Conoce la capacidad real de una batería externa

Un error muy común entre los usuarios que quieren saber cuántas veces podrán cargar su móvil con una batería externa es dividir la capacidad de la propia batería entre la capacidad del dispositivo:

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

Por ejemplo, si tenemos un power bank de 10400 mAh de capacidad y un móvil con una batería de 2600 mAh. ¿Cuántas veces podrías cargar tu móvil con dicho power bank?

Si aplicamos la fórmula anterior obtendríamos 4 cargas completas:

Número de cargas = 10400 mAh / 2600 mAh = 4

¡ERROR!

Este cálculo no sería correcto, ya que se está considerando que la capacidad indicada por el fabricante es la del propio power bank cuando, realmente, representa la capacidad de la batería interna almacenada en el power bank.

Para conocer el número de cargas debes tener en cuenta la capacidad real de una batería externa:

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

Y éste es el principal problema que muchos usuarios de Amazon se encuentran al comprar una batería externa sin tener en cuenta la capacidad real que tendrán disponible:

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

A continuación, vamos a explicarte cómo calcular la capacidad real que tiene una batería externa y el número de cargas posibles que tendríamos en nuestro móvil.

Componentes de un Power Bank

Antes de nada, debes conocer los 2 elementos básicos que componen una batería externa Power Bank:

  1. Una batería de litio: formada por una o varias celdas conectadas en paralelo.
  2. Un circuito electrónico: Battery Management System (BMS), que gestiona el proceso de carga y descarga de las celdas de la batería.

La capacidad real del power bank dependerá de la calidad de los componentes utilizados en su fabricación y cómo de eficiente sea el circuito que realice la conversión de voltaje.

Batería

Un power bank puede tener una batería formada por una o varias celdas de iones de Litio (tipo 18650) o de polímero de Litio de alta densidad.

bateria externa ion litio
Batería externa con celda de Ion Litio 18650
Batería externa con celda de polímero de litio

Sin embargo, las nuevas generaciones de power bank utilizan celdas de polímero de Litio resultando un producto más compacto y ligero.

Cada celda utilizada tiene una tensión nominal de 3,6-3,7V con una capacidad que varía desde 1500 mAh a 3600 mAh.

Si la batería de nuestro power bank está formada por varias celdas conectadas en paralelo, la tensión de la batería será la misma que la tensión nominal de las celdas y la capacidad total sería la suma de la capacidad de cada una de las celdas.

Por ejemplo, si construimos un power bank con celdas tipo 18650 de 3350 mAh a 3,7V la capacidad total y la tensión de la batería del powe bank sería:

  • Si el power bank tiene 1 celda: 3350 mAh/3,7V
  • Si el power bank tiene 2 celdas: 6700 mAh/3,7V (2 x 3350 mAh)
  • Si el power bank tiene 3 celdas: 10050 mAh/3,7V (3 x 3350 mAh)
  • Si el power bank tiene 6 celdas: 20100 mAh/3,7V (6 x 3350 mAh)

Circuito electrónico

El puerto USB del power bank que se utiliza para recargar nuestros dispositivos trabaja a una tensión de 5V pero recordamos que la batería del power bank tiene una tensión de 3,7V.

El circuito interno del power bank se encarga de elevar la tensión de la batería de 3,7V hasta alcanzar los 5V que necesita el puerto USB.

Además, este circuito realiza otras funciones como protección frente a sobrevoltaje, cortocircuitos, sobrecarga, control de temperatura…

También se encarga de supervisar la carga de cada celda, controlar los indicadores LED o mostrar el estado de carga de la batería en una pantalla LED…

Todas estas funciones que realiza el circuito interno tienen un coste energético que repercute en la capacidad restante que tendrá el power bank para recargar los dispositivos.

circuito interno control power bank

Este “coste energético” dependerá de la eficiencia del propio circuito. Según el diseño y la calidad de los componentes utilizados en su fabricación, algunos power bank consumirán más energía y otros menos.

Por este motivo, no recomendamos comprar baterías externas super baratas y de marcas desconocidas que, seguramente, utilicen baterías de litio de baja calidad y circuitos poco eficientes e inseguros.

En general, las baterías externas del mercado tienen un circuito interno con una eficiencia energética del 85% pero algunas marcas como Xiaomi o Anker tienen sus modelos con una eficiencia superior al 90%.

Debe quedar claro que esta eficiencia nunca será del 100%. Físicamente es imposible transferir toda la energía de un dispositivo a otro sin que se pierda energía en el proceso.

Cómo calcular la capacidad real de una batería externa

Una vez que conocemos los principales componentes de un power bank y que, en función de su calidad, tendrá mejor o peor rendimiento, vamos a ver 2 métodos aproximados para calcular la capacidad real de una batería externa (y con ello el número de cargas):

Método 1: Rendimiento global

Una forma rápida y sencilla, sin realizar muchos cálculos, para estimar la capacidad real de un power bank es considerando su rendimiento global, es decir:

  1. Tras múltiples análisis realizados, observamos que la mayoría de las baterías externas del mercado son capaces de transferir el 60-70% de su capacidad.
  2. Si suponemos que nuestro power bank tiene un rendimiento pobre (aunque luego comprobemos que es mejor) nos aseguramos un mínimo número de cargas completas en nuestro dispositivo.

(1) Capacidad real = Capacidad Power Bank (mAh) x Rendimiento

Número de cargas

Con el método 1, la fórmula para calcular el número de cargas sería:

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

Siguiendo con nuestro ejemplo, si suponemos que la batería externa de 10400 mAh tiene un rendimiento pobre, entorno al 60%, obtendríamos el mínimo número de cargas posibles en nuestro móvil de 2600 mAh:

Número de cargas = 10400 mAh x 0,60 / 2600 mAh = 2,4 cargas

Como vemos, este resultado es más aproximado a la realidad y nos aseguramos que recargaremos nuestro móvil al menos 2 veces completas ¡y no 4 veces como se podía pensar!

Método 2: Conversión de voltaje y eficiencia energética

El segundo método es más exacto y se tienen en cuenta una serie de coeficientes correctores para obtener la capacidad real de una batería externa. 

Vamos a ir explicando poco a poco cada paso para que entendáis el procedimiento de este método:

Energía de un Power Bank

En primer lugar, vamos aclarar el concepto entre capacidad y energía:

  • Amperios-hora (Ah) es una medida de carga eléctrica que representa la capacidad de una batería. Normalmente, se mide en miliamperios-hora (mAh).
  • Vatios-hora (Wh) es una medida de energía eléctrica. Se calcula como Wh= Ah x V.

Siguiendo con nuestro ejemplo, si utilizamos un power bank con una capacidad de 10400 mAh quiere decir que está compuesto por 4 celdas de iones de litio 18650 de 2600 mAh conectadas en paralelo a una tensión de 3,7V.

Luego la energía total que este power bank puede suministrar sería:

Energía total = 10400 mAh x 3,7V = 38480 mWh

Conversión de voltaje

Como hemos comentado anteriormente, el puerto USB de las baterías externas trabajan a una tensión de 5V. Luego el circuito interno debe elevar la tensión de 3,7V a 5V.

Tras esta conversión, se reduce la carga eléctrica disponible a la salida:

38480 mWh / 5V = 7696 mAh

Eficiencia energética del circuito

Por otro lado, hay que tener en cuenta que el circuito interno del power bank consume energía durante el proceso de conversión de voltaje. No es un proceso ideal, siempre va haber pérdidas.

Suponiendo que utilizamos un power bank de buena calidad y su circuito interno tiene una eficiencia en la conversión del 90%, entonces la capacidad disponible en la salida sería:

Capacidad real = 7696 mAh x 0,90 = 6926 mAh

Es decir, este power bank de 10400 mAh entrega a la salida 6926 mAh, siendo la capacidad real que tendremos para recargar nuestro móvil.

Número de cargas

Por tanto, el número de veces que podríamos recargar nuestro móvil de 2600 mAh con esta batería externa sería:

Número de cargas = 6926 mAh / 2600 mAh = 2,66 veces

Recordamos que todo este procedimiento se realiza bajo ciertas condiciones ideales, es decir: se supone que se utiliza un power bank nuevo y la batería se encuentra en buen estado.

Además, no se debería utilizar el móvil durante el proceso de carga porque consume más energía: aplicaciones abiertas en segundo plano, WIFI, brillo de la pantalla… disminuyendo con ella la capacidad de la batería externa para las próximas recargas.

Resumen

En el método 2 hemos visto que tenemos que tenemos en cuenta los siguientes coeficientes correctores para estimar el rendimiento de la batería externa:

1) Coeficiente corrector de voltaje:

Es reflejo de la conversión de voltaje que realiza el circuito interno del power bank. Las baterías de litio tienen un voltaje nominal de 3,7V pero el power bank proporciona 5V en el puerto USB de salida. 

Por tanto, el primer coeficiente será:

3,7V/5V=0,74

2) Coeficiente de eficiencia energética:

El segundo coeficiente dependerá del rendimiento energético que tenga el circuito del power bank al elevar el voltaje de 3,7V a 5V.

Según la calidad del circuito se estima que dicho rendimiento está entre un 85-90%.

Por supuesto, este rendimiento es con la batería totalmente nueva. Con el paso del tiempo, la salud de la batería va mermando y habría que aplicar otro coeficiente corrector menor de 1 (estado nuevo).

3) Capacidad real

Multiplicando ambos coeficientes a la capacidad de la batería externa obtenemos su capacidad real:

(2) Capacidad real = Capacidad Power Bank (mAh) x (3,7V/5V) x eficiencia

Tras estimar la capacidad real de la batería externa ya tenemos la fórmula aproximada para conocer el número de cargas que obtendremos en nuestro dispositivo:

Número de cargas = Capacidad Power Bank (mAh) x (3,7/5) x eficiencia / Capacidad dispositivo (mAh)

Ejemplo de la capacidad real del Power Bank Anker Astro Mini

Vamos a ver ahora un ejemplo la capacidad real que tiene la batería externa Anker Astro Mini para saber aproximadamente cuántas cargas tendríamos disponible en nuestro móvil si la comprásemos.

Este power bank tiene una batería de ión litio 18650 de 3200 mAh/3,7V y en la siguiente imagen el fabricante nos indica cuántas veces puede cargar los siguientes dispositivos:

anker astro mini capacidad real

Vamos a estimar la capacidad real de esta batería externa mediante los 2 métodos anteriores:

Con el primer método, estimamos que este modelo de Anker es capaz de transferir aproximadamente el 70% de su capacidad:

Capacidad real = 3200 mAh x 0,70 = 2240 mAh

Anker es una marca de gran calidad que garantiza que sus baterías externas tienen una eficiencia energética del 92%:

Capacidad real = 3200 mAh x (3,7V/5V) x 0,92 = 2178,56 mAh

Conociendo la capacidad de los dispositivos de la imagen y suponiendo que el estado de la batería es nuevo, podemos calcular el número de cargas aproximadas que tendría cada dispositivo con la batería externa de Anker comparando ambos métodos:

DispositivoCapacidadNº Cargas M1Nº Cargas M2
Galaxy Note 33200 mAh0,700,68
iPad Mini4490 mAh0,50,48
HTC One M82300 mAh10,95
Galaxy S52800 mAh0,80,78
Nexus 52300 mAh0,950,95
iPhone 5S1510 mAh1,51,44

Aunque, en este caso, el fabricante Anker ya nos advierte en la imagen del número de cargas disponibles para cada dispositivo, un ejemplo claro de lo que llevamos hablando se puede ver con el móvil Samsung Galaxy S5:

Si no hubiéramos tenido en cuenta que la capacidad del Anker Astro Mini es menor podíamos pensar que con este power bank tendríamos para una carga completa del Samsung S5 e incluso un poco más… cuando no es cierto, ¡sólo tendremos un 80% más de batería!

Cómo medir de forma práctica la capacidad actual de tu batería externa

Una forma de medir experimentalmente la capacidad proporcionada por una batería externa es con la ayuda de un multímetro USB.

Este aparato de lectura es capaz de medir la tensión y la corriente que suministra la batería externa al dispositivo que se está recargando.

medir capacidad power bank

Básicamente, lo que haremos para calcular la capacidad será medir la intensidad media de corriente (mA) y el tiempo de cargas en horas.

Los pasos para medir la capacidad de tu batería externa son:

Medición de datos

  1. Descarga completamente la batería externa.
  2. Conecta el multímetro a un cargador móvil y éste a la toma de corriente.
  3. Ahora vamos a cargar la batería externa: para ello conecta el multímetro con la batería externa mediante el cable USB-micro USB. Nada más iniciarse la carga anota la lectura de mA que indica el display del multímetro e inicia el crónometro.
  4. Cuando esté a punto de cargarse la batería anota los mA que indica el display porque al finalizar no pasará la corriente y mostrará 0 mA. Detén el reloj y anota el tiempo transcurrido para una carga completa.

Cálculo de la capacidad de la batería

Con los datos tomados puedes hacer un cálculo aproximado de la capacidad actual de tu batería.

Para ello tienes que hacer la media de los mA registrados al principio y final del proceso de carga y multiplicarlo por el tiempo de carga, es decir:

Capacidad (mAh) = Intensida media de corriente transmitida (mA) x tiempo de carga transcurrido (h)

En el siguiente vídeo puedes ver cómo se comprueba de esta manera la capacidad de una batería externa de 2600 mAh:

Resultados

Los resultados obtenidos son los siguientes:

  1. Batería externa descargada: 0,7A (700 mAh)
  2. Batería externa cargada: 0,34A = 340 mA
  3. Tiempo de carga: 3h 53 min 5sec = 3,88 h
  4. Intensidad media de corriente = (700+340)/2 = 520 mA

Por tanto, la capacidad de esta batería externa de 2600 mAh sería:

520 mA x 3,88 h = 2017,6 mAh

Hay que tener en cuenta que la capacidad obtenida depende del buen estado de la batería y que es una aproximación, es decir:

Se supone un perfil de carga lineal donde la intensidad de corriente decrece linealmente con el tiempo y sólo se toman los puntos inicial y final de la corriente suministrada (para un cálculo más exacto se podría haber tomado más valores del display).

  estaciones de carga para moviles

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Comentarios

Jona

Hola, me compré una batería de 2000mah resulta que viene con casi 3/4 de carga debo esperar a que se descargue entera para hacer la primera carga? Me sería de mucha ayuda su respuesta

JOSÉ

Hola, buenos días, soy bastante novato en esto y me gustaría que me ayudaran si es posible con una duda, a ver, tengo una cámara YI de 5v la cual está conectada por cable usb a la corriente, bien, mi pregunta es ¿cuánto duraría una power bank de 10.000 conectada a la cámara? es decir ¿cual sería la autonomía de la cámara con esa power bank? muchas gracias de antemano.

HORACIO

EXCELENTE ARTICULO. LO MEJOR QUE HE LEÍDO SOBRE ESTE TEMA. MUCHAS GRACIAS!

Jennifer

Entonces si la bateria de mi celular es de 3000 MAH y compro una batería de 3000MAH cuántas cargas me haría

Jose Alberto

Tengo una duda mi JBL Xtreme 2 cuenta con una batería de 10.000 mAh y permite cargar otros dispositivos , porque al momento de conectar mi iphone y ponerlo a cargar casi se me descarga la batería del parlante por completo tengo entendido que son 3,6 ciclos que da 10000mAh el parlante esta nuevo y estaba apagado en las especificaciones dice que tiene una salida de 5V y 2 A MAX, otra cosa la velocidad de carga es demasiado lenta: estas son las especificaciones https://www.jbl.com.ph/on/demandware.static/-/Sites-masterCatalog_Harman/default/dw0a333612/pdfs/JBL_Xtreme2_Spec_Sheet_English.pdf

Muchas gracias y feliz dia

carlos gonzalez

muchas gracias me aclaro mucho de lo que queria saber

Jhoan

Yo tengo un cargador portatil y dice que tiene 24000mAh osea que podria cargar 3 cell de 3.7v???

Alex

Buen día impresionante tu explicación te felicito amigo soy Alex tengo una pregunta que no es acerca del power bank.
Se trata de como puedo saber yo que cargador para celular debo utilizar en una batería de 2400mah tengo un Samsung galaxy j3pro desearía que puedas responderme por aqui o ami correo alex.jfl@hotmail.es

arturo

genio!

Maria

Hola tengo un cargador de unicornio de 8800 mah se demora como 3 horas en cargar por completo cuando lo conecto a mi celu me carga como un 30%y dura 1hora y 20minutos pero ahora dura solo 1 hora cargado al celular estara fallando lo tengo hace menos de un mes y la bateria de mi celular es de 3000mah

katy

Buen dia disculpe la pregunta compre un power bank 2600mah y dure 2 horas cargando y lo conete al tlf y n duro ni media hora cargando el tlf y se apago? Quiero saber si esta dañado o n lo cargue bien el portatil????????

marcelo galeano

cual batería portable me recomendarían

Juan Pablo Bedoya G.

Muy buen articulo, me sirvió bastante. gracias.

Mary

Me gustaría saber cuanto veces puedo cargar mi móvil yo me compré y por ahora van dos cargas yo creo que a tres no llega

David M

Muy buen artículo! Genial para entender esto que me tenia intrigado