不知道你有沒有經歷過類似的事情,顯然手機看起來還有%甚至30%的電量,但它沒有打招呼就關機了。
或者,最後1%的電池是最耐用的,足夠你每次看十分鐘**?
不得不說,電池焦慮這件事就像一場中年危機,越看越焦慮,越焦慮越想看。
當手機快要關機時,我在櫃子裡翻找充電器,就像電視上那個在找毒品的吸毒者一樣。
為什麼手機的電池電量總是不可預測的? 或者換句話說,為什麼手機的電池電量如此不準確?
其實這個問題的答案很簡單,因為很難估算出手機電池的剩餘電量,甚至連手機本身都不知道具體的剩餘電量。
手機電池電量的百分比稱為 SOC(充電狀態),它代表電池剩餘容量與實際容量的比率。
手機中剩餘的電量不能直接測量,而必須通過測量電壓和電流來估算。
例如,當我們給汽車加油時,車輛有辦法隨時測量油箱中燃油的高度,並非常準確地計算剩餘的燃油量。
但對於電池來說,沒有乙個引數可以準確地轉化為剩餘電量。
那麼電池的剩餘電量就靠自己了?
現在的手機基本都是用鋰離子電池的,一般鋰電池有0%和100%三層,我們只能看到最裡面的一層。
最外層的橙色層是標稱容量,這一層是實際標稱電池的0%和100%,比如xxxah、xxxkwh,但是我們使用者看不到這一層。
為了電池保護,也是為了保護使用者安全,主要是為了防止鋰電池過度充電或過度放電,我們有第二層黃色電池保護0%和電池保護100%,它會有乙個從0%和100%的標稱容量的偏移,比如10%。
因此,0%到100%的電池保護可能只是標稱容量的90%或更少,而這0%是關閉手機的電池的0%。
最裡面的綠色層,使用者顯示的0%(或1%)和100%,實際上是為使用者體驗而設計的虛擬0%(或1%)和100%,而這一層的容量比電池保護層小,可能只有標稱容量的80%。
也就是說,你看到的電量是工程師希望你看到的電量,那麼為什麼要提前向使用者顯示 0% 或 1% 呢?
這是考慮到使用者的心理,當電池即將耗盡時,提前顯示1%會提示使用者盡快充電,減少實際耗電的可能性。
所以在現實中,可以證明剩餘電量是1%,但實際上還有一定的可用電量,不會立即關閉。 您還可以完成最後一條訊息,傳送最後一條訊息,然後閱讀最後一條訊息。
雖然看似從顯示屏上犧牲了3%的電池容量,但與手機關機後0%或1%的顯示屏相比,使用者體驗的提公升是巨大的。
其實不光是手機,汽車油位顯示就是這套邏輯,一般汽車的低油量報警響起後,一般可以再開三五十公里。
那麼為什麼要提前向使用者展示 100% 呢? 其實這也是為了使用者體驗,這是由鋰電池的充電特性決定的。
鋰電池從0開始充電,先用固定大電流(快充),然後當電壓達到最終調整的電壓時,變成定壓小電流充電(慢充)。
這也是為什麼一般廠商會宣傳什麼20分鐘充滿60%而不去過多談論90%到100%充電時間的問題,提前向使用者展示100%會給你一種快速充電的感覺,而不是讓你等20分鐘才充電最後2%,不如告訴你它已經滿了。
當然,如果顯示 100% 後繼續插入充電器,電池仍會繼續充電,直到 100% 電池保護的極限。
那麼有些朋友可能會問,為什麼我的手機還有10%以上的電量,卻能快速關機呢?
其實這也是工程師的把戲,為了服務於每一塊電池,電池工程師都研發出了電池管理系統(BMS)。
該系統旨在管理電池,既不過度充電,也不讓其自放電過多,同時控制電池的溫度。
檢測電池電量也是BMS的重要任務之一。
BMS系統通過稱為電量計的晶元監控電池電壓,以計算電池的剩餘電量。
但在實際使用中,手機的放電狀態非常不穩定,只看電壓並不能準確看到電池電量,比如消耗等電量,玩遊戲時電壓下降快,電壓下降慢。
這有點麻煩:在實際使用電池時,有時需要傳送微信; 有時我在刷微博,翻閱朋友圈; 等朋友圈結束,再打王者榮耀。
同時,由於電池生產工藝的微小差異,每個電池也會有差異。 它們具有不同程度的老化和放電曲線。 可以說,每一塊電池都是獨一無二的。
因此,BMS系統在估算鋰離子電池的剩餘電量時不可避免地會出錯。 您看到的電池電量顯示只是乙個近似值。
那麼如何才能更準確地監控電池電量呢?
BMS系統除了檢查電池的電壓以確定電量外,還必須經過一系列複雜的演算法。 每個手機製造商都有自己的BMS系統。
這也是為什麼有些手機最後1%的電池特別耐用,而有些手機最後10%的電池很快就流失了。
所以當你的手機顯示10%的電池電量時,可能當時手機的情況是這樣的:
電量表:我捏了捏電壓,估計還有10%的電。
BMS系統:今天外面溫度40多度,這大哥還在玩遊戲,這電源不靠譜! 當我們測量電壓降時,我們擔心為時已晚。
螢幕顯示:然後顯示還剩下 1% 的電池,讓他快速充電。
你:天哪,怎麼只剩下1%的電量了,趕緊充電吧。