breve tempo. Power bank solari, con pannelli solari integrati che consentono la ricarica alla luce del sole, e power bank per computer portatili con capacità più elevate e connessioni speciali.