Lý Giải Tại sao pin dự phòng không bao giờ sạc đúng dung lượng công bố trên Pin?

Nếu bạn đang sử dụng pin dự phòng, chắc chắn không ít lần bạn sẽ thắc mắc tại sao dung lượng pin dự phòng lại không đúng? Ví dụ em xiaomi 2015 dung lượng 10000mAh chỉ sạc được 3.5 lần iPhone 6 theo nhà sản xuất. iPhone 6 dung lượng pin là 1810*3.5=6335mAh vậy thiếu mất 3665mAh? Nhà sản xuất liệu có gian dối? Thực ra bí mật nằm ở cách mạch sạc hoạt động và năng lượng hao phí trong đó.

Đầu tiên hãy tìm hiểu cách pin được sạc. Hình dưới là tài liệu công bố về mẫu pin li-ion. Đường xanh da trời biểu thị hiệu điện thế của pin (tăng dần lên đến max 4.2V). Đường màu xanh lá cây biểu thị dòng với dòng giảm dần khi pin gần đầy theo đường màu đỏ biểu thị dung lượng. Hiệu điện thế định mức để sạc cho hầu hết các pin là 4.2V (lớn hơn hiệu điện thế này có thể làm hỏng pin và nhỏ hơn hiệu điện thế này có thể làm pin sạc không đầy).

Đến đây phát sinh một vấn đề, hiệu điện thế chuẩn USB là 5v, trong khi hiệu điện thế của cục pin trong sạc dự phòng là 3.6-4.2v và hiệu điện thế của pin trong điện thoại cũng là 3.6-4.2v vì thế cần một mạch sạc/xả để chuyển đổi dòng điện đúng hiệu điện thế và rất nhiều chức năng khác (ví như quá dòng, quá tải, quá nhiệt, điều khiển dòng điện sạc…). Hình dưới miêu tả một mạch sạc xả của pin dự phòng, nguồn vào usb 5v và sạc cho pin (3.6v).

Vấn đề phát sinh từ mạch sạc này là mạch này sẽ luôn giữ cho pin không thể xả hết, thông thường dữ lại ít nhất 5% (bạn có thể thử sạc cạn pin, nhấn đèn vẫn sáng chứng tỏ pin vẫn chưa xả hết) và khi chuyển đổi điện áp từ pin 3.6v lên USB (5v) sẽ gây hao phí, hiệu suất chuyển đổi này sẽ tùy thuộc vào chip, ví dụ Xiaomi công bố sử dụng chip Texas (trong em Mi 10000 2015 là chip mã BQ24185) hiệu suất lên đến 93% (lý thuyết) thực tế các chip hiệu suất sẽ rơi vào từ 80-90%. Sau đó khi vào điện thoại mạch sạc điện thoại lại hạ áp xuống áp sạc cho pin và quá trình này lại gây hao phí lần nữa, thêm vào đó điện thoại luôn có tải (dù bạn tắt máy) nên nguồn sạc vào sẽ vừa sạc cho pin vừa tải cho máy. Sơ đồ khái quát như hình sau:

Cuối cùng để tối giản công thức lại nếu bạn đang tìm mua pin dự phòng chỉ cần nhân dung lương đó với 65% và lấy số đó chia cho dung lượng pin của bạn là ra số lần có thể sạc được điện thoại bạn. Nếu chỉ đơn giản nhân với 65% bạn sẽ ra “dung lượng thực sạc”.

Ví dụ: em Xiaomi 10000mAh*0.65/1810=3.5 lần

Chú ý: Công thức này sẽ phụ thuộc vào chip sạc trên pin và trên điện thoại của bạn, độ chai pin của điện thoại, tuy nhiên trong vòng hiệu suất dao động từ 80~90% và mức giảm 20% sau 200 chu kì sạc xả của pin li-ion thì không chênh lệch nhiều lắm.