电量显示的真相:手机与充电宝原来都在“蒙”我们?

科技好兄得儿 2024-02-18 18:56:46

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最近有很多小伙伴私信 der,问手机、充电宝都在用的电量显示,是不是真的不“准”?

有人说,系统自己测量的数值就是准确,没电的时候不是 0% 电量了吗?有人说,实际的电池容量和环境变量太多,系统也只是估个大概电量,并不真的准确,有的手机电量最后 10% 很坚挺,有的不耐用,不就是个很好的例子吗?也有人说,手机、充电宝的电量知道个大概,心里有数就行了,没必要那么“准”,毕竟再精准也一样徒增电量“焦绿”......

所以今天 der 和大家聊聊,关于手机及充电宝的电量显示,到底是“蒙”的还是真的“准”?

电量显示,本就没有准确的“数值”

在我们手机使用的时候,大家都习惯性看通知栏那百分比的「电量显示」,每当临近 20% 的时候,大家总会开始紧张并到处寻求充电。

其实这个百分比的「电量显示」,叫做 SoC(State of Charge),中文名交荷电状态,主要显示的是电池剩余容量与实际容量的比值。

由于电池容量与实际转换的能量是两码事,而且受限于电池的体质、电压、温度等诸多不稳定性因素,所以这个 SoC 值通过测量的电压和电流,得到大家使用时的电量,再以算法进行估算剩余的电量来获得。

不知道大家有没有遇到过这种情况,一组电池放在遥控车上,已经跑不动没反应了,可放置一小段时间,拿去给电视机的遥控器使用,却还能用。你说它没电吧,在遥控车上确实没电;你说它有电吧,在遥控器上确实有电,这组电池到底有多少电,谁又能算清呢?

所以无论是手机还是充电宝上的「电量显示」,不过是厂商得到的一个估值,然后按照各自所定义的“标准”来描述,可是为什么大家都能估算得那么“准”呢?

电量显示估算得“准”的秘密

对于绝大多数小伙伴而言,以百分比显电量的 SoC 看着比较方便,也能大概清楚电量情况,以至于这个估算的数值,渐渐的被大家所“认可”,殊不知 SoE(State of Energy)才是「电池剩余电量」。

相较于 SoC,SoE 表示电池中存储的可用能量与其总能量的比值,不仅包含 SoC 的电池剩余容量与实际容量的比值,还考虑到电池的电压和电流等因素,可以说更多的是一种补充。

大家别看以能量状态为主的 SoE 很使用,可以更真实的「电量显示」,但它的计算也是最为困难,尤其是电池放电的电压电流和温度等都是未知,因此 SoE 与实际使用状况紧密关联。

像我们手机电量较低的时候,如果还启动跑原神,对手机进行重载使用,那么手机很快就会没电关机;相反偶尔看看微信等轻度使用,即便电量还剩 5% 也能撑一段时间。相较于与用汽油的小车,汽油的能量和汽油量相对固定,变量小,因此在燃油车上 SoE 能够实现非常准确。

有意思的是,就算有厂商能够将手机或充电宝的 SoE 估算得“很准”,也不一定会显示得准,毕竟考虑到电池老化等因素,厂商们会采取不同的取舍决策,预留出一部分电量,有的牺牲实际容量以减少电池的深度充放,延长电池寿命;有的将 100% 估值设定为 90%,这样最后那点电量就能让我们觉得电池“耐用”,也算得上是些小心思吧。

关于那些电量显示

不管各厂商的「电量显示」是以电压为准,还是以电流为准,甚至以两者共同为准,总之电池放电的曲线不是线性的关系,只要多次测试电池的放电曲线,尽可能的模拟出临界点,大家所测量的电量都大差不差。

所以像手机这些电子产品,电量用百分比显示也大差不差,像 vivo 的前后 20%“超级耐用”,三星的前后 10%“掉电超快”,即便再准确大家也不在乎了;反倒充电宝类的产品,转换再充入的过程中或多或少消耗的能量,厂商们更多的选用“分阶段显示”的方法,最常见的莫过于 0~25%、26~50%、51~75% 和 76~100% 这四种阶段,大概知道就行了。

最后,随着快充技术的普及、电池学习的优化等,大家也对手机、充电宝的「电量显示」准不准也不那么在意了,反正大多数小伙伴的手机电量很难低于 20%,不是吗?

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