Conoce la capacidad real de una batería externa

¿Sabes cuántas veces puedes recargar tu móvil con una batería externa o power bank de 10000mAh? ¿y de 20000mAh?

Un error muy común entre las personas que quieren conocer el número de cargas que pueden tener en su móvil con un power bank consiste en dividir las capacidades de ambos dispositivos, es decir:

Número de cargas = Capacidad batería externa (mAh) / Capacidad dispositivo (mAh)

Por ejemplo, si tienes un smartphone con una batería de 2500mAh de capacidad y quieres comprar un power bank de 10000mAh ¿Cuántas cargas podrías hacer?

Si aplicamos la fórmula anterior obtenemos 4 cargas completas:

Número de cargas = 10000 mAh / 2500 mAh = 4 cargas

¡ERROR!

Lamentamos decirte que este cálculo sería incorrecto ya que los 10000mAh del power bank se refieren a la capacidad de su batería interna.

Un resultado más “cercano a la realidad” sería utilizando la capacidad real disponible en el puerto USB de salida del power bank:

Número de cargas = Capacidad real Power bank / Capacidad Smartphone

Si suponemos que la capacidad real son 6000 mAh tendríamos para 2 cargas completas de nuestro smartphone:

Número de cargas = 6000 mAh / 2400 mAh = 2,5 cargas

Aunque esta segunda fórmula sigue siendo técnicamente incorrecta (se dividen capacidades a diferentes voltajes) queríamos haceros ver de manera sencilla que el número de cargas es mucho menor de lo esperado a pesar de que la batería externa se anuncie con una capacidad de 10000 mAh.

Y este es el principal problema que se encuentran muchos usuarios de Amazon a la hora de comprar una batería externa:

bateria externa opinion capacidad

capacidad real bateria externa error

A lo largo del siguiente artículo vamos a explicar en profundidad cómo calcular la capacidad real y el número de cargas de una batería externa en cualquier dispositivo y para diferentes tensiones de carga.

Aunque el contenido de este artículo puede resultar un poco técnico y tedioso de leer hemos intentado que sea lo más fácil de entender para cualquier persona sin conocimientos previos.

¡Después de leerlo serás todo un experto en baterías externas!

Si no quieres profundizar en el tema puedes utilizar la siguiente herramienta para estimar de forma rápida el número de cargas aproximadas que tendrás en tu móvil:

Por favor, selecciona un dispositivo y una capacidad

Características de un Power Bank

En primer lugar, debemos conocer los 2 elementos básicos que constituyen una batería externa o power bank:

  1. Una batería recargable de una determinada capacidad (mAh) y tensión nominal (V).
  2. Un circuito electrónico que controla el proceso de carga y descarga de la batería recargable, además de realizar otras importantes funciones como, por ejemplo, la protección frente a sobrevoltaje, sobredescarga, control de temperatura, etc.

Como veremos más adelante, la capacidad real de un power bank dependerá de la calidad de ambos componentes.

Capacidad y tensión nominal de la batería

La batería de un power bank está compuesta por celdas de iones de litio (Li-Ion) o de polímero de litio (LiPo).

Power banks con batería Li-Ion (izq) y LiPo (drch)

Normalmente, se utilizan celdas con una tensión nominal de 3,7 voltios (V) y una capacidad que varía desde 1500 a 5000 miliamperios-hora (mAh). No obstante, también podemos encontrar en el mercado celdas con otras tensiones, por ejemplo: 3,6V, 3,8V o 3,85V.

Lithium Ion Battery Cell 2400mAh 3.7V
Lithium Ion Battery Cell 2400mAh 3.7V

Además, esta batería puede estar constituida por una única celda o por varias celdas conectadas entre sí:

Una celda

Si la batería del power bank está compuesta por una única celda, su capacidad y tensión nominal será la misma que la de la propia celda.

Powerbank con celda lipo de 5000mah
Powerbank de 5000mAh de capacidad compuesto por una única celda LiPo de 5000mAh y 3,7V
Múltiples celdas

Si la batería del power bank está compuesta por múltiples celdas, su capacidad y tensión nominal dependerá de la capacidad y tensión individual de cada una de las celdas así como de la configuración utilizada (circuito en serie o en paralelo) para conectar todas las celdas entre sí.

En general, en la batería de un power bank se utilizan celdas con la misma capacidad y tensión nominal conectadas en paralelo.

Con una conexión en paralelo, la tensión de la batería del power bank es la misma que la tensión de las celdas y su capacidad es la suma de la capacidad individual de cada una de las celdas conectadas.

Conexión en paralelo de 4 celdas Li-Ion

En la anterior imagen vemos un ejemplo donde se han conectado en paralelo 4 celdas de iones de litio (Li-Ion) de 3,6V y 3400mAh dando como resultado una batería con una capacidad de 13600mAh y una tensión de 3,6V.

Por lo tanto, si quisiéramos fabricar un power bank en el que se utilizan celdas de 3400mAh y 3,6V conectadas en paralelo, la batería tendrá una tensión de 3,6V y su capacidad dependerá del número de celdas utilizadas:

  • 1 celda: 3400 mAh/3,6V
  • 2 celdas: 6800 mAh/3,6V (2 x 3400 mAh)
  • 3 celdas: 10200 mAh/3,6V (3 x 3400 mAh)
  • 6 celdas: 20400 mAh/3,6V (6 x 3400 mAh)
  • 8 celdas: 27200 mAh/3,6V (8 x 3400 mAh)
Powerbank de 27200mAh compuesto por 8 celdas Li-Ion de 3400mAh y 3,6V

Así que, a partir de ahora, cuando veas anunciada la capacidad de un power bank ¡recuerda que se refiere a la capacidad de su batería interna!

Anuncio de power bank de 10000mAh de capacidad

Tensión del puerto USB de salida

Ya hemos visto que un power bank está compuesto por una batería interna de una determinada capacidad (mAh) y tensión nominal (V) que, por lo general, suele ser de 3,7 voltios (V).

Sin embargo, cuando se carga un dispositivo con un power bank debemos saber que el puerto de salida USB de cualquier power bank trabaja a una tensión estándar de 5V.

Voltaje de salida power bank = Voltaje de entrada (voltaje de carga) del dispositivo

Incluso esta tensión puede ser mayor (9, 12 o 20V) si, tanto el dispositivo conectado como el power bank, son compatibles con protocolos de carga rápida como, por ejemplo, Quick Charge (QC) o Power Delivery (PD).

Power bank con carga estándar (5V) y carga rápida QC 3.0 (6-12V)

Esta diferencia entre la tensión de la batería y la tensión de salida del power bank, es la razón por la cual la capacidad de un power bank en su puerto de salida USB es distinta de la capacidad indicada en su batería interna.

Por ejemplo, un power bank de 10000mAh (a 3,7V) tendría una capacidad de 7400mAh en su puerto de salida USB a una tensión de carga de 5V.

Resumen

En esta sección hemos visto que:

  1. Un power bank se compone de una batería interna (formada por una o varias celdas de Li-Ion o Lipo) y un circuito electrónico.
  2. La capacidad anunciada en un power bank corresponde a la capacidad de su batería interna y es distinta de la capacidad disponible en el puerto de salida.

Cómo calcular la capacidad real de una batería externa

A continuación, vamos a ver un método paso a paso para calcular la capacidad real de una batería externa (o power bank) para cualquier tensión de carga (tensión del puerto de salida).

Además, para asimilar mejor los conceptos teóricos, se acompañará cada sección de un ejemplo práctico en el que se utilizan los datos reales de una batería externa de 10000 mAh de capacidad de la marca Ugreen (modelo PB178):

Especificaciones Powerbank 10000mAh Ugreen

En concreto, los datos que nos interesa conocer de este modelo son la capacidad (mAh) y tensión (V) de su batería:

  • Battery Capacity: 10000mAh 3.85V

Más adelante, también explicaremos qué significa el dato Rated Capacity que algunos fabricantes están comenzando a añadir en las especificaciones del power bank.

Energía almacenada

Como sabemos un power bank es un dispositivo electrónico que almacena energía en una batería interna para, posteriormente, transferirla a la batería de otros dispositivos.

Esta energía se mide en vatios-hora (Wh) y se calcula multiplicando la capacidad (mAh) por la tensión nominal (V) de su batería interna:

Energía almacenada (Wh) = [Capacidad batería (mAh) x Tensión nominal batería (V)] / 1000

Ejemplo 1: Cómo calcular la energía almacenada en un Power bank

La batería externa de la imagen tenía una batería de 10000 mAh de capacidad y una tensión nominal de 3,85 V. Para saber cuánta energía almacena aplicamos la fórmula anterior:

Energía almacenada Power bank = 10000 mAh x 3,85V = 38500 mWh / 1000 = 38,5 Wh

Vemos que nuestra batería externa almacena 38,5 vatios-hora (Wh) de energía que podremos utilizar para recargar la batería de otros dispositivos.

Conversión de voltaje

Durante el proceso de carga de un dispositivo, el circuito electrónico de un power bank eleva la tensión nominal de la batería (p. ej. 3,7V) a la tensión del puerto de salida USB (5V por defecto).

Conversión de voltaje power bank
Conversión de voltaje de un power bank

Si suponemos que la conversión de voltaje (de 3,7V a 5V) fuese un proceso ideal, es decir, sin pérdidas energéticas, toda la energía almacenada en la batería del power bank se debería transferir completamente a su puerto de salida USB.

Por lo tanto, podemos definir la siguiente igualdad:

Energía almacenada Power bank = Energía de salida Power bank

Vamos a descomponer esta ecuación en términos de capacidad y tensión:

Capacidad batería (mAh) x Tensión nominal batería (V) = Capacidad de salida (mAh) x Tensión de carga (V)

De la ecuación anterior conocemos todas las variables excepto la capacidad en el puerto de salida.

Si despejamos esta variable obtenemos una primera aproximación para conocer la capacidad real en el puerto de salida de un power bank según la tensión a la que se realice la carga del dispositivo (siendo 5V la tensión estándar):

Capacidad de salida (mAh) = [ Capacidad batería (mAh) x Tensión nominal batería (V) ] / Tensión de carga (V)

Ejemplo 2: Cálculo capacidad real (ideal)

Si aplicamos esta fórmula con los datos de nuestro power bank (10000 mAh y 3,85 V) obtendríamos una capacidad de 7700 mAh en el puerto de salida a una tensión de carga de 5V:

Capacidad de salida = (10000 mAh x 3,85 V) / 5 V = 7700 mAh

capacidad y energía puerto de salida USB
Capacidad y energía disponible en la salida del puerto USB

Además, podemos comprobar que, aunque las capacidades sean distintas (10000mAh y 7700mAh), la energía sigue siendo la misma en la entrada (batería) y salida (puerto USB) del power bank ya que hemos considerado que el proceso de conversión de voltaje durante la carga de un dispositivo es ideal (sin pérdidas energéticas):

10000 mAh x 3,85 V = 38500 mWh = 7700 mAh x 5 V

Eficiencia energética

Hasta ahora hemos calculado la capacidad real de un power bank en su puerto de salida considerando que es capaz de suministrar el 100% de la energía almacenada en su batería.

Sin embargo, lamentamos decirte que la fórmula definida en la sección anterior en la vida real nunca se cumple:

Energía almacenada Power bank Energía de salida Power bank ¡ERROR!

La energía en el puerto de salida de un power bank SIEMPRE va a ser menor que su energía almacenada y la cantidad suministrada dependerá de la calidad de sus 2 componentes:

Batería

Si la batería utilizada es de baja calidad, a los pocos ciclos de carga/descarga del power bank, habrá perdido parte de su capacidad.

En consecuencia, el power bank tendrá menos energía disponible para suministrar a un dispositivo.

Circuito electrónico

Durante la etapa de conversión de voltaje realizado por el circuito electrónico del power bank, parte de la energía almacenada en su batería se perderá en forma de calor (efecto Joule).

Por este motivo, cuanto menos eficiente sea el circuito electrónico, más energía se perderá y, por lo tanto, el power bank tendrá menos energía disponible para suministrar a un dispositivo.

Podemos definir la eficiencia energética en la descarga de un power bank como la relación existente entre la energía suministrada en su puerto de salida USB y la energía almacenada en su batería:

Eficiencia energética Power bank (%) = 100 x (Energía de salida / Energía almacenada)

Debe de quedar claro que la eficiencia energética de un power bank nunca será del 100%:

Aunque compremos un power bank nuevo y su batería se encuentre en perfecto estado, siempre existirá una pérdida energética debido al proceso de conversión de voltaje que realiza el circuito electrónico del power bank para poder cargar un dispositivo.

Esta pérdida energética será mayor o menor dependiendo de la calidad del circuito electrónico.

Ejemplo 3: Cálculo eficiencia energética

En el Ejemplo 2 calculamos la capacidad real de un power bank suponiendo que el proceso de conversión de voltaje (de 3,85 a 5 V) era ideal, es decir, se producía sin pérdida de energía.

En consecuencia, el power bank suministraba el 100% de su energía almacenada:

Eficiencia energética (ideal) = Energía de salida / Energía almacenada = 38480 mWh / 38480 mWh = 1 x 100 = 100%

Sin embargo, ya sabemos que, realmente, durante el proceso de conversión de voltaje se pierde parte de la energía almacenada, por lo tanto, la eficiencia siempre será inferior al 100%.

Para calcular la eficiencia energética real de nuestra batería externa, vamos a suponer que hemos medido la energía obtenida en su puerto de salida:

Eficiencia energética (real) = 28875 mWh / 38500 mWh = 0,75 x 100 = 75%

Como podemos ver, el power bank ha sido capaz de suministrar el 75% (28875 mWh) de la energía total almacenada en su batería (38500 mWh) mientras que el 25% restante (38500 – 28875 = 9625 mWh) se ha perdido en forma de calor.

Energía útil y capacidad real

Una vez conocemos el concepto de eficiencia energética en un batería externa, ya estamos preparados para calcular la energía y capacidad que tendrá en su puerto de salida USB.

Partiendo de la fórmula de la Eficiencia energética, llevamos la variable Energía almacenada al otro lado de la ecuación y, de esta manera, obtenemos la energía disponible en el puerto de salida del power bank:

Eficiencia energética Power bank = Energía de salida / Energía almacenada

Energía de salida (útil) = Eficiencia energética x Energía almacenada

La energía calculada en esta fórmula es la energía útil del power bank, es decir, aquella que tendremos disponible para utilizar en la recarga de nuestros dispositivos.

Si analizamos esta fórmula, el único dato que desconocemos es la eficiencia energética del power bank.

Este dato lo debemos establecer nosotros y, te preguntarás, ¿Qué valor debo poner?

Basado en nuestra experiencia, tras analizar una gran cantidad de modelos, recomendamos utilizar una eficiencia del 85% (0,85):

Hay power banks que tienen una eficiencia superior al 90% al igual que también los hay que la tienen por debajo del 80%, pero si nuestro power bank es de una calidad lo suficientemente buena, su eficiencia en la descarga estará en torno al 85%*.

*Aclarar que esta eficiencia podría reducirse ligeramente cuando trabajamos con protocolos de carga rápida.

Ya hemos visto cómo calcular la energía útil de un power bank, si queremos saber cuál es su capacidad real en el puerto de salida para una determinada tensión de carga, simplemente tenemos que expresar la ecuación anterior en términos de capacidad y tensión:

Energía de salida = Eficiencia x Energía almacenada

Capacidad de salida (mAh) x Tensión de carga (V) = Eficiencia x Capacidad batería (mAh) x Tensión nominal batería (V)

A continuación, despejamos nuestra incógnita que sería la capacidad real en el puerto de salida y, finalmente, obtenemos la fórmula general:

Capacidad de salida (mAh) = Eficiencia x [Capacidad batería (mAh) x Tensión batería (V)] / Tensión de carga (V)

Esta es fórmula es válida para cualquier tensión de carga si, por ejemplo, queremos calcular la capacidad real en el puerto de salida de un power bank para una tensión de carga de 5V aplicaríamos la siguiente fórmula:

Capacidad real (5V) = 0,85 x [Capacidad batería (mAh) x Tensión batería (V)] / 5V

En el caso que se indique la capacidad del power bank en términos energéticos (vatios-hora Wh) puedes usar la fórmula de la siguiente manera:

Capacidad real (5V) = (0,85 x Energía almacenada (Wh) / 5V) x 1000

Ejemplo 4: Cálculo energía útil y capacidad real

Finalmente vamos aplicar estas fórmulas con nuestro power bank:

Recordamos que este modelo tiene una batería interna de 10000 mAh de capacidad y 3,85V de tensión y queremos saber cuál es su energía útil y su capacidad en el puerto de salida para una tensión de carga estándar de 5V.

Vamos a empezar calculando la energía útil del power bank suponiendo que tiene una eficiencia energética del 85%:

Energía útil = Eficiencia x Energía almacenada = 0,85 x (10000 mAh x 3,85 V) = 32725 mWh / 1000 = 32,725 Wh

Este power bank almacena una energía de 38,5 vatios-hora (Wh) y es capaz de suministrar el 85% de esa energía, por lo tanto, su energía útil es de 32725 mWh o 32,725 Wh.

Si queremos saber cuál es la capacidad en el puerto de salida para una tensión de 5V:

Capacidad real (5V) = 0,85 x (10000 mAh x 3,85V) / 5V = 32725 mWh / 5V = 6545 mAh

Como podemos ver este power bank de 10000 mAh tiene una capacidad de 6545 mAh en su puerto de salida para una tensión de 5V.

capacidad y energía puerto de salida USB
Capacidad y energía disponible en la salida del puerto USB

Además, comprobamos que no coincide la energía almacenada en el power bank (38500 mWh) con la energía suministrada en el puerto de salida (32725 mWh) porque parte de ella se pierde en forma de calor:

10000 mAh x 3,85V = 38500 mWh 32725 mWh = 6545 mAh x 5V

La energía restante (38500 – 32725 = 5775 mWh) se ha perdido durante el proceso de conversión de voltaje (de 3,85V a 5V).

Resumen

En esta sección hemos aprendido:

  1. Que la energía en el puerto de salida de un power bank se conoce como energía útil y SIEMPRE va a ser menor que la energía almacenada en su batería.
  2. Que la energía útil de un power bank dependerá de la calidad de sus componentes (estado de la batería y eficiencia del circuito electrónico).
  3. Que la eficiencia energética de un power bank es la relación existente entre la energía suministrada en su puerto de salida y la energía almacenada en su batería.
  4. A calcular de forma teórica la energía útil y la capacidad real en el puerto de salida de un power bank conociendo sus especificaciones y suponiendo una eficiencia energética del 85% cuando se descarga su batería completamente.

Fórmulas:

  • Energía almacenada (Wh) = [Capacidad batería (mAh) x Tensión batería (V)] / 1000
  • Eficiencia energética (%) = [Energía de salida (Wh) / Energía almacenada (Wh)] x 100
  • Energía de salida o útil (Wh) = Energía almacenada (Wh) x 0,85
  • Capacidad de salida o real (mAh) = [Energía de salida (Wh) / Tensión de carga (V)] x 1000

Ejemplo de uso:

Aplicamos las fórmulas con los datos del power bank utilizado como ejemplo en esta sección suponiendo que tiene una eficiencia energética del 85%:

Datos del power bank Ugreen:

  • Batería interna de 10000mAh de capacidad y tensión nominal de 3,85V.
  • Eficiencia energética en la descarga del 85%.

Resultado:

  1. Energía almacenada (Wh) = (10000mAh x 3,85V) / 1000 = 38,5 Wh
  2. Energía útil (Wh) = 38,5Wh x 0,85 = 32,725 Wh
  3. Capacidad real a 5V (mAh) = (32,725 Wh / 5V) x 1000 = 6545 mAh

Cómo medir la capacidad real de una batería externa

Hasta ahora hemos visto unas fórmulas que nos permiten conocer cuál sería la energía útil y la capacidad real de cualquier power bank antes de comprarlo.

Estas fórmulas parten de la suposición que un power bank genérico tiene una eficiencia energética del 85% cuando se descarga completamente.

Sin embargo, como veremos a continuación, la eficiencia energética puede variar de un power bank a otro.

Comparación de datos reales vs teóricos

Si ya hemos comprado un power bank y queremos conocer su capacidad real, energía útil y eficiencia energética, sería necesario descargarlo completamente (de 100% a 0%) conectando a un puerto USB de salida una carga electrónica a una tensión (V) e intensidad (A) constante y un multímetro para medir la energía total suministrada.

Vamos a descargar nuestra batería externa de Ugreen con una carga electrónica de 10W (5V/2A) y comparar los datos obtenidos por el multímetro con los resultados de las fórmulas expuestas en la sección anterior:

Test de descarga Energía almacenada Energía de salida (útil) Eficiencia  Capacidad de salida
10W (5V-2A) 38,5 Wh 35 Wh 90,78% 6769 mAh
Teórico (fórmulas) 38,5 Wh 32,725 Wh 85% 6545 mAh

Observamos que los datos reales y teóricos son bastante similares e incluso para este modelo se obtienen mejores resultados de lo previsto por las fórmulas.

En conclusión:

Para el cálculo teórico de la energía útil y capacidad real de un power bank podemos utilizar otro valor de eficiencia energética, por ejemplo 80% o 90%, no obstante, consideramos que un 85% es un valor promedio válido para cualquier power bank que sea de buena calidad.

¿Qué significa Rated Capacity?

Aunque no suele ser muy habitual encontrar en las especificaciones de un power bank información sobre la capacidad real en el puerto de salida, algunos fabricantes están comenzando a incluir este dato.

Un ejemplo de ello, lo encontramos con el modelo PB178 de Ugreen:

  • Rated Capacity: 6000mAh (TYP 5V-3A)

Este dato nos indica que el fabricante garantiza que un power bank de este modelo, con una batería de 10000 mAh (38,5 Wh) de capacidad, puede suministrar como mínimo 6000 mAh (30 Wh) por uno o varios puertos de salida USB cuando se demanda una carga de 15W (5V/3A).

Además, en este caso, los 15W coinciden con la potencia total que puede suministrar este modelo (Total Output: 5V-3A).

Por curiosidad, hemos querido realizar esta misma prueba con nuestro power bank y confirmamos que se suministra la energía garantizada (30 Wh):

Test de descarga Energía almacenada Energía de salida (útil) Eficiencia  Capacidad de salida
Ugreen 38,5 Wh 30 Wh 77,92% 6000 mAh
PowerBank20 38,5 Wh 33,62 Wh 87,32% 6580 mAh

Como nota adicional debes saber que la eficiencia energética en un power bank también varía según el tipo de descarga realizada, es decir, cuanta más corriente se demande (3A vs 2A) más energía se perderá en forma de calor.

Conclusiones

Antes de comprar un power bank:

  1. Se puede estimar la energía útil y la capacidad real conociendo únicamente sus especificaciones y estableciendo una eficiencia energética teórica del 85%.
  2. Una vez conocida la energía útil del power bank podemos estimar el número de cargas que podría realizar en un móvil.

Cómo calcular el número de cargas de una batería externa

Para calcular el número de cargas que una batería externa Power bank puede realizar en un dispositivo necesitamos conocer:

Energía útil del Power bank

La energía útil de un power bank es la energía disponible en su puerto de salida USB para transferir a un dispositivo.

Para calcularla se debe conocer la energía almacenada en la batería del power bank y su eficiencia energética cuando se descarga (recarga del dispositivo) a una determinada tensión.

Energía útil Power bank =  (Energía almacenada x Eficiencia) / 100

Recordamos que la eficiencia energética de un power bank dependerá de la calidad del modelo y el tipo de carga realizada en el dispositivo. No obstante, como valor orientativo, nosotros recomendamos utilizar una eficiencia del 85%.

Energía de recarga del dispositivo

La energía de recarga en un dispositivo es la energía necesaria que tiene que recibir su batería interna para una recarga completa (de 0% a 100%).

Para calcularla se debe conocer la energía almacenada en la batería del dispositivo así como su eficiencia energética en la recarga (incluyendo el cable de carga):

Energía recarga Dispositivo = (Energía almacenada / Eficiencia) x 100

La energía almacenada en un dispositivo se puede averiguar revisando las especificaciones en la guía de usuario o googleando ‘mah (o wh) + nombre del dispositivo’.

Por otro lado, cada dispositivo tendrá su propia eficiencia energética cuando se recarga, con un valor comprendido entre un 80 y 90%, lógicamente, dependerá de muchos factores:

  1. Calidad y estado de conservación del circuito de carga.
  2. Cable de carga: longitud, sección y estado de conservación.
  3. Estado en que se encuentre la propia batería del dispositivo.

No obstante, al igual que en un power bank, recomendamos utilizar como valor orientativo un 85%.

Una vez conocemos estos datos simplemente debemos aplicar la siguiente fórmula para obtener el número de cargas:

Número de cargas = Energía útil Power bank / Energía recarga Dispositivo

Recordamos que se trata de una fórmula general, válida para aplicar con cualquier dispositivo que pueda recargarse con un power bank (móvil, tablet, smartwatch…).

Por otro lado, su resultado, lógicamente, no es 100% preciso pero nos sirve para tener una idea de cuántas cargas aproximadas puede ofrecer el power bank que estemos pensando en comprar para cargar nuestro dispositivo.

Ejemplo: ¿Cuántas cargas son 10000 mAh?

A continuación, vamos a estimar el número de cargas que tendríamos en nuestro móvil Bq Aquaris X2 Pro, que cuenta con una batería de 3100mAh, suponiendo que queremos comprar el power bank de 10000 mAh de Ugreen.

Posteriormente, compararemos el resultado con los datos reales obtenidos de las mediciones una vez hemos comprado el power bank.

La fórmula para estimar el número de cargas en el móvil Bq Aquaris X2 Pro utilizando el power bank de Ugreen es la siguiente:

Número de cargas = Energía útil Power bank / Energía recarga Smartphone

En la tabla siguiente se muestran las especificaciones de ambos dispositivos:

Especificaciones Power bank Ugreen PB178 Smartphone Bq Aquaris X2 Pro
Capacidad batería 10000 mAh 3100 mAh
Voltaje batería 3,85V 3,85V
Energía almacenada 38500 mWh = 38,5 Wh 11935 mWh ~ 12 Wh

Vamos a calcular la energía útil del power bank de Ugreen suponiendo es capaz de suministrar el 85% (0,85) de su energía almacenada (38,5 Wh):

Energía útil Power bank = 10000 mAh x 3,85 V x 0,85 = 32725 mWh ~ 33 Wh

A continuación, calculamos cuánta energía necesitaría nuestro móvil para recargar su batería suponiendo que el proceso de recarga (cable, conversión de voltaje…) tiene una eficiencia del 85% (0,85):

Energía recarga Smartphone = (3100 mAh x 3,85 V) / 0,85 = 14041 mWh ~ 14 Wh

Vemos que la batería del Bq Aquaris X2 Pro necesita recibir aproximadamente 2000 mWh extra de energía (14000 – 12000 mWh) para recargar completamente su capacidad de 12 Wh.

Finalmente, calculamos el número de cargas estimado:

Número de cargas = 33 Wh / 14 Wh = 2,36 cargas

Por lo tanto, sabemos que si compramos el power bank de Ugreen de 10000 mAh de capacidad tendríamos para 2 cargas completas (de 0% a 100%) en nuestro móvil Bq Aquaris X2 Pro y, además, seguiríamos teniendo energía para una tercera carga parcial (de 0% a 36%).

Para el cálculo anterior hemos visto que se ha utilizado una eficiencia del 85% tanto para la descarga del power bank como para la recarga del dispositivo.

Mientras que la eficiencia energética en la recarga del dispositivo se puede comprobar si se tiene el equipo de medición necesario, desconocemos la eficiencia en la descarga de un power bank antes de comprarlo.

Por esta razón, decimos que el número de cargas calculado es un dato orientativo pero suficientemente válido para cualquier persona que esté interesado en comprar un power bank y quiera tener una idea aproximada del número de cargas que tendría en su dispositivo sin cometer el error de dividir la capacidad del power bank entre la capacidad del dispositivo:

Número de cargas = 10000 / 3100 = 3,22

No obstante, para los lectores más curiosos, vamos a comprobar el número de cargas reales que tendríamos en el móvil una vez comprado el power bank de Ugreen.

Resultados de la medición y validación de datos

En las siguientes tablas se muestran los resultados obtenidos de las pruebas de recarga del móvil y descarga de la batería externa tanto para carga estándar (la carga habitual para cualquier dispositivo con puerto de carga USB) como para carga rápida Quick Charge 3.0 y Power Delivery (este móvil es compatible con ambos protocolos).

Además se comprueba que la eficiencia media obtenida en ambas pruebas difiere del 85% establecido en las fórmulas teóricas.

Smartphone Bq Aquaris X2 Pro

Tipo de recarga Cable de carga* Energía almacenada Energía de recarga Eficiencia
Estándar (5V) USB-A a USB-C 11,94 Wh 14,63 Wh 81,61 %
Quick Charge 3.0 USB-A a USB-C 11,94 Wh 15,20 Wh 78,55%
Power Delivery USB-C a USB-C 11,94 Wh 14,70 Wh 81,22 %
Promedio 11,94 Wh 14,84 Wh 80,46 %*
  1. Observamos que este móvil tiene una eficiencia media en la recarga del 80% con un suministro de energía requerido de 15 Wh aproximadamente.
  2. Para la medición de la energía de recarga del dispositivo se tiene en cuenta el cable de carga.

Power bank Ugreen 10000mAh PB178

Tipo de descarga Puerto USB Carga electrónica* Energía almacenada Energía de salida (útil) Eficiencia 
Estándar (5V) USB-A 10W 38,5 Wh 34,95 Wh 90,78 %
Quick Charge 3.0 USB-A 14W 38,5 Wh 34,04 Wh 88,42 %
Power Delivery USB-C 14W 38,5 Wh 34,05 Wh 88,44%
Promedio 38,5 Wh 34,35 Wh 89,22 %*
  1. Observamos que este modelo es capaz de suministrar más energía (90%) de la que establecimos para el cálculo teórico (85%).
  2. Para medir la energía que puede suministrar la batería externa por su puerto USB de salida se realiza una descarga completa conectando una carga electrónica a una potencia constante. Teniendo en cuenta la potencia de carga de un móvil realizamos nuestras pruebas con 10 y 14W para carga estándar y rápida respectivamente.

Con estos datos calculamos el número de cargas reales aplicando la fórmula expuesta anteriormente:

Tipo de carga Energía útil Power bank Energía de recarga Smartphone Nº de cargas
Estándar (5V) 34,95 Wh 14,63 Wh 2,39
Quick Charge 3.0 34,04 Wh 15,20 Wh 2,24
Power Delivery 34,05 Wh 14,70 Wh 2,32
Promedio 34,35 Wh 14,84 Wh 2,31
  estaciones de carga para moviles
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