基于移動(dòng)電源容量標(biāo)示不科學(xué)的分析和建議

廣東省中山市技師學(xué)院 馬建虹

據(jù)網(wǎng)絡(luò)調(diào)查數(shù)據(jù)顯示，移動(dòng)電源從面世至2011年初，市場關(guān)注度都相對(duì)較為平緩，2011年中期至今的市場關(guān)注度曲線出現(xiàn)了幾近垂直的上升。這緣于便攜電子產(chǎn)品的普及特別是智能手機(jī)的普及，和用戶提高數(shù)碼產(chǎn)品續(xù)航能力需求的強(qiáng)勢(shì)增長。

移動(dòng)電源的類型較多，有內(nèi)置鋰電池儲(chǔ)能、采用干電池?fù)Q能、完全或搭配太陽能電池?fù)Q能等幾種類型。市面銷量和保有量最多的是內(nèi)置鋰電池的移動(dòng)電源，它依靠內(nèi)置鋰電池儲(chǔ)存的能量轉(zhuǎn)換成輸出接口的額定電壓，通過USB接口輸出電能，并具備一定的負(fù)荷能力。容量大小和接口配套的多樣性滿足了用戶續(xù)航能力和待充電產(chǎn)品多樣性的需求，電芯容量很大程度上決定了移動(dòng)電源輸出能量的能力，所以眾廠家在移動(dòng)電源容量標(biāo)示上直接使用了內(nèi)置電池的容量來標(biāo)示。這樣標(biāo)示雖然簡單，但不嚴(yán)謹(jǐn)，也不科學(xué)。

本文僅針對(duì)最為普遍的這類內(nèi)置鋰電池單一充電功能的移動(dòng)電源進(jìn)行探討。

一、移動(dòng)電源內(nèi)部電池的容量存在不確定性

市面上移動(dòng)電源的內(nèi)置電池較多采用圓柱形18650鋰電池，少部分采用聚合物鋰電池。電池廠家為下游企業(yè)設(shè)計(jì)電池產(chǎn)品時(shí)，結(jié)合了下游企業(yè)使用時(shí)的充、放電終止電壓參數(shù)來設(shè)計(jì)容量，其標(biāo)稱容量是這一放電區(qū)間的容量值。同一電池應(yīng)用于不同的產(chǎn)品中，由于放電終止電壓不同，釋放的容量自然不同，所以同一電池在不同廠家的產(chǎn)品中發(fā)揮的容量也不一樣。市場上大型企業(yè)向上游定制電池，而小型企業(yè)則面向市場采購，一些作坊小廠甚至使用廉價(jià)劣質(zhì)電池和拆機(jī)二手電池。這就不難看到，同樣標(biāo)稱容量的電池出現(xiàn)不一樣的容量發(fā)揮。所以，移動(dòng)電源內(nèi)部電池的實(shí)際使用容量存在不確定性，現(xiàn)有的這種標(biāo)示方法在源頭上就存在不嚴(yán)謹(jǐn)。

二、升壓電路改變電壓規(guī)格和使用容量，轉(zhuǎn)換成輸出容量

鋰電池的單體電壓標(biāo)稱3.7V，充電限制電壓通常在4.19V至4.2V，放電平臺(tái)期電壓約3.7V，放電電壓低于3.5V后呈快速下降。為了充分發(fā)揮電池容量和減小了電能損耗，要求直流變換電路要有較寬的輸入電壓范圍和盡量高的轉(zhuǎn)換效率。

現(xiàn)在市面移動(dòng)電源主要采用單體或并聯(lián)電池后升壓輸出的形式，小部分采用電池串聯(lián)后降壓輸出的形式。直流變換電路如果采用同步整流方案，效率在89%至97%，普遍在92%左右；如果采用非同步整流方案，效率最高達(dá)到88%左右，平均在75%左右。但成本方面，前者超過后者十幾倍以上，所以市面大多數(shù)產(chǎn)品使用非同步整流電路。即使取效率較優(yōu)秀的88%進(jìn)行計(jì)算，假設(shè)電池以3.7V輸出1000mAh的電量，通過升壓后，獲得5V電壓下的容量是(3.7V×1000mA×1h/5V)×88%，即651.2mAh。換而言之，3.7Wh的能量經(jīng)過效率88%的電路升壓后得到3.256Wh能量，除以5V電壓得到651.2mAh的容量。變壓比和模塊效率的疊加，使得移動(dòng)電源每標(biāo)稱1000mAh容量只能輸出651.2mAh的容量。

另外，移動(dòng)電源輸出電壓的高低會(huì)明顯改變轉(zhuǎn)換效率。USB端口的電壓范圍是4.8V至5.2V，市面合格產(chǎn)品的輸出電壓在4.7V到5.2V之間。上例3.7Wh能量經(jīng)效率88%電路轉(zhuǎn)換后得到3.256Wh能量，如果以4.7V輸出，可獲得692.8mAh的輸出容量，如果以5.2V輸出，可獲得626.2mAh的輸出容量。以前者電壓輸出，被充電設(shè)備的控制電路損耗小，輸出容量大，但是獲得充電電流小，充電時(shí)間長；以后者電壓輸出，被充電設(shè)備的控制電路損耗高，輸出容量小，但是獲得充電電流大，充電時(shí)間短。所以不同變壓比疊加模塊效率后，輸出容量是內(nèi)部電池容量的69.3%至62.6%之間。

這一數(shù)據(jù)解釋了為什么用戶即使購買大品牌的產(chǎn)品，在使用中也會(huì)覺得產(chǎn)品標(biāo)示容量很虛假的主要原因。這是現(xiàn)有標(biāo)示方法好大喜功、只夸源頭數(shù)據(jù)不講求實(shí)際輸出的不科學(xué)表現(xiàn)。

因此，筆者建議產(chǎn)品容量標(biāo)示應(yīng)以實(shí)際輸出容量為指標(biāo)。標(biāo)明額定輸出容量后，消費(fèi)者能夠更直觀的體驗(yàn)和檢測(cè)容量虛實(shí)，而且消費(fèi)者真正使用的也正是這一輸出容量。

三、用戶不同的使用模式影響產(chǎn)品的體驗(yàn)容量

消費(fèi)者在購買移動(dòng)電源時(shí)大多會(huì)考慮產(chǎn)品的容量等級(jí)，選擇的參照條件大多是自己電子產(chǎn)品中鋰電池的大小。例如用戶手機(jī)電池是1000mAh，選擇一款2500mAh的產(chǎn)品時(shí)會(huì)樂觀的估計(jì)能給手機(jī)充滿電兩次以上，但使用中有時(shí)能充滿一次多一點(diǎn)，有時(shí)只能充滿一次，有時(shí)連充一次都沒充滿。

導(dǎo)致這種差別的原因很多人都知道。當(dāng)設(shè)備在使用或待機(jī)狀態(tài)下用移動(dòng)電源充電，被充電設(shè)備處于或大、或小功率的工作狀態(tài)，移動(dòng)電源負(fù)擔(dān)了這部分工作電流后可供充電的容量被減少，設(shè)備充滿電的次數(shù)或充電程度要削減；如果設(shè)備處于關(guān)機(jī)狀態(tài)，移動(dòng)電源輸出的能量幾乎全部用于設(shè)備充電，被充滿電的次數(shù)或充電程度響應(yīng)增長。

據(jù)前面分析，標(biāo)稱2500mAh的移動(dòng)電源，輸出容量在1732.5mAh至1565mAh之間，是手機(jī)電池容量的1.7倍至1.5倍啊，為什么僅僅是充滿一次左右呢？

四、電池的充電效率影響用戶的體驗(yàn)容量

大家知道二次電池在充電時(shí)，一部分能量轉(zhuǎn)換為化學(xué)能，另一部分能量消耗于副反應(yīng)，這就是充電效率。普通情況下，鋰電池充電效率在62%至70%左右，要充滿容量1000mAh的鋰電池，大致需要充入1500mAh的電能。而標(biāo)稱容量2500mAh的移動(dòng)電源恰好輸出容量在1732.5mAh至1565mAh之間。

但是普通消費(fèi)者沒有這方面的專業(yè)知識(shí)，不可能通過一系列的轉(zhuǎn)換計(jì)算來驗(yàn)證所購移動(dòng)電源是否存在標(biāo)示虛假，甚至在使用品牌產(chǎn)品的過程中喪失對(duì)品牌的信心。

因此筆者建議將移動(dòng)電源充滿外部電池容量的能力輔助標(biāo)注出來，或在產(chǎn)品說明書中進(jìn)行說明，畢竟有相當(dāng)一部分消費(fèi)者需要使用移動(dòng)電源向一個(gè)或多個(gè)設(shè)備多次充電，這樣的標(biāo)注可以直觀滿足這類用戶的選型需求。

現(xiàn)狀是廠家們誰都不愿意第一個(gè)以輸出容量來標(biāo)示產(chǎn)品，這會(huì)出現(xiàn)產(chǎn)品體型一樣，容量卻比人家產(chǎn)品小很多的劣勢(shì)局面。如果大家都維持現(xiàn)狀，讓消費(fèi)者糊涂消費(fèi)，魚目混珠的市場又很可能出現(xiàn)劣幣驅(qū)逐良幣的現(xiàn)象，最終制造商和消費(fèi)者的權(quán)益都將受到傷害。只有讓消費(fèi)者直觀體驗(yàn)到產(chǎn)品使用效果和最簡單的評(píng)價(jià)出產(chǎn)品虛實(shí)優(yōu)劣，才能培植消費(fèi)者對(duì)優(yōu)質(zhì)產(chǎn)品的信心和對(duì)品牌廠家的信賴。因此筆者呼吁由行業(yè)牽頭，對(duì)移動(dòng)電源推出相關(guān)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，更科學(xué)的標(biāo)示產(chǎn)品容量。

五、結(jié)束語

移動(dòng)電源內(nèi)部電池儲(chǔ)存的電能轉(zhuǎn)換成用戶可使用的另一電壓輸出，輸出容量與內(nèi)部電池容量已經(jīng)改頭換面。因此筆者建議產(chǎn)品參數(shù)標(biāo)示“額定輸出容量”將更科學(xué)。用戶可以直接比較出增加移動(dòng)電源后能延長電子產(chǎn)品待機(jī)或工作時(shí)間的倍數(shù)，實(shí)現(xiàn)明明白白選型、踏踏實(shí)實(shí)使用。另外出于尊重用戶的使用習(xí)慣，產(chǎn)品輔助標(biāo)注“可充電池容量”，可以讓消費(fèi)者很簡單的計(jì)算出給自己攜帶的眾多電子產(chǎn)品充滿電需要選擇什么型號(hào)規(guī)格的移動(dòng)電源。

只有讓消費(fèi)者在使用中清晰的感受到產(chǎn)品參數(shù)，能直觀區(qū)分產(chǎn)品優(yōu)劣，才能幫助消費(fèi)者建立品牌信心，對(duì)驅(qū)逐偽劣廠商和凈化市場產(chǎn)生自然的作用。這也是廠家和消費(fèi)者共同希望的。

[1]中華人民共和國輕工業(yè)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)QBT 2502-2000鋰離子蓄電池總規(guī)范.

[2]中華人民共和國機(jī)械行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)JBT 11142-2011鋰離子蓄電池充電設(shè)備通用要求.

[3]中華人民共和國機(jī)械行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)JBT 11143-2011鋰離子蓄電池充電設(shè)備接口和通訊協(xié)議.