一个公式帮你判断充电宝能否上天:9102年移动电源选购指南


来源:华体网官方网站
发布时间:2024-06-11 12:49:20

  最近手机生产厂商挺忙的,各家陆续发布了几款产品,看下来不得不感叹移动电子设备发展速度太快。最近一些手机的内存已经探至12GB,让一众PC汗颜;iPad Pro 2018宣称“faster than 92% of portable PCs”,Windows 10 on ARM也已达到了可用的程度,牙膏厂眼中隐隐露出一丝担忧,幽怨地望向微软;电子设备屏幕更是处处开花,电脑显示器偶尔还有品质不如上一代的现象……

  不得不说,电池技术一直是移动电子设备尤其是手机发展的瓶颈,现有的电池材料单位体积内的包含的能量就这么大,虽然经常有新的电池技术爆出来但无一例外全都在实验室阶段,之后再没消息;想塞进4000mAh的大电池手机就得做厚一些,有创新派如三星者在Note 7上做的尝试大家也都看到结果了,近几代产品都谨小慎微,到现在才缓过神来;手机生产厂商也都在不遗余力地发展快充技术,但捏着手里那些可怜的电量赶回家充电就像跑毒一样,心里终归不踏实。

  市场上的充电宝种类不要太多,一不小心就会挑花眼,今天咱们来聊一聊怎么买充电宝/移动电源。

  想必家友们都有用过移动电源,但购买之前未必有多了解它,首先我们来好好认识一下移动电源。

  作用是为手机、平板、蓝牙耳机等移动电子设备或低功耗设备提供额外的电量,更多时候的作用是以备不时之需,还有提供心理安慰之功效。

  一个移动电源通常由PCB、电芯和外壳组成,PCB集成主控芯片和充放电接口,无线充电宝会多一块主控芯片和无线线圈。

  PCB和主控不拆开我们一般无从判断,商品详情页也不会标出来,方案提供商一共也就那么几家,正规商品都不会胡来的。

  但电芯有时商家会标明,或者我们从一些参数上能判断出来,现阶段移动电源的电芯有两种:锂离子电池电芯和锂聚合物电池电芯。

  首先应用在移动电源中的电芯包括锂离子电池都是可充放电的(废话但有用)……由于内部有电解液存在,有时也称液体锂离子电芯,一般为圆柱形,用铝壳封装;代表为18650锂电池,具体一点是ICR 18650锂电池,就是下面这种虽然长得有点像某孚但比AA电池大一些的电池。

  最后一位数字0表示这是圆柱形电池,还有一种解释是超过100mm用后三位表示,如42120。

  除了ICR 18650,还有NCR、INR、IFR、IMR和21700、18350等命名组合;另外方形锂电池的命名规则类似,三个字母+六位数字,前两个字母和圆柱形锂电池意义相同,第三个字母P表示方形,六位数字每两位分别代表长、宽、高,单位为mm。

  ICR 18650电池分为储能型和动力型,储能型指容量大但放电量较小的电池,动力型指容量不高但放电量大。移动电源中使用的是前者,后者适用于对电流要求比较高的设备上,如电动车。

  应用于移动电源的ICR 18650电池一般放电电压在3.7V上下,常见单节容量为2200mAh-2600mAh左右,也有低至1500mAh或上探至3500mAh的产品;多用于早期产品或对形状要求不太高的产品。

  锂聚合物电池是指全固态或电解质为凝胶态的锂离子电池,一般用铝塑复合膜包装,可以设计成多种形状,又称软包电池。

  锂聚合物电池可以看做是锂离子电池的升级版,相较于锂离子电池,锂聚合物电池有以下特点:

  除了外观,移动电源的容量一定是大家最关注的点了,单位一般为毫安时(mAh),mAh是电流与时间单位的乘积,表示移动电源内含有的电荷总量。

  至于为何需要选用mAh而不是Ah呢,小编认为可能有两点根本原因,一是数字上10000mAh比10Ah更好看,二是mA看起来比A更安全。

  市面上的移动电源常见的容量有5000/10000/20000mAh等;也有仅用单节大容量18650的“迷你充电宝”,容量一般为3350mAh,也就是俗称的口红充电宝,有时为显得不那么鸡肋还加上手电筒功能;以及容量更大的产品,有些做到恐怖的50000mAh,真正当得起“Power Bank”名号。

  就像同一条生产线下来的CPU也会按照体质划分不一样的等级,同一批次的移动电源也做不到每一块都是相同的容量,所以厂商会选择性的标明以下几种容量。

  电芯容量:即为厂商宣传时写的容量,表示电芯中存储的容量,一般电芯电压也会一同标注,锂离子电池一般为3.7V,意为此电压下,电芯中储电量为多少mAh。

  额定容量(Rated Capacity):指的是移动电源在额定(厂商规定)的电压电流下实际能输出的最少容量,是出厂测试得出的数据。因为移动电源在放电时,电芯放电电压和手机充电电压不同,就需要变压,变压和发热都会引起能量损耗,所以标称10000mAh(电芯容量)的移动电源往往实际输出的容量只有六七千毫安时。这也涉及到了我们之后会谈的电芯能量和转换率。

  典型容量(Typical Capacity):简称TYP,指移动电源在额定的电压电流下实际能输出容量的“平均值”,体现了一款产品的一般水平。电压相同时,一个是测试的最小值,一个是测试的平均值,所以典型容量大于额定容量。

  最小容量(Minimum Capacity):简称MIN,结合理论和测试得出的最小值,每一块出厂的移动电源(在厂商规定电压电流下)输出的容量决不低于此值。

  最大容量(Maximum Capacity):简称MAX,稍微体面一些厂商一般不标注,小作坊不按实际值标注,往往虚标数倍。

  以小编手中的某米老款充电宝为例,电芯电压3.85V,电芯容量为10000mAh;在5.0V1A的标准下额定容量为7100mAh;电芯电压下典型容量为10180mAh,最小容量为10000mAh。

  从上面我们大家可以看出,电压非常重要,不同的电压下,最小容量甚至有可能大于额定容量,这是正常现象,原因等我们聊完电芯能量自然就明白了。

  能量即电芯能量,单位一般为瓦时(Wh),是功率和时间单位的乘积,表示电芯内的总电能。

  一些移动电源会标注“电池能量”,比如上例中就有标注,最小容量和典型容量对应的能量分别为38.5Wh和39.19Wh,将容量和能量联系起来的是电压,所以厂商在移动电源上标注容量时也会将电压一并写上。换算公式为

  这也解释了上面我们提到的为什么有时最小容量反而大于标称电压,因为电芯内能存储的能量是不变的,根据公式,电压越大,可输出的容量越小,所以出现这样一种情况。

  锂离子电池的额定能量值不允许超出100Wh(瓦特小时)。超过100Wh但不超过160Wh的,经航空公司批准后可以装在交运行李或手提行李中的设备上。超过160Wh的锂电池严禁携带。

  有了上面的公式,我们也就能判断某款充电宝是不是能够带上飞机了(终于想起一半标题)。

  如果连电压也没标呢,也别着急,商品详情界面找找看,以及锂离子电池的电压一般为3.7V,锂聚合物电池最高也不会超过4.2V,也可以比较精确地进行估算。

  以3.7V为标准,100Wh÷3.7V≈27Ah,市面上绝大部分的移动电源带上飞机都是被允许的(飞行过程中不能够正常的使用),但动辄50000mAh的巨无霸就真的别想了……

  移动电源以额定容量的电压电流输出的能量与电芯能量的比值,就是输出转换率。

  看起来有点绕,直接看例子,仍以某米为例,标注“转换率90%”,具体多少我们来算一下,在5V的电压下,7100mAh ÷ 1000 × 5.0 ÷ 38.5 × 100% ≈ 92%,还好没有虚标。

  手机快充技术有些年头了,到现在产生和衍生出诸多标准和协议,18W已经快沦落到被人鄙视的地步了,动辄27W,甚至30W、44W、50W、55W快充不断刷新人类对于手机充电速度的认知。

  目前的快充方案可分为两类,一种是高压方案,代表为QC、PD等,优点是可以对电压进行智能微调,使电量损失最小化,缺点是发热量较大;另一种是以OPPO VOOC闪充、华为Super Charge等为代表的大电流方案,优点是发热量小功率能做到更高,缺点是需要专用的充电器和线材,推广成本较高。

  为了跟上手机的步伐,移动电源也纷纷支持了快充技术,不鸣则已,一鸣惊人,不仅支持双向快充,而且往往同时兼容多种协议。市场上新出的移动电源还不支持快充的估计已经不多了,大部分产品会同时支持高通的QC和USB的PD两种协议,便可适用于包括iPhone在内的绝大多数手机。而自己开发快充技术的厂商如OPPO、Vivo、魅族等,因为成本问题支持其快充技术的移动电源并不多,还出现了QC转DASH的快充协议转换器,面对这样的一种情况厂商们往往会推出自己的移动电源,完善自家使用者真实的体验和调补市场空缺。

  说完快充也说说无线充电吧,支持无线充电的手机慢慢的变多,作为配件的移动电源自然得跟上。无线充电的实现需要增加一个线圈以及单独的主控或DC,发射端或接收端都需要,现阶段应用最广的无线充电协议是无线充电联盟的“Qi”协议,读音貌似同“气”。充电效率上,有20W的产品了……已能吊打很大一部分有线、接口

  在移动电源上出现过的USB接口有四种。常见的三种USB接口和在移动电源上十分罕见的Lightning接口。

  充电宝那些事儿被我们扒拉得差不多了,下面我们回到标题的下半场。了解完上述知识点后,接下来的内容就会聊得轻松愉悦又顺畅。选购商品最重要的是要考虑预算和需求,预算嘛……量力而为,毕竟太贵的移动电源也不太多,我们来聊聊需求,分析一下每类需求如何选移动电源较为贴切。

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