基于移动电源容量标示不科学的分析和建议.docVIP

PAGE PAGE 1 基于移动电源容量标示不科学的分析和建议 　　【摘要】市场对移动电源关注度曲线出现了几近垂直的上升，而电池容量虚标、电芯的转换率、电芯的安全性、电芯的充放电保护是移动电源行业目前存在的几个主要问题，特别是电池容量虚标问题尤为突出。电池容量的真实性一般用户根本无法检测，一些采用虚标或低品质电芯组装的低成本移动电源充斥市场，形成了产品质量高下难分，良莠难辨的局面。这对移动电源市场培植品牌明显不利，也对驱逐伪劣厂商，净化市场不利。笔者认为，这源于移动电源容量标示的不科学，直接造成了消费者无法直观区分产品良莠。 　　【关键词】容量标示；转换效率；额定输出容量；可充电池容量 　　据网络调查数据显示，移动电源从面世至2011年初，市场关注度都相对较为平缓，2011年中期至今的市场关注度曲线出现了几近垂直的上升。这缘于便携电子产品的普及特别是智能手机的普及，和用户提高数码产品续航能力需求的强势增长。 　　移动电源的类型较多，有内置锂电池储能、采用干电池换能、完全或搭配太阳能电池换能等几种类型。市面销量和保有量最多的是内置锂电池的移动电源，它依靠内置锂电池储存的能量转换成输出接口的额定电压，通过USB接口输出电能，并具备一定的负荷能力。容量大小和接口配套的多样性满足了用户续航能力和待充电产品多样性的需求，电芯容量很大程度上决定了移动电源输出能量的能力，所以众厂家在移动电源容量标示上直接使用了内置电池的容量来标示。这样标示虽然简单，但不严谨，也不科学。 　　本文仅针对最为普遍的这类内置锂电池单一充电功能的移动电源进行探讨。 　　一、移动电源内部电池的容量存在不确定性 　　市面上移动电源的内置电池较多采用圆柱形18650锂电池，少部分采用聚合物锂电池。电池厂家为下游企业设计电池产品时，结合了下游企业使用时的充、放电终止电压参数来设计容量，其标称容量是这一放电区间的容量值。同一电池应用于不同的产品中，由于放电终止电压不同，释放的容量自然不同，所以同一电池在不同厂家的产品中发挥的容量也不一样。市场上大型企业向上游定制电池，而小型企业则面向市场采购，一些作坊小厂甚至使用廉价劣质电池和拆机二手电池。这就不难看到，同样标称容量的电池出现不一样的容量发挥。所以，移动电源内部电池的实际使用容量存在不确定性，现有的这种标示方法在源头上就存在不严谨。 　　二、升压电路改变电压规格和使用容量，转换成输出容量 　　锂电池的单体电压标称3.7V，充电限制电压通常在4.19V至4.2V，放电平台期电压约3.7V，放电电压低于3.5V后呈快速下降。为了充分发挥电池容量和减小了电能损耗，要求直流变换电路要有较宽的输入电压范围和尽量高的转换效率。 　　现在市面移动电源主要采用单体或并联电池后升压输出的形式，小部分采用电池串联后降压输出的形式。直流变换电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，效率最高达到88%左右，平均在75%左右。但成本方面，前者超过后者十几倍以上，所以市面大多数产品使用非同步整流电路。即使取效率较优秀的88%进行计算，假设电池以3.7V输出1000mAh的电量，通过升压后，获得5V电压下的容量是(3.7V×1000mA×1h/5V)×88%，即651.2mAh。换而言之，3.7Wh的能量经过效率88%的电路升压后得到3.256Wh能量，除以5V电压得到651.2mAh的容量。变压比和模块效率的叠加，使得移动电源每标称1000mAh容量只能输出651.2mAh的容量。 　　另外，移动电源输出电压的高低会明显改变转换效率。USB端口的电压范围是4.8V至5.2V，市面合格产品的输出电压在4.7V到5.2V之间。上例3.7Wh能量经效率88%电路转换后得到3.256Wh能量，如果以4.7V输出，可获得692.8mAh的输出容量，如果以5.2V输出，可获得626.2mAh的输出容量。以前者电压输出，被充电设备的控制电路损耗小，输出容量大，但是获得充电电流小，充电时间长；以后者电压输出，被充电设备的控制电路损耗高，输出容量小，但是获得充电电流大，充电时间短。所以不同变压比叠加模块效率后，输出容量是内部电池容量的69.3%至62.6%之间。 　　这一数据解释了为什么用户即使购买大品牌的产品，在使用中也会觉得产品标示容量很虚假的主要原因。这是现有标示方法好大喜功、只夸源头数据不讲求实际输出的不科学表现。 　　因此，笔者建议产品容量标示应以实际输出容量为指标。标明额定输出容量后，消费者能够更直观的体验和检测容量虚实，而且消费者真正使用的也正是这一输出容量。 　　三、用户不同的使用模式影响产品的体验容量 　　消费者在购买移动电源时大多会考虑产品的容量等级，选择的参照条件大多是自己电子产品中锂电池的大