您正确理解手机电池和移动电源的相关参数吗？

资料来源: 志虎

作者: Nachdi Phira

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我们已经使用了许多手机和移动电源，

“ iPhoneXS电池容量为2658mAh”

“移动电源的电池容量为10000mAh”

“ iPhone随附的充电头支持5V1A充电”

“快速充电移动电源支持18W快速充电”

但是您是否想知道这些参数是什么意思？

今天我将与大家交谈.

在看之前，我希望每个人都会问几个问题:

1. XS电池的容量为2658mAh，移动电源为10000mAh. 这是否意味着该移动电源可以充电XS 10000/2658 = 3.76倍？

2. 移动电源上的3.7V额定电压是什么意思？输出电压指示的5V2.1A中的5V与什么关系？

[1]关于第一个问题，事实是这样:

我们看到手机的电池容量为2658mAh. 单位实际上是电流在一定时间段内传递的电荷数，即电池容量（Q），但电池容量（Q）和电池能量（W）可以完全是两个概念. 例如，移动电源和移动电话就像两个水桶，两个水桶之间连接着一根管子. 现在我告诉你移动电源电池的mAh实际上等于告诉你水桶中水的流量以及它可以流多久，但是我没有告诉你水管的横截面积！因此，您要计算移动电源的“桶”可以填充多少水. 单独计算流量和时间是不可能的. 我们不妨直接比较两个桶的容量，因为移动电源的“桶”与管子的流量或管子的厚度无关. 只要知道“桶”的容量，就可以知道给我手机的“桶”. 填充多少水. 铲斗的容量等于电池的能量！之所以引入电池能量（W）的概念，是因为我们生活的世界和整个宇宙遵循一个基本定律: 能量守恒定律. 因此，当我们将移​​动电源的“电量”传输到手机时，必须通过电池能量（W）而不是电池容量（Q）来计算

根据势能（电池能量）公式W = UQ，即电能=电压X电池容量.

因此，实际电池能量（即势能）需要乘以电池容量（mAh）乘以电压（U），以瓦特小时（Whr）为单位的值就是实际电池能量！我们通常会看到移动电源或手机电池标有毫安小时（mAh）. 严格来说，这实际上是不正确的，因为它没有指示电压，而是因为长期以来默认值为3.7V锂电池工作电压. 它没有变化，因此在容量计算中不考虑它. 另外，如果这个10000mAh移动电源被诚实地标记为37Whr，它不是很漂亮，您会认为此容量太小了！但是习惯不能在一天内改变，行业的未来趋势也可能会改变. 毕竟，锂电池的未来发展尚未见到. 而且，现在许多计算机和电瓶车电池都标有瓦特时Whr而不是mAh.

然后我们继续说，如果您打开iPhone XS机身并看到电池背面的信息，您将看到以下值: 3.81V == 10.13Whr，2658mAh.

您可以看到它有一个3.81V，它是iPhone正常工作时的额定电压！

根据现在的分析，iPhone XS的真实电池电量为W = UQ = 3.81V乘以2658mAh = 10.13Whr，即10.13瓦时，如电池上所示！

现在，让我们看一下10000mAh移动电源

通常，您会看到3.7V电压，然后是10000mAh. 这是移动电源的标准工作电压充电宝参数，接近iPhone XS的3.81V额定电压. 这是因为手机和移动电源都使用锂电池，并且锂电池的工作电压基本上在3.7V左右，并且最高瞬时电压可以高达4.2V.

因此，根据刚才的公式，此移动电源中电池的电池能量（势能）为W = UQ = 3.7V乘以10000mAh = 37Whr. （至于5V2.1A 5V3A 9V2A，这些电压是移动电源为手机充电的电压，我们将在第二部分中讨论它）

在这种情况下，根据能量守恒定律，您的移动电源拥有37Whr的电量，我的iPhone电池电量为10.13Whr，因此，如果为iPhone XS充电，则可以充电37 / 10.13 = 3.65倍，对吧？

答案是错误的，因为它还涉及能量损失.

如果仔细观察，您会发现此10000mAh移动电源还将在其下方指示“额定容量”，其值可能是这样的: 6200mAh / 5V.

这是什么意思？所谓额定是指在制造商制造此移动电源时设计的条件下，如果用于为手机充电的电压（即输出电压）为5V，则可赋予手机的容量为6200mAh，那么根据公式，W = UQ = 5V乘以6200mAh = 31Whr，是吗？该值与10000mAh计算出的37Whr的理论容量相差6Whr. 这6Whr是电池能量损失的一部分. 这部分能量用于什么？主要用于但不限于将化学能转化为电能时的能量. 损耗，充电线发热，移动电源发热，移动电源芯片工作，芯片发热，这部分损耗是任何人都无法避免的. 至少，锂电池的化学能不能完全转化而没有任何能量损失. 用于电能.

到达这里时，您会问，如果将31Whr的额定能量（这是已耗尽的部分）除以iPhoneXS电池的能量10.13Whr = 3.06倍，这应该对吗？

答案是，几乎正确！但是您可以更加精确，因为在这里您必须考虑以下问题

首先，在许多情况下，当使用移动电源为iPhone充电时，它会打开，并且只要机器运行，机器就会消耗电量.

第二，移动电源的额定电压在实验室条件下，但通常限于现实生活中的电池损耗，因此可能并不理想.

第三，从移动电源的电池转换而来的电能不能无损失地转换为手机电池的化学能.

第四，如果移动电源也支持18W快速充电，则次数可能更少，因为快速充电会带来更多的热量，这意味着电能转换为化学能的效率将会降低.

因此，基于上述原因，实际充电次数必须小于3.06倍. 根据市场上许多移动电源的实验室测试数据，当前的10000mAh移动电源可以为iPhone XS充电约2.5倍.

如果制造商说可以再充电3-4次，那肯定是骗人的.

[2]第二个问题充电宝参数，移动电源的5V2.1A输出是什么意思:

这里的5V和2.1A代表移动电源工作时的最大电压和电流，通常它们可以一起工作.

这不同于移动电源自己的锂电池的3.7V标准电压. 5V由移动电源中的芯片驱动.

两个数据均达到最大值时，即为移动电源的最大输出功率. 例如，支持Type-c的PD快速充电移动电源支持5V3A 18W快速充电.

但这并不意味着在充电过程中功率总是相同的，它仅表示最大功率. 手机可以接收多少功率完全取决于手机自身芯片的调整.

如果使用18W PD快速充电为iPhone 4充电，则其最大功率只能为5W，因为iPhone 4不支持快速充电芯片进行调整.

那么支持快速充电的iPhone XS的充电过程如何？就像这样: 在前50％中，芯片将其调整为接收最大18W的充电功率（根据Apple的官方说法，它可以在30分钟内充电到50％），但在50％之后，其充电功率开始跌落并进入恒压和小电流充电状态，直到80％或更高，电流变小，电话基本不会发热.

这是我对手机电池和移动电源的参数的理解.

如有任何疑问，欢迎讨论！

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