10000mAh充电宝额定容量只有6000mAh,这是怎么回事?

2022-07-30 12:46:37 19点赞 59收藏 10评论

小编留意到,在往日充电头网文章里面的评论区里,偶尔会遇到读者提问“为什么移动电源实际都只有 6 折?”起初看到这个问题的时候,很多人都以为是山寨假冒伪劣移动电源电池虚标,容量不足。但后来了解到,这些读者是看了铭牌参数上的“额定容量”所猜测导致。所以这期充电杂谈,我们来探讨一下这个“虚标”问题。

大品牌移动电源都是什么参数?

先不去管那些山寨产品,我们找几个大品牌的移动电源看看铭牌参数都是怎么标注的,选取的全部都是 10000mAh 电池容量的产品,主要看底部的“额定容量”参数。

10000mAh充电宝额定容量只有6000mAh,这是怎么回事?

Anker 10000mAh 移动电源,型号 A1235。电芯容量 10000mAh,额定容量 5500mAh(5V3A)。

10000mAh充电宝额定容量只有6000mAh,这是怎么回事?

小米 10000mAh 移动电源,型号:PB1050ZM。电芯容量 10000mAh,额定容量 5800mAh(5V4A)。

10000mAh充电宝额定容量只有6000mAh,这是怎么回事?

绿联 10000mAh 移动电源,型号:PB172。电芯容量 10000mAh,额定容量 6500mAh(5V3A)。

这三款产品可以说都是充电配件市场里知名品牌,所有电芯容量都是 10000mAh,而额定容量也差不多是读者所说的“6 折”,难道大品牌也“虚标”?

10000mAh充电宝额定容量只有6000mAh,这是怎么回事?

充电头网以往的拆解评测里,也试过对不少大品牌移动电源进行单独电芯放电测试,全部都符合标称容量值。那不是虚标为什么额定容量与电芯容量差那么远?下面听小编慢慢解说。

额定容量不能直接对比电芯容量

其实电芯容量跟额定容量虽然看上去都是“mAh 毫安时”单位,但它们不能直接对比来得出“6 折虚标”这个概念,因为两个值的电压并不一样。目前移动电源使用的锂离子电芯电压平台一般为 3.65V / 3.7V / 3.85V,不同材质配方的电芯电压平台会有一点区别。而移动电源输出接口的电压在非快充的情况下,都是 5V 标准电压,这比电芯电压高了不少。

10000mAh充电宝额定容量只有6000mAh,这是怎么回事?

为了更加浅显易懂,小编用两罐啤酒作为比喻。左边的啤酒直径比较大,高度矮一点;右边的啤酒直径比较小,但高度更高一点。如果是以直径作为对比的话,那显然是左边那罐更胖,右边的比较瘦。

这里的“直径”用作比喻移动电源的容量,左边是电芯容量 10000mAh,右边是额定容量 6000mAh,不看“高度”的话,的确是左边的更大,而这个“高度”其实就是电压。

10000mAh充电宝额定容量只有6000mAh,这是怎么回事?

这两罐啤酒单凭直觉,是难以判断谁里面的液体更多的,因为他们并不是相同的直径或者高度,以单一高度或直径参数无法直接对比谁液体更多。正如移动电源,电池标称容量与 USB 接口额定容量电压并不同,单一数据无法直接对比。

如果大家都统一用“容积”单位进行对比,那就简单了,不是单纯用高度也不是单纯用直径,而是用容积单位“ ml毫升 ”,左边右边都是 330ml,这两款外观不同的啤酒容量竟然相同。

移动电源也是相同,我们不能用电池容量对比额定容量,而是要用“能量”这个单位去进行对比。

10000mAh充电宝额定容量只有6000mAh,这是怎么回事?

好了我们看完了啤酒,我们把图片概念代入到移动电源里。左边是锂电池,容量为 10000mAh,电压平台是 3.7V,这个电压是无法为手机等数码产品充电的,必须要经过“升压”操作,将电压提升至 5V USB 标准电压后才能正常使用。

效率值是什么?

锂电池 3.7V 的电压经过电感、芯片、电路等一系列路径升压后,来到 USB 接口时电压提升至 5V,但由于能量转化与损耗的关系,容量下降至 6000mAh,那么大概有多少电能被有效利用起来?我们可以通过该公式简单计算。

锂电池电压平台的电压值 x 锂电池组容量 = 锂电池组能量

3.7V x 10000mAh = 37Wh

USB 接口电压 x USB 接口额定输出容量 = USB 接口输出能量

5V x 6000mAh = 30Wh

根据铭牌参数上面标注的额定容量与 USB 接口电压计算后,大家都使用同一个能量单位“Wh 瓦时”,就可以直接进行反推粗略计算出某个工况的效率值。移动电源将锂离子电池按照 5V3A 的工况升压输出,效率值为 30Wh ÷ 37Wh = 0.81,也就是 81% ,有 19% 的能量消耗在电路各处与升压转换的过程中。

不同型号的移动电源,因为其采用的电芯的不同、升/降压芯片的不同、电路设计的不同、用料的不同等等,效率值都会有较大区别,一般来说在 75%-90% 之间。相同电芯能量的两个产品,额定容量越高的那一款,效率值一般都会越高。

10000mAh充电宝额定容量只有6000mAh,这是怎么回事?

额定容量旁边的 5V3A 或者 5V2A 是指,这个额定容量参数,是在什么样的功率工况下进行放电得出的结果,功率越大、电压越高、损耗就会越高,所以一般都是采用 USB 5V 标准电压输出来计算,而不是握手快充 9V/12V/15V/20V 等高电压后再标注额定容量。

数据线、手机内部也有效率损耗

USB 接口出来后,要经过数据线,再到手机,再到电源管理芯片,将电压升/降压到电池所需的电压后,才进入电池,期间会存在接触电阻压降,线缆压降,线路传输损耗、升降压转换损耗等。

这里简单做个假设,如果移动电源输出 5V2A(也就是10W)给手机充电,经过中间各种环节,电压损耗渐渐变成 4.9V2A、4.8V2A、4.7V2A 电压一路下降,到手机里剩下 4.5V2A(也就是 9W)那么有 10% 的电能就浪费在整个链路当中。

能算出给手机充电多少次吗?

能不能用 6000mAh 直接除以手机电池容量,得出充电次数呢?那当然是不可以,因为上面说过了,电压不同不能直接用能量单位,一样要使用能量进行计算。

我们已经知道,上面通过计算得出某移动电源 USB 接口在 5V2A 的功率工况升压输出,效率大约是 81%。移动电源电池组总能量为 37Wh,那么可利用的能量就是 37Wh x 81% = 29.97Wh。

手机电池一般选用高压电芯,单节电池电压平台约为 3.85V,假设这个手机电池容量为 3110mAh,那么电池的能量就是 11.97Wh。

移动电源可利用能量值有了,手机电池总能量值有了,假设数据线与手机整个链路损耗为 10%,链路可利用率为 90%,那么计算公式就是:

29.97Wh x 90% ÷ 11.97Wh = 2.25(次)

最终得出结论是这个 10000mAh 移动电源,可以为这台手机,完整充入 2.25 次电量。当然每一款手机、每一款数据线、甚至快充慢充,链路损耗都会有差异,根据标称参数也只能粗略计算,要精准的还是要通过测试仪实际操作。

充电头网总结

这次充电杂谈跟大家探讨了几个问题,额定容量并不是虚标,不同电压的容量不能直接对比,怎样计算出瓦时与反推效率,手机充电次数的计算等等,是不是很有趣?大家可以根据自己手上的设备计算一下,在评论区留言看看你计算的结果是怎样的。

好了这次充电杂谈的话题就到此结束,下一期我们将探讨“为什么几乎所有手机的快充都达不到宣称功率?”,如果你有想聊的话题也可以留言告诉我们,我们下一期充电杂谈见。

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