1. Power Bank คืออะไร
Power Bank หรือแบตเตอรี่สำรองเป็นอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ขนาดพกพาที่สามารถชาร์จไฟฟ้าให้กับเครื่องโทรศัพท์มือถือ Smart Phone, Tablet  ใช้ต่อไปได้อีกโดย Power Bank มีความจุให้เลือกใช้ตั้งแต่ประมาณ 5000 mAh ไปจนถึง 30000 mAh

2. ความจุของ Power Bank
Power Bank จะจ่ายไฟฟ้ากระแสตรง ที่แรงดันไฟฟ้า 5 โวลท์ ขนาดกระแสโดยทั่วๆไป 1 แอมแปร์และมีหลายๆรุ่น ที่มีช่องต่อให้ใช้ชาร์จไฟเข้าอุปกรณ์โทรศัพท์มือถือ หรือ Tablet ที่ 1A และ 2A (ถึง 2.4 A) ได้พร้อมๆกัน

ความจุ หรือ Capacity ของ Power Bank ระบุเป็น mAh (milli Ampere hour) แต่ในการใช้งานจริงความจุที่ใช้ได้จะประมาณ 65 - 72% ของค่าที่ระบุเนื่องจากมีความสูญเสีย (Loss) เกิดขึ้นในวงจรอิเล็กทรอนิกส์

3. เครื่องวัดความจุของ Power Bank (Power Bank Capacity Tester) เป็นอุปกรณ์ที่ใช้สำหรับหาปริมาณความจุของแบตเตอรี่ใน Power Bank ที่ส่งไฟออกมาใช้งานได้ (Output) ที่ระดับแรงดันไฟฟ้า 5 โวลท์ ผ่านทางพอร์ต USB โดยสามารถต่อใช้งานกับอุปกรณ์ทั่วไป (เช่น Smart Phone หรือ Tablet) หรือ Dummy Load เพื่อวัดหาความจุของ Power Bank พร้อมทั้งแสดงค่าแรงดันไฟฟ้า (V) กระแสไฟฟ้า (A) และ mAh โดยแสดงผลเป็นตัวเลขที่หน้าจอ LCD รูปที่ 1   USB Power Bank Capacity Tester

รูปที่ 2   ค่าต่างๆที่แสดงบนจอ LCD

รูปที่ 3   Power Bank Capacity Tester อีกแบบหนึ่ง สามารถวัด Volt, Amp, mAh และ Watt ได้

รูปที่ 4   USB Dummy Load

USB Discharged Load หรือ USB Dummy Load คือวงจรที่ใช้จำลองการทำงานของอุปกรณ์ สำหรับการจ่ายกระแสไฟฟ้าออกจากพอร์ต USB โดยเมื่อเสียบ Dummy Load เข้าที่พอร์ต USB แล้ว วงจรจะทำการดึงกระแสไฟฟ้าจากพอร์ต USB ออกมาใช้งานเสมือนว่าเสียบอุปกรณ์ใช้งานอยู่ตลอดเวลา ความจริงก็คือโหลดที่ใช้ความต้านทาน (Resistor) และมีสวิตช์ให้เลือกใช้กระแสไฟฟ้า 1A หรือ 2A .......................................................................................................................................... 4. การทดลองเพื่อวัดความจุของ Power Bank Power Bank ที่นำมาทดลองวัดค่าความจุ มี 4 รุ่น  ตามรูปที่ 5 มีความจุตั้งแต่ 2600 ถึง 11200 mAh และยังมีที่เป็นของใหม่แกะกล่องอีก 2 รุ่น

รูปที่ 5   Power Bank ที่นำมาทดลองวัดค่าความจุ

4.1 การทดลองที่.1 วัดความจุของ Golf Power Bank 2600 mAh Power Bank ขนาดเล็กอันนี้ เป็นของที่แถมมากับการซื้อสินค้า และใช้งานเป็นระยะมานานเกือบ 2 ปีแล้ว เมื่อชาร์จ Power Bank จนไฟเข้าเต็มที่แล้วต่อสาย USB ไปเข้า Power Bank Capacity Tester จากนั้นต่อสายไปเข้า Load ซึ่งใช้พัดลม USB เปิดให้พัดลมทำงาน (ตามรูปที่ 6) จะอ่านค่าแรงดันไฟฟ้าได้ 4.97 โวลท์ และกระแสไฟฟ้า อยู่ระหว่าง 0.42 ถึง 0.47 แอมแปร์ เมื่อทดลองไปได้ 1 ชั่วโมง อ่านค่าความจุหรือพลังงานไฟฟ้าที่ใช้ไปสะสมได้ 454 mAh และเมื่อรอจนไฟหมด ค่าความจุที่ได้คือ 1,320 mAh เท่านั้น แต่เนื่องจากมี Loss ในอุปกรณ์วัดค่าความจุประมาณ 5 % ดังนั้นความจุจริงจะเป็น 1,386 mAh หรือประมาณ 53.3% ของความจุที่ระบุ อาจเป็นไปได้ว่าแบตเตอรี่ได้เสื่อมลงและเก็บไฟได้น้อยลงเมื่อใช้ไปนานๆ การทดลองนี้แสดงให้ทราบว่าความจุของ Power Bank ณ วันที่ทดลองเหลืออยู่เท่าไร รูปที่ 6   การต่อวงจรวัดค่าความจุของ Power Bank   4.2 การทดลองที่.2 วัดความจุของ Golf Power Bank 6800 mAh Power Bank ตัวนี้ค่อนข้างใหม่ ต่อสาย USB ไปเข้า Power Bank Capacity Tester แล้วต่อออกไปยัง USB Dummy Load ซึ่งคือตัวความต้านทานทางไฟฟ้า มีสวิตช์ให้เลือกกระแสที่ต้องการ 1Aหรือ 2A (ตามรูปที่ 7) ในการทดลองใช้กระแส 1A เพราะ Power Bank มีพอร์ตออก 1 ช่องสำหรับกระแส 1A เท่านั้น  ผลการทดลองพบว่าหน้าจอ LCD  แสดงค่าแรงดันไฟฟ้า 4.83 โวลท์ กระแส 0.94 แอมแปร์และในเวลา 1 ชั่วโมง ใช้ค่าความจุของ Power Bank ไป 907 mAh และเมื่อใช้ไฟจนหมด วัดค่าความจุได้ 3,010 mAh ความจุจริง = 3,010 = 1.05 x 3,160.5 หรือ 46.48 % ของความจุที่ระบุ

รูปที่ 7   การต่อวงจรวัดค่าความจุของ Power Bank โดยใช้ USB Dummy Load

4.3 การทดลองที่.3 วัดความจุของ Golf Power Bank 10400 mAh Power Bank นี้ใช้งานมากว่า 1 ปีแล้ว วัดค่าความจุได้ 6685 mAh คงามจุจริง = 1.05 x 6,685 = 7,019.3 mAh หรือ 67.49% ของค่าที่ระบุซึ่งนับว่าดีพอสมควร 4.4 การทดลองที่.4 วัดความจุของ Yoobao Power Bank 11200 mAh Power Bank นี้ใช้งานมาประมาณ 2 ปี วัดค่าความจุได้ 6060 mAh ความจุจริง = 1.05 x 6,060 = 6,363 mAh หรือ 56.81.% ของค่าที่ระบุ แทนที่จะเป็น 70%

5. การทดลองเพิ่มเติมกับ Power Bank ใหม่แกะกล่อง

5.1 ได้นำ Power Bank ยี่ห้อดังอันหนึ่งเป็นของใหม่แกะกล่อง ขนาด 10000 mAh มาชาร์จไฟจนเต็มแล้วทดสอบโดย Power Bank Capacity Tester จนไฟหมดพบว่าได้ Capacity เพียง 6200 mAh ความจุจริง = 1.05 x 6,200 = 6,510 mAh หรือ 65.10% ของค่าที่ระบุเท่านั้น

5.2 ได้ทดสอบกับ Yoobao Power Bank ขนาด 7800 mAh เป็นของใหม่แกะกล่อง (ตามรูปที่ 8)ซึ่งเป็นของขวัญจาก AIS Serenade ได้ความจุ 5,642 mAh ความจุจริง = 1.05 x 5,642 = 5,924 หรือ 75.95% ของค่าที่ระบุ ซึ่งนับว่าดีมากที่สุดตั้งแต่ทดสอบมา

รูปที่ 8   การวัดค่าความจุของ Power Bank Yoobao 7800 mAh

6. การทดลองหาความจุของแบตเตอรี่โทรศัพท์มือถือ แบตเตอรี่ของโทรศัพท์มือถือนั้น เมื่อเราใช้งานไปนานๆจะพบว่าไฟหมดเร็วขึ้น จากเดิมที่ 2-3 วันจึงจะชาร์จไฟ กลายเป็นต้องชาร์จไฟทุกวัน หรือใช้ได้ไม่ถึงวันไฟก็หมด แสดงว่าแบตเตอรี่เก็บไฟได้น้อยลง มีความจุน้อยลง ซึ่งสามารถใช้ Power Bank Capacity Tester ทำการวัดค่าความจุได้เช่นกัน (ตามรูปที่ 9) ความจุตาม Spec ของแบตเตอรี่โทรศัพท์ คือ 2100 mAh วัดค่าความจุได้ 1968 mAh ความจุจริง = 1.05 x 1,968 = 2,066.4 mAh

รูปที่ 9   การวัดค่าความจุ mAh ที่แบตเตอรี่โทรศัพท์มือถือ

7. การวิเคราะห์ราคา Power Bank Power Bank แบบถูกๆ ขนาด 10000 mAh อาจจะราคา 350 - 500 บาท แต่ Power Bank ที่ชื่อดังๆ อาจจะราคา 1,700 - 2,000 บาท แม้ว่าความจุจะได้มากกว่า 20% (คือ 50% ของค่าที่ระบุ เทียบกับ 70% ของค่าที่ระบุ) แต่ถ้าเทียบราคาที่ต่างกันมากแล้ว ก็น่าคิดว่าจะซื้อแบบใดมาใช้ เพราะความจุที่ว่านั้น ถ้าไม่พอ เราก็ Charge ไฟใหม่ได้ ยกเว้นการนำไปใช้กับพวก Tablet ซึ่งใช้ไฟมาก หากไปนอกสถานที่และแบตเตอรี่ไฟจะหมด อาจต้องการ Power Bank ที่มีความจุสูง เอาไว้ช่วยให้ใช้งานได้ต่อไป ส่วนอายุการใช้งานนั้น ยังพิสูจน์ไม่ได้ชัดนัก ต้องรอต่อไปอีกเป็นปีๆ

หมายเหตุ :
มีความเป็นไปได้ที่ Power Bank ราคาถูกใช้แบตเตอรี่ที่มีคุณภาพต่ำ ใช้งานไปไม่กี่เดือน ก็เสื่อมสภาพ ความจุลดลงไปมาก แต่ Power Bank ที่ดี ความจุลดลงไปน้อยกว่า และควรจะมีอายุการใช้งานนานกว่า แต่ราคา Power Bank ที่มีคุณภาพดีก็จะแพงหรือแพงมากไป

เพื่อเป็นการพิสูจน์ทบทวนการทดลองดังกล่าวข้างต้น ผู้เขียนจึงได้สั่งซื้อ Power Bank Capacity Tester ยี่ห้อใหม่จากประเทศจีน (ตามรูปที่ 3) และได้ทดสอบทบทวนเพื่อให้เกิดความมั่นใจ

ข้อมูลที่เพิ่มเติมในบทความนี้ :

1. การทดสอบ Power Bank ELOOP E14 ขนาดความจุ 20000 mAh
ในปัจจุบัน ได้มี Power Bank ขนาดความจุ 20000  - 30000 mAh ราคาถูกๆออกมาขาย แต่ไม่แน่ใจในคุณภาพและความคงทน ดังนั้น จึงได้นำเอา Power Bank ELOOP รุ่น E14 ความจุ 20000 mAh ซึ่งมีขนาดใหญ่ 101 x 160 x 13 มม. มาทดสอบ เริ่มจากการชาร์จไฟให้เต็มที่ ตาม Spec แจ้งว่าใช้เวลา 12 - 13 ชั่วโมง เมื่อชาร์จเต็มที่แล้ว นำมาต่อกับ Power Bank Capacity Tester และ USB Dummy Load 1.87A ทำการทดสอบวัดค่าความจุ เมื่อใช้ไฟจนแบตเตอรี่หมด วัดค่าความจุได้ 13,430 mAh ความจุจริง = 1.05 x 13,430 = 14,101 mAh หรือ 70.51% ของค่าที่ระบุ นับว่าดีทีเดียว (ทดสอบซ้ำ 2 ครั้ง ได้ผลใกล้กันมาก)

2. ทบทวนการทดสอบวัดค่าความจุของ Power Bank โดยใช้อุปกรณ์ตัวใหม่
หลังจากรอมา 10 วัน ก็ได้รับ USB Power Bank Capacity Tester ตัวใหม่ (ยี่ห้อไม่มี) แล้ว จึงได้เริ่มทำการทดสอบโดยใช้ Power Bank Yoobao ขนาด 7800 mAh ของใหม่ ใช้ USB Dummy Load ปล่อยกระแสไฟฟ้าออกไป 1.43A ปรากฎว่า วัดค่าความจุได้ 5,437  mAh ความจุจริง = 1.05 x 5,437 = 5,708.9 mAh หรือ 73.19% ของค่าที่ระบุ
 

รูปที่ 11   การวัดค่าความจุของ Power Bank โดย Tester ตัวใหม่

รูปที่ 12   ค่าที่แสดง U=Volt, P=Power(Watt), I=Amp, C=mAh

ผลการทดสอบโดยใช้ Power Bank Capacity Tester ตัวใหม่

ผลการทดสอบโดยใช้ Power Bank capacity Tester 2 ยี่ห้อ มาเทียบกัน พบว่าวัดค่าความจุได้ใกล้เคียงกัน มีความแตกต่างกันประมาณ 3 % เท่านั้น

หมายเหตุ :
อุปกรณ์ที่ใช้ทดสอบใหม่ ตามรูปที่ 12 เมื่อ Power Bank จ่ายไฟออกจนหมดแล้ว ไฟที่จอ LCD ก็จะดับไป ถ้าต้องการทราบค่าที่วัดได้ ให้นำตัวอุปกรณ์ Tester ไปเสียบเข้าที่พอร์ต USB ของ PC เพื่อให้มีไฟเข้ามา ตัวเลขที่วัดค่าได้ ก็จะกระพริบอยู่ระยะหนึ่งทำให้เราทราบค่าได้ ก่อนที่จะมีการ Reset ตัวเลขเป็นศูนย์

การวิเคราะห์หาความสูญเสียในอุปกรณ์วัดค่าความจุ (Loss in Power Bank Capacity Tester)

ผู้เขียนได้ทำการทดลองต่อวงจรวัดค่าความจุของ Power Bank และใช้ DC Ammeter วัดค่ากระแสไฟฟ้าที่ใหลออกจาก Power Bank (I3) เทียบกับกระแสไฟฟ้าที่ใช้กับโหลด (I1) แล้ววิเคราะห์ได้ว่า ตัวอุปกรณ์ Power Bank Capacity เอง มีการใช้ไฟไปบางส่วน. ประมาณ 5 - 5.5%

รูปที่ 13   วงจรการวัดค่า Loss ในตัวอุปกรณ์ Power Capacity Tester

รูปที่ 14   ตัดฉนวนที่หุ้มเพื่อเอาสายไฟ 5V สีแดง ตัดออกมาใช้ต่อ Ammeter

รูปที่ 15   การต่อวงจรวัด Loss ในตัวอุปกรณ์ Power Capacity Tester

------------------------------------------------------------------
Reference :
1. บทความเรื่อง แบตเตอรี่สำรอง Power Bank , 3 ธ.ค. 2555
2. เว็บไซต์ Yoobao Thailand
3. เว็บไซต์ Golfpowerbank