移動(dòng)電源的額定容量是什么意思,是否虛標(biāo)?
小編留意到,在往日充電頭網(wǎng)文章里面的評(píng)論區(qū)里,偶爾會(huì)遇到讀者提問(wèn)“為什么移動(dòng)電源實(shí)際都只有 6 折?”起初看到這個(gè)問(wèn)題的時(shí)候,很多人都以為是山寨假冒偽劣移動(dòng)電源電池虛標(biāo),容量不足。但后來(lái)了解到,這些讀者是看了銘牌參數(shù)上的“額定容量”所猜測(cè)導(dǎo)致。所以這期充電雜談,我們來(lái)探討一下這個(gè)“虛標(biāo)”問(wèn)題。
先不去管那些山寨產(chǎn)品,我們找?guī)讉€(gè)大品牌的移動(dòng)電源看看銘牌參數(shù)都是怎么標(biāo)注的,選取的全部都是 10000MAH 電池容量的產(chǎn)品,主要看底部的“額定容量”參數(shù)。
這三款產(chǎn)品可以說(shuō)都是充電配件市場(chǎng)里知名品牌,所有電芯容量都是 10000MAH,而額定容量也差不多是讀者所說(shuō)的“6 折”,難道大品牌也“虛標(biāo)”?
充電頭網(wǎng)以往的拆解評(píng)測(cè)里,也試過(guò)對(duì)不少大品牌移動(dòng)電源進(jìn)行單獨(dú)電芯放電測(cè)試,全部都符合標(biāo)稱(chēng)容量值。那不是虛標(biāo)為什么額定容量與電芯容量差那么遠(yuǎn)?下面聽(tīng)小編慢慢解說(shuō)。
其實(shí)電芯容量跟額定容量雖然看上去都是“MAH 毫安時(shí)”單位,但它們不能直接對(duì)比來(lái)得出“6 折虛標(biāo)”這個(gè)概念,因?yàn)閮蓚€(gè)值的電壓并不一樣。目前移動(dòng)電源使用的鋰離子電芯電壓平臺(tái)一般為 3.65V / 3.7V / 3.85V,不同材質(zhì)配方的電芯電壓平臺(tái)會(huì)有一點(diǎn)區(qū)別。而移動(dòng)電源輸出接口的電壓在非快充的情況下,都是 5V 標(biāo)準(zhǔn)電壓,這比電芯電壓高了不少。
為了更加淺顯易懂,小編用兩罐啤酒作為比喻。左邊的啤酒直徑比較大,高度矮一點(diǎn);右邊的啤酒直徑比較小,但高度更高一點(diǎn)。如果是以直徑作為對(duì)比的話,那顯然是左邊那罐更胖,右邊的比較瘦。
這里的“直徑”用作比喻移動(dòng)電源的容量,左邊是電芯容量 10000MAH,右邊是額定容量 6000MAH,不看“高度”的話,的確是左邊的更大,而這個(gè)“高度”其實(shí)就是電壓。
這兩罐啤酒單憑直覺(jué),是難以判斷誰(shuí)里面的液體更多的,因?yàn)樗麄儾⒉皇窍嗤闹睆交蛘吒叨?,以單一高度或直徑參?shù)無(wú)法直接對(duì)比誰(shuí)液體更多。正如移動(dòng)電源,電池標(biāo)稱(chēng)容量與 USB 接口額定容量電壓并不同,單一數(shù)據(jù)無(wú)法直接對(duì)比。
如果大家都統(tǒng)一用“容積”單位進(jìn)行對(duì)比,那就簡(jiǎn)單了,不是單純用高度也不是單純用直徑,而是用容積單位“ ML毫升 ”,左邊右邊都是 330ML,這兩款外觀不同的啤酒容量竟然相同。
移動(dòng)電源也是相同,我們不能用電池容量對(duì)比額定容量,而是要用“能量”這個(gè)單位去進(jìn)行對(duì)比。
好了我們看完了啤酒,我們把圖片概念代入到移動(dòng)電源里。左邊是鋰電池,容量為 10000MAH,電壓平臺(tái)是 3.7V,這個(gè)電壓是無(wú)法為手機(jī)等數(shù)碼產(chǎn)品充電的,必須要經(jīng)過(guò)“升壓”操作,將電壓提升至 5V USB 標(biāo)準(zhǔn)電壓后才能正常使用。
鋰電池 3.7V 的電壓經(jīng)過(guò)電感、芯片、電路等一系列路徑升壓后,來(lái)到 USB 接口時(shí)電壓提升至 5V,但由于能量轉(zhuǎn)化與損耗的關(guān)系,容量下降至 6000MAH,那么大概有多少電能被有效利用起來(lái)?我們可以通過(guò)該公式簡(jiǎn)單計(jì)算。
根據(jù)銘牌參數(shù)上面標(biāo)注的額定容量與 USB 接口電壓計(jì)算后,大家都使用同一個(gè)能量單位“WH 瓦時(shí)”,就可以直接進(jìn)行反推粗略計(jì)算出某個(gè)工況的效率值。移動(dòng)電源將鋰離子電池按照 5V3A 的工況升壓輸出,效率值為 30WH ÷ 37WH = 0.81,也就是 81% ,有 19% 的能量消耗在電路各處與升壓轉(zhuǎn)換的過(guò)程中。
不同型號(hào)的移動(dòng)電源,因?yàn)槠洳捎玫碾娦镜牟煌?、?降壓芯片的不同、電路設(shè)計(jì)的不同、用料的不同等等,效率值都會(huì)有較大區(qū)別,一般來(lái)說(shuō)在 75%-90% 之間。相同電芯能量的兩個(gè)產(chǎn)品,額定容量越高的那一款,效率值一般都會(huì)越高。
額定容量旁邊的 5V3A 或者 5V2A 是指,這個(gè)額定容量參數(shù),是在什么樣的功率工況下進(jìn)行放電得出的結(jié)果,功率越大、電壓越高、損耗就會(huì)越高,所以一般都是采用 USB 5V 標(biāo)準(zhǔn)電壓輸出來(lái)計(jì)算,而不是握手快充 9V/12V/15V/20V 等高電壓后再標(biāo)注額定容量。
USB 接口出來(lái)后,要經(jīng)過(guò)數(shù)據(jù)線,再到手機(jī),再到電源管理芯片,將電壓升/降壓到電池所需的電壓后,才進(jìn)入電池,期間會(huì)存在接觸電阻壓降,線纜壓降,線路傳輸損耗、升降壓轉(zhuǎn)換損耗等。
這里簡(jiǎn)單做個(gè)假設(shè),如果移動(dòng)電源輸出 5V2A(也就是10W)給手機(jī)充電,經(jīng)過(guò)中間各種環(huán)節(jié),電壓損耗漸漸變成 4.9V2A、4.8V2A、4.7V2A 電壓一路下降,到手機(jī)里剩下 4.5V2A(也就是 9W)那么有 10% 的電能就浪費(fèi)在整個(gè)鏈路當(dāng)中。
能不能用 6000MAH 直接除以手機(jī)電池容量,得出充電次數(shù)呢?那當(dāng)然是不可以,因?yàn)樯厦嬲f(shuō)過(guò)了,電壓不同不能直接用能量單位,一樣要使用能量進(jìn)行計(jì)算。
我們已經(jīng)知道,上面通過(guò)計(jì)算得出某移動(dòng)電源 USB 接口在 5V2A 的功率工況升壓輸出,效率大約是 81%。移動(dòng)電源電池組總能量為 37WH,那么可利用的能量就是 37WH X 81% = 29.97WH。
手機(jī)電池一般選用高壓電芯,單節(jié)電池電壓平臺(tái)約為 3.85V,假設(shè)這個(gè)手機(jī)電池容量為 3110MAH,那么電池的能量就是 11.97WH。
移動(dòng)電源可利用能量值有了,手機(jī)電池總能量值有了,假設(shè)數(shù)據(jù)線與手機(jī)整個(gè)鏈路損耗為 10%,鏈路可利用率為 90%,那么計(jì)算公式就是:
最終得出結(jié)論是這個(gè) 10000MAH 移動(dòng)電源,可以為這臺(tái)手機(jī),完整充入 2.25 次電量。當(dāng)然每一款手機(jī)、每一款數(shù)據(jù)線、甚至快充慢充,鏈路損耗都會(huì)有差異,根據(jù)標(biāo)稱(chēng)參數(shù)也只能粗略計(jì)算,要精準(zhǔn)的還是要通過(guò)測(cè)試儀實(shí)際操作。
這次充電雜談跟大家探討了幾個(gè)問(wèn)題,額定容量并不是虛標(biāo),不同電壓的容量不能直接對(duì)比,怎樣計(jì)算出瓦時(shí)與反推效率,手機(jī)充電次數(shù)的計(jì)算等等,是不是很有趣?大家可以根據(jù)自己手上的設(shè)備計(jì)算一下,在評(píng)論區(qū)留言看看你計(jì)算的結(jié)果是怎樣的。
好了這次充電雜談的話題就到此結(jié)束,下一期我們將探討“為什么幾乎所有手機(jī)的快充都達(dá)不到宣稱(chēng)功率?”,如果你有想聊的話題也可以留言告訴我們,我們下一期充電雜談見(jiàn)。