Energie na palubě

Řešení první: 4xAA v pouzdře s USB výstupem bez regulace napětí

Na první pohled nejlevnější řešení. Pouzdro na 4 tužkové články lze pořídit za 90 Kč, sadu 4 nabíjecích NiMh AA akumulátorů s kapacitou 2500 mAh lze dle některých referencí pořídit již od cca. 100 Kč. Teoreticky lze s náklady do 200 Kč získat “power banku” obsahující 12 Wh energie. 3 sety baterií po 4 ks by tedy měly zajistit 36 Wh energie za cenu do 400 Kč.

V praxi však objevíte následující problematické body:

• Kvalita vs. cena nabíjecích AA článků. Kvalita je u článků v ceně 100 Kč za 4 kusy problematická. Přestože skalní fandové prodejny LIDL na ně nedají dopustit, v diskusi zaznělo na téma kvality takových článků několik negativních zkušeností. Opravdu kvalitní značkové články pořídíte spíše v ceně 200 Kč a více za 4 kusy. Pravděpodobně budete chtít také speciální baterie s nízkým samovybíjením (praktická výhoda - pokud je zapomenete měsíc v pultíku, neztratí třeba půlku své kapacity samy od sebe) jako Sanyo Eneloop nebo GP Recyko, které ovšem mají nižší jmenovitou kapacitu kolem 2000 mAh. Asi nejlepší nabíjecí NiMh AA baterie jsou Sanyo Eneloop XX, které kombinují špičkovou kapacitu 2400-2500 mAh s nízkým samovybíjením, stojí zhruba od 340 Kč za 4 kusy. To se nám to trošku prodražilo...a to nezapočítáváme náklady na kvalitní nabíječku, jejíž důležitost při tomto řešení znatelně stoupá.

• Neregulované napětí USB výstupu. To je další specialita, na kterou je nutné upozornit. 4 AA články jsou zapojeny do série a výsledné napětí je tedy prostě součtem napětí, které dává každý článek. Je nutné si uvědomit, že AA článek nikdy nedává konstantní napětí od začátku do konce - v průběhu vybíjení toto napětí (více či méně) plynule klesá. Úplně na začátku, když jsou baterie plné, tedy náš neregulovaný zdroj dává napětí často vysoko přes 5V, aby se postupně dostal pro změnu hlouběji pod tuto hranici. Výhodu budou mít články, které po co nejdelší dobu dávají relativně vyšší napětí. K tomu je dobré znát vybíjecí křivky konkrétních baterií a to už asi většině laiků bude trochu zamotávat hlavu. Sice mohu prozradit, že v tomto bodě pravidelně excelují kvalitní Sanyo články, ale tím se opět dostáváme k potvrzení, že nic není zadarmo.

• Účinnost nabíjení neregulovaným USB výstupem. V předchozím textu o kapacitě jsem zmínil, že u power bank se nějaká energie ztrácí při změně napětí z 3.7V Li-Ion baterie na 5V výstup. U neregulovaného výstupu k ničemu takovému nedochází, takže bychom mohli předpokládat, že všechna energie se prostě přelije do nabíjeného zařízení. Praktické testy však ukazují, že tomu tak není. Na vině je ono měnící se napětí, které je na začátku příliš vysoké a postupně příliš nízké.

Otestoval jsem takto sadu 4 AA baterií GP Recyko+ se jmenovitou kapacitou 2050 mAh při dobíjení “placičky” Samsung Galaxy WiFi 5.0 za běhu XCTracku. Podle údajů aplikace CurrentWidget se do placičky skutečně dostalo 2028 mAh, což by pro toto zařízení mělo znamenat prodloužení běhu o více než 6 hodin běhu. Skutečné naměřené prodloužení výdrže zařízení bylo ovšem jen 4 hodiny, tedy méně než 65% předpokládané doby!

Z grafu vybíjení vyplývá také další zřejmá nevýhoda neregulovaného výstupu - nejvíce energie se předá na začátku, pak po poklesu napětí pod určitou hranici se placička nestačí dobíjet. Částečně vybité AA baterie jsou tedy pak již následující den použitelné jen omezeně a velmi problematicky (neschopnost udržet stav baterie nabíjeného zařízení v zátěži, příp. znatelně pomalejší dobíjení bez zátěže). Na rozdíl od regulovaného zdroje energie, který dodává až do vybití stejné napětí a proud.

Závěr: Nabíjecí AA baterie v pouzdře s neregulovaným výstupem jsou spíše nouzovým řešením, s mnoha problémy. Nejsou tak levné jak by se na první pohled zdálo, dobíjecí napětí a proud s postupujícím vybíjením znatelně klesá a efektivita dobíjení je malá.

Řešení druhé: 4xAA v pouzdře s USB výstupem a s regulací napětí

Toto řešení má o něco vyšší vstupní náklady, ale eliminuje všechna negativa prvního řešení (AA v pouzdře bez regulace), kromě prvního bodu. Důležité je, že dokáže držet konstantní napětí a tak i přes ztráty způsobené měničem napětí udrží nabíjené zařízení v provozu až o 40% déle než pouzdro bez regulace na stejné AA články (testováno s GP Recyko+) - přitom napájení probíhá stále stejně rychle i při částečně vybitých článcích, takže není problém s využitím celé kapacity.

Při ceně 250 Kč je tento box zároveň nabíječkou AA akumulátorů (adaptér do sítě je součástí) a to její praktickou použitelnost na cestách znatelně favorizuje oproti prvnímu řešeni - není třeba tahat s sebou samostatnou nabíječku. Dle manuálu je dokonce možné použít také běžné nenabíjecí alkalické články (které mají o něco vyšší napětí), takže výhodou je i možnost použití jako skutečně nouzového zdroje energie všude, kde koupíte obyčejné alkalické baterie. Pro zaryté milovníky starých dobrých AA baterií je tento produkt dobré řešení, zvláště pro ty, kteří mají v zásobě dostatek kvalitních AA nabíjecích článků.

Na druhou stranu, základní omezení AA baterií zůstává - není to tak levné, jak by se mohlo na první pohled zdát a kapacita je omezená. Ne každému se chce na výletě po každém letu vyměňovat baterie za novou sadu, nehledě na to, že pro náročnější zařízení s větším odběrem (tablety) je maximální kapacita dosažitelná pomocí 4 AA článků zkrátka nedostatečná.

Závěr: Box na AA baterie s regulovaným napětím výstupu eliminuje většinu problémů prvního řešení, ale stále platí, že kapacita je omezená a celková pořizovací cena, jak uvidíme dále, ve skutečnosti není úplně nejvýhodnější, jaká dnes může být.