Power bank berlabel 10.000 mAh biasanya tidak mengirimkan 10.000 mAh ke baterai ponsel. Label tersebut menjelaskan muatan yang disimpan cell pada basis tegangan tertentu, sedangkan output USB bekerja melalui rangkaian konversi dan perangkat penerima memiliki rugi charging sendiri.
Perbedaan ini membuat kapasitas power bank lebih mudah dipahami. Milliamp-hour berguna, tetapi tidak lengkap tanpa tegangan. Watt-hour menjelaskan energi tersimpan secara lebih langsung dan membuat perbandingan pada tegangan berbeda tidak terlalu membingungkan.
Milliamp-hour mengukur muatan, bukan energi
Milliamp-hour, disingkat mAh, adalah satuan muatan listrik. Baterai berkapasitas 10.000 mAh juga memiliki kapasitas 10 Ah karena 1.000 mAh sama dengan 1 Ah.
Muatan saja tidak menyatakan berapa banyak energi yang tersedia. Tegangan juga menjadi bagian dari hubungan tersebut. Untuk perhitungan nominal sederhana:
watt-hours = amp-hours × volts
Baterai 10 Ah yang ditentukan pada tegangan nominal 3,7 V karena itu setara dengan sekitar 37 Wh. Jika baterai lain menyimpan 10 Ah yang sama pada tegangan nominal berbeda, nilai watt-hour-nya juga berubah.
Inilah keterbatasan utama membandingkan baterai hanya berdasarkan mAh. Perbandingan paling bermakna ketika kapasitas menggunakan basis tegangan yang sama.
Tegangan cell dan tegangan output USB berada pada layer berbeda
Power bank portabel umumnya berisi cell lithium rechargeable serta rangkaian elektronik yang mengelola charging, protection, dan konversi output. Tegangan cell internal tidak sama dengan setiap tegangan yang dapat disediakan port USB.
Saat power bank memasok perangkat USB, rangkaiannya mengonversi energi dari sisi baterai ke kondisi output yang dinegosiasikan atau didukung perangkat yang terhubung. Bergantung pada perangkat dan sistem charging, tegangan output dapat berbeda dari tegangan nominal cell.
Hal ini tidak menciptakan energi tambahan. Menaikkan tegangan mengurangi jumlah muatan yang tersedia pada tegangan baru tersebut untuk jumlah energi tertentu, bahkan sebelum rugi konversi diperhitungkan.
Sebagai contoh, memperlakukan 10.000 mAh pada tegangan nominal 3,7 V seolah-olah tersedia sebagai 10.000 mAh pada 5 V berarti mencampurkan dua basis tegangan. Perbandingan yang lebih konsisten dimulai dari watt-hour.
Konversi mengonsumsi sebagian energi tersimpan
Konversi tegangan tidak lossless. Rangkaian konversi power bank membuang sebagian energi, sering kali sebagai panas. Kabel, connector, rangkaian charging pada perangkat penerima, dan proses charging baterai juga menambah rugi energi.
Akibatnya, energi yang mencapai baterai ponsel lebih rendah daripada energi yang semula tersimpan di power bank. Selisih pastinya bukan persentase tetap yang berlaku untuk setiap produk. Nilainya bergantung pada desain rangkaian, tegangan output, arus, temperatur, resistansi kabel, kondisi operasi, dan perangkat penerima.
Ini juga alasan pembagian sederhana antara mAh power bank dan mAh baterai ponsel dapat melebih-lebihkan jumlah full recharge. Kedua angka dapat menjelaskan muatan pada sisi baterai, tetapi transfer di antaranya melewati jalur konversi listrik.
Watt-hour membuat perbandingan lintas tegangan lebih jelas
Watt-hour menyediakan satuan energi yang sama. Jika power bank mencantumkan mAh dan Wh, angka Wh biasanya merupakan titik awal yang lebih berguna untuk memperkirakan energi yang tersedia sebelum rugi konversi.
Misalkan dua power bank mengiklankan nilai mAh yang sama tetapi menggunakan tegangan nominal berbeda. Energi tersimpannya dapat berbeda. Membandingkan rating watt-hour menunjukkan perbedaan itu secara langsung.
Pendekatan yang sama membantu ketika membandingkan power bank dengan laptop atau perangkat lain yang spesifikasi baterainya dinyatakan dalam Wh. Tidak perlu lebih dulu mengonversi kedua produk ke basis tegangan mAh yang arbitrer. Rating energinya dapat dibandingkan dalam satuan yang sama, sambil tetap memperhitungkan rugi transfer dan energi operasi yang digunakan perangkat selama charging.
Perangkat yang tetap aktif saat terhubung membuat estimasi lebih rumit. Sebagian energi masuk dapat menjalankan layar, processor, radio, atau hardware lain alih-alih disimpan di baterai. Jumlah recharge yang diamati saat perangkat aktif karena itu dapat lebih rendah daripada rasio kapasitas baterai.
Daya output berbeda dari kapasitas
Kapasitas dan kecepatan charging menjelaskan properti berbeda. Watt-hour menunjukkan jumlah energi. Watt menunjukkan laju transfer energi pada suatu saat.
Rating Wh yang lebih besar tidak dengan sendirinya berarti power bank dapat mengisi perangkat pada daya yang lebih tinggi. Kemampuan output bergantung pada power bank, port, kabel, charging protocol, dan perangkat penerima. Keseluruhan koneksi akan menggunakan kondisi yang dapat didukung semua komponen terkait.
Demikian pula, rating output maksimum yang tinggi tidak menunjukkan berapa lama power bank dapat mempertahankan output tersebut sebelum energi tersimpannya habis. Durasi bergantung pada energi yang tersedia dan daya yang benar-benar ditarik, dengan rugi konversi mengurangi hasil ideal.
Perbedaan ini penting untuk laptop dan perangkat berdaya lebih tinggi. Sebuah power bank dapat memiliki kapasitas besar tetapi tidak memiliki mode output yang cocok untuk perangkat tertentu. Power bank lain dapat mendukung laju output tinggi tetapi menyimpan total energi yang lebih sedikit.
Kapasitas tertera bukan jumlah recharge
Label kapasitas power bank paling tepat diperlakukan sebagai spesifikasi listrik, bukan janji jumlah charging ponsel tertentu. Mengubahnya menjadi estimasi jumlah recharge memerlukan beberapa informasi: energi yang tersimpan dalam power bank, kapasitas energi baterai penerima, rugi pada jalur charging, dan energi yang dikonsumsi perangkat saat terhubung.
Kondisi baterai dan temperatur juga dapat memengaruhi perilaku charging. Perangkat dapat mengurangi daya charging ketika baterai mendekati penuh atau ketika batas thermal mengharuskannya. Perubahan tersebut memengaruhi waktu transfer dan dapat mengubah rugi operasi, tetapi tidak mengubah perbedaan mendasar antara energi tersimpan dan laju transfer.
Untuk perbandingan praktis, gunakan Wh jika tersedia, pertahankan mAh terkait dengan basis tegangan yang dinyatakan, dan perlakukan perhitungan jumlah recharge sebagai estimasi, bukan konversi pasti. Dengan demikian, angka yang menjelaskan kondisi listrik berbeda tidak dianggap memiliki arti yang sama.