Vergleich Powerbank für IoT ESP8266, ESP32, Arduino, GPS, Bluetooth

Powerbanks zur Versorgung kleiner Projekte wie IoT, Streaming oder Sensoren sind ein günstiges Mittel der Wahl. Doch wie sieht es mit Ruhestrom, Effizienz und maximaler Leistung aus? Idealerweise sollten sich die Zellen tauschen oder initial zusammenstellen lassen. Vorbestückte (günstige) Powerbanks aus Fernost sind meist fragwürdiger Qualität und leisten selten das, was der Verkäufer verspricht. Nachfolgend ein Test verschiedener Modelle welche ohne Zellen geliefert werden.

Zum Vergleich wurden zwei fertig konfektionierte Modelle zum Vergleich in den Test aufgenommen. Zum einen “RealPower PB-260” (1x 18650), zum Anderen “ECTechnology B30224” (8x 18650).

Übersicht

Powerbankvergleich

Modell1x Silver1x Black3x Gold4x Black5x Black/Red8x Green
ICMP3401ATP4333EHT4936SHT4936S--
Zellen113458
Always onx-----
Vout idle5,05V3,31V3,03V3,03V2,88V0,31V
Iq bei 3,6V94uA44,7uA14,4uA14,26uA35,5uA32,92uA
Ioutmax bei 3,6V (minimum Vout 4,7V)
1.1A1.1A1,2A1,1A1.9A2,3A
USB out111132
USB in111112

Download Powerbank Data (Libre Office .ods)

 

Testobjekte

1x Silver (MP3401A)

1x Silber (MP3401A)

1x Silber (MP3401A)

1x Silber (MP3401A) Innen

1x Silber (MP3401A) Innen

1x Black (TP4333E)

1x Black (TP4333E)

1x Black (TP4333E)

1x Black (TP4333E) Innen

1x Black (TP4333E) Innen

3x Gold (HT4936S)

3x Gold (HT4936S)

3x Gold (HT4936S)

3x Gold (HT4936S) Innen 1

3x Gold (HT4936S) Innen 1

3x Gold (HT4936S) Innen 2

3x Gold (HT4936S) Innen 2

4x Black (HT4936S)

4x Black (HT4936S)

4x Black (HT4936S)

4x Black (HT4936S) Innen 1

4x Black (HT4936S) Innen 1

4x Black (HT4936S) Innen 2

4x Black (HT4936S) Innen 2

5x Black/Red (unbekannt)

5x Black/Red (unbekannt)

5x Black/Red (unbekannt)

5x Black/Red (unbekannt) Innen 1

5x Black/Red (unbekannt) Innen 1

5x Black/Red (unbekannt) Innen 2

5x Black/Red (unbekannt) Innen 2

8x Green (unbekannt)

8x Green (unbekannt)

8x Green (unbekannt)

8x Green (unbekannt) Innen 1

8x Green (unbekannt) Innen 1

8x Green (unbekannt) Innen 2

8x Green (unbekannt) Innen 2

1x RealPower PB-260

RealPower PB-260

RealPower PB-260

RealPower PB-260 Innen

RealPower PB-260 Innen

8x ECTechnology B30224

B30224

B30224

B30224 Innen 2

B30224 Innen 2

RealPower PB-260 Innen

RealPower PB-260 Innen

Test

Geräte

Versorgung: Korad KA3005D
Strommessung (eingangseitig): Voltcraft VC820
Spannungsmessung (eingangsseitig): UNI-T UT71C
Leistungsmessung (ausgangsseitig): 150W programmierbare Last mit Kelvin-Verbindung

Durchführung

Gemessen wird der Eingangsstrom des Wandlers für verschiedene Ausgangsströme. Die eingangsseitige Messung erfolgt derart, dass Zuleitungs-/Übergangswiderstände und damit einhergehender Spannungseinbruch manuell kompensiert werden. (spannungsrichtige Messung) Die Anbindung der Last erfolgt über ein USB-Kabel von 14cm Länge in 4-Draht-Technik (Kelvin-Verbindung).

Effizienz für verschiedene Lastströme

1x Silver (MP3401A)

1x Silber (MP3401A) Plot

1x Silber (MP3401A) Plot

1x Black (TP4333E)

1x Black (TP4333E) Plot

1x Black (TP4333E) Plot

3x Gold (HT4936S)

3x Gold (HT4936S) Plot

3x Gold (HT4936S) Plot

4x Black (HT4936S)

4x Black (HT4936S) Plot

4x Black (HT4936S) Plot

5x Black/Red (unbekannt)

5x Black/Red (unbekannt) Plot

5x Black/Red (unbekannt) Plot

8x Green (unbekannt)

8x Green (unbekannt) Plot

8x Green (unbekannt) Plot

1x RealPower PB-260 (unbekannt)

RealPower PB-260 (unbekannt) Plot

RealPower PB-260 (unbekannt) Plot

8x ECTechnology B30224 (unbekannt)

ECTechnology B30224 (unbekannt) Plot

ECTechnology B30224 (unbekannt) Plot

Gegenüberstellung der Effizienz für festgelegte Lastströme

 Laststrom 0,1A

Laststrom 0,1A

Laststrom 0,1A

Laststrom 0,5A

Laststrom 0,5A

Laststrom 0,5A

Laststrom 0,75A

Laststrom 0,75A

Laststrom 0,75A

Laststrom 1,00A

Laststrom 1,00A

Laststrom 1,00A

 

Gegenüberstellung der Effizienz für verschiedene Lastströme  bei 3,6V

Zellspannung 3,6V

Zellspannung 3,6V

Ruhestrombedarf – Gegenüberstellung der Kandidaten

Ruhestrombedarf

Ruhestrombedarf

Auswertung

Ruhestrombedarf

Tabelle Ruhestrombedarf

Übersicht Ruhestrombedarf (tabellarisch)

In der tabellarischen Gegenüberstellung des Ruhestrombedarfs wird deutlich, daß das Modell “RealPower PB-260” mit Abstand den höchsten Ruhestrombedarf hat. Danach folgt “1x Silver (MP3401A)”, welches allerdings mit “Always on” (Dauerhaft 5.00V am Ausgang) punkten kann. Im Vergleich zu “1x Black (TP4333E)” zeigt sich, dass diese Funktion 40-45% des Ruhestrombedarfs beansprucht. Die Modelle “3x Gold” sowie “4x Black”, basierend auf einem HT4936S IC, zeigen ähnlich gute Werte wie das (Fertig)Produkt von “ECTechnology”. Im Mittelfeld bewegen sich “5x Black/Red” und “8x Green”.

Effizienz

Tabelle Effizienz

Übersicht Effizienz (tabellarisch)

Aus der Tabelle wird deutlich, daß sich das (Fertig)Produkt von “ECTechnology” (B30224) über den gesamten Lastbereich durch einem hohen Wirkungsgrad auszeichnet. Ähnliche Werte liefert “8x Green”, die Differenz beträgt 3-4% für Ströme > 0,1A. Die Standardabweichung für Lastströme von 0,1A beträgt ~6,7%, für Lastströme zwischen 0,5-1,0A gemittelt 3,63%. Sowohl aus den Diagrammen als auch aus der Tabelle läßt sich erkennen, daß bei 0.5A das Wirkungsgradmaximum erreicht wird.

Nicht dargestellt ist der maximal mögliche Ausgangsstrom bei kleinstmöglich zulässiger USB-Spannung von 4,70V. Die teilweise angegebenen möglichen 2,1A können nur die Modelle “8x Green” sowie “B30224” von “ECTechnology” liefern. Letzteres sogar mehr als 3,4A. Bei allen anderen ist im Mittel bei 1,1A über den gesamten Zellspannungsnutzungsbereich Schluß.

 

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