不知道你有没有经历过类似的事情,显然手机看起来还有%甚至30%的电量,但它没有打招呼就关机了。
或者,最后1%的电池是最耐用的,足够你每次看十分钟**?
不得不说,电池焦虑这件事就像一场中年危机,越看越焦虑,越焦虑越想看。
当手机快要关机时,我在柜子里翻找充电器,就像电视上那个在找毒品的吸毒者一样。
为什么手机的电池电量总是不可预测的? 或者换句话说,为什么手机的电池电量如此不准确?
其实这个问题的答案很简单,因为很难估算出手机电池的剩余电量,甚至连手机本身都不知道具体的剩余电量。
手机电池电量的百分比称为 SOC(充电状态),它代表电池剩余容量与实际容量的比率。
手机中剩余的电量不能直接测量,而必须通过测量电压和电流来估算。
例如,当我们给汽车加油时,车辆有办法随时测量油箱中燃油的高度,并非常准确地计算剩余的燃油量。
但对于电池来说,没有一个参数可以准确地转化为剩余电量。
那么电池的剩余电量就靠自己了?
现在的手机基本都是用锂离子电池的,一般锂电池有0%和100%三层,我们只能看到最里面的一层。
最外层的橙色层是标称容量,这一层是实际标称电池的0%和100%,比如xxxah、xxxkwh,但是我们用户看不到这一层。
为了电池保护,也是为了保护用户安全,主要是为了防止锂电池过度充电或过度放电,我们有第二层黄色电池保护0%和电池保护100%,它会有一个从0%和100%的标称容量的偏移,比如10%。
因此,0%到100%的电池保护可能只是标称容量的90%或更少,而这0%是关闭手机的电池的0%。
最里面的绿色层,用户显示的0%(或1%)和100%,实际上是为用户体验而设计的虚拟0%(或1%)和100%,而这一层的容量比电池保护层小,可能只有标称容量的80%。
也就是说,你看到的电量是工程师希望你看到的电量,那么为什么要提前向用户显示 0% 或 1% 呢?
这是考虑到用户的心理,当电池即将耗尽时,提前显示1%会提示用户尽快充电,减少实际耗电的可能性。
所以在现实中,可以证明剩余电量是1%,但实际上还有一定的可用电量,不会立即关闭。 您还可以完成最后一条消息,发送最后一条消息,然后阅读最后一条消息。
虽然看似从显示屏上牺牲了3%的电池容量,但与手机关机后0%或1%的显示屏相比,用户体验的提升是巨大的。
其实不光是手机,汽车油位显示就是这套逻辑,一般汽车的低油量报警响起后,一般可以再开三五十公里。
那么为什么要提前向用户展示 100% 呢? 其实这也是为了用户体验,这是由锂电池的充电特性决定的。
锂电池从0开始充电,先用固定大电流(快充),然后当电压达到最终调整的电压时,变成定压小电流充电(慢充)。
这也是为什么一般厂商会宣传什么20分钟充满60%而不去过多谈论90%到100%充电时间的问题,提前向用户展示100%会给你一种快速充电的感觉,而不是让你等20分钟才充电最后2%,不如告诉你它已经满了。
当然,如果显示 100% 后继续插入充电器,电池仍会继续充电,直到 100% 电池保护的极限。
那么有些朋友可能会问,为什么我的手机还有10%以上的电量,却能快速关机呢?
其实这也是工程师的把戏,为了服务于每一块电池,电池工程师都研发出了电池管理系统(BMS)。
该系统旨在管理电池,既不过度充电,也不让其自放电过多,同时控制电池的温度。
检测电池电量也是BMS的重要任务之一。
BMS系统通过称为电量计的芯片监控电池电压,以计算电池的剩余电量。
但在实际使用中,手机的放电状态非常不稳定,只看电压并不能准确看到电池电量,比如消耗等电量,玩游戏时电压下降快,电压下降慢。
这有点麻烦:在实际使用电池时,有时需要发送微信; 有时我在刷微博,翻阅朋友圈; 等朋友圈结束,再打王者荣耀。
同时,由于电池生产工艺的微小差异,每个电池也会有差异。 它们具有不同程度的老化和放电曲线。 可以说,每一块电池都是独一无二的。
因此,BMS系统在估算锂离子电池的剩余电量时不可避免地会出错。 您看到的电池电量显示只是一个近似值。
那么如何才能更准确地监控电池电量呢?
BMS系统除了检查电池的电压以确定电量外,还必须经过一系列复杂的算法。 每个手机制造商都有自己的BMS系统。
这也是为什么有些手机最后1%的电池特别耐用,而有些手机最后10%的电池很快就流失了。
所以当你的手机显示10%的电池电量时,可能当时手机的情况是这样的:
电量表:我捏了捏电压,估计还有10%的电。
BMS系统:今天外面温度40多度,这大哥还在玩游戏,这电源不靠谱! 当我们测量电压降时,我们担心为时已晚。
屏幕显示:然后显示还剩下 1% 的电池,让他快速充电。
你:天哪,怎么只剩下1%的电量了,赶紧充电吧。