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移动电源电池输出-转换效率解析

    我们知道,iphone4S的电池容量为1460mAH,按照最简单的算术,6000÷1460≈4.11,也就是说,6000mAH的电量应该可以充满4次,但为什么实际情况却相去甚远呢?今天,我们就来谈一谈有关移动电源转换效率的问题。
   先简单说明一下移动电源的充电原理,目前移动电源采用的内置电芯(18650与聚合物),标称电压为3.7V,而手机等数码产品的标准输入电压为5V。因此,移动电源需要通过升压管理板输出5V给手机等设备充电。   

   如上图所示,根据能量守恒定律,一个6000mAH的移动电源,电池的能量为6000mAH×3.7V=22.2Wh(瓦时),升压转化为5V之后,总体能量不变,但是电量为22Wh÷5V=4400mAH,这就好比一杯3.7升的水倒进了5升的杯子里。经过第一步的转化,原本6000mAH的电量就只剩下了74%,这4400mAH就是实际能够供给手机的电量。
充电时的各种损耗
    接来下我们要做的就是用数据线连接移动电源和手机进行充电,那么问题又来了,这4400mA的电量是否能够全部到达手机的电池呢?答案当然是否定的,在充电过程中,这些电量还存在着诸多的损耗:
   1、电路转换损耗。相信大家都知道,移动电源在充电的时候会发热,根据能量守恒定律,散发的热量其实也就是内置电池的能量。
   2、电阻损耗。在给手机进行充电时,移动电源的内置电池与手机电池之间是通过电路板和导线进行连接。我们知道,凡是导体都存在着电阻,没有0电阻的导体(超导体不在此讨论范围)。电阻的主要物理特性是把电能转变为热能,因此在充电过程中,导体就会有热量产生,有热量产生就会有能量的散逸和损耗。
   3、电压损耗。锂电池放电的电压不是一成不变的,放电电压的安全范围是4.2V-2.7V,这其中功率的转换也会有差别。一般放电电压范围在3.6-3.9V之间,就能够放出该电池80%甚至更高的电量,而如果在这个范围之外,电量的损耗便会增大。
   4、供电损耗。移动电源在为手机充电时不只是给电池充电,还要给其他部件供电,尤其屏幕是个耗电大户。
   5、自身运行损耗。充电过程中,移动电源维持自身运行也需要耗电,这些电量同样要由内置电芯供给。
第2页移动电源转换效率解析(二)
    通过以上这些损耗,真正到达手机电池的电量约为4400mAH实际电量的85%,也就是3774mAH。从6000mAH的电芯容量,到3774mAH的实际输出电量,其间大约损失了38%的电量。也就是说,实际转换效率仅为62%左右。接下来笔者附上两张图片,告诉大家一款6000mAH的移动电源,到底能够为手机充几次电。
6000mAH移动电源实际充电次数
6000mAH移动电源实际充电次数
    通过以上讲解,相信大家应该明白了,移动电源在实际应用中,效率其实并不高。大家平时买到的移动电源,基本都处于这种水平,根本达不到厂商宣传的90%以上。就笔者评测过的数十款移动电源产品来看,大部分的转换效率都是在60%-63%之间,偶尔碰到用料做工比较好的,其转换效率也不过是70%。因此,在看完本文之后,对于移动电源的实际转换效率,大家要有一个清晰的认识,在购买过程中不要轻易被商家误导。
   
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