20款移动电源全部不合格？一定是打开的方式不对

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超能网移动电源科普文章回顾：

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　　有不少消费者买了移动电源之后，发现容量达不到标称值，例如买了一个5000mAh的移动电源，给1500mAh的手机只充了2次就没电了。你知道这是什么原因吗？你知道移动电源的容量是如何计算的吗？你知道台湾的质监部门也犯了同样的低级错误吗？

　　今天有网友在我们两篇移动电源文章里提到台湾的《苹果日报》报道的一篇关于移动电源的文章《行動電源受檢均不合格 SONY飛利浦被點名》（需要科学上网）。文章的部分内容如下：

　　我翻到了报道的原文，这是来自台湾行政院消费者保护会消费者保护处的一篇新闻稿，原文为《行動電源檢測及標示查核結果出爐：全部不合格》。原文最后附上了2个pdf还有一个excel文件，指出最大的一个问题是测试的移动电源容量不达标，测试的20款移动电源全部不合格。

　　他们是按照CNS14857-2标准进行测试（鄙视一下标准文件下载还要收费的），虽然我暂时不能翻出这份测试标准，但从这份pdf的测试结果来看，台湾消保处犯了一个低级错误，即忽略了移动电源的放电电压，单纯使用电量来衡量一个移动电源是否合格（还有另外一个错误是以2A放电来测试移动电源，这有可能导致移动电源过热切断输出）。这也是如何正确计算移动电源的容量的问题，普通的消费者常会犯这个错误，买回了移动电源发现只能给手机充一两次电，然后就给了淘宝卖家差评有木有？

　　小编在《<iPhone最大缺陷：电池太糟糕了！>之拨乱反正》就已经提到过。常见的锂离子电池电压都为3.7V，所以没有人去提到它，都习惯用电量单位"毫安时/mAh”来标识电池的容量，其实毫安时是一个电量单位，可以理解为电池放电的电子数量，每一个电子的电压乘以电子的数量才可以得到电池的能量总和，这个单位为“瓦时/Wh”，它才是真正衡量电池容量的单位。电量和能量不能再傻傻分不清了。

　　我们不妨以下图台湾消保处测试不合格的"索尼2000mAh”这款电源的数据来验证一下，这款移动电源测得的放电电量是1174mAh，我们不知道这款电源的放电均压是多少，但可以按USB接口标准放电电压5V来计算，它可以放出约5.87Wh的能量，这款移动电源标称电量2000mAh，也就是7.4Wh的标称容量，计算得到79.32%的转换效率，在一个很合理的范围之内。

计算方式为：

　　1174mAh x 5V = 5.87Wh 为移动电源使用5V输出所能发出的能量总和　　2000mAh x 3.7V = 7.4Wh 为移动电源电芯的总能量　　5.87Wh / 7.4Wh = 79.324%

　　以传统的错误算法来看我们测过的七款移动电源会是怎么样的？读者朋友可以看看我们测试过的数据，都按测得的电量以mAh来绘图就可以得到下面的条形图。实测电量最大的腾讯印象MP-7800A也不过是标称的66.6%，而按这种方法来计算是很不科学的。我们每一次移动电源评测中都会用iPhone 5的电池容量来举例子告诉大家我们测试的产品能给iPhone 5充满几次，里面的数据全部都以能量单位Wh计算。

以放电电量来计算就是这样

　　如果以能量单位来计算，结果如下图。移动电源使用的是锂离子或者锂聚合物电芯，电芯的标准输出电压多为3.7或者3.8V，单节或者多节使用并联或者串联的方式连接，经过Boost或者Buck电路最终以USB接口的标准电压5V输出给手机等用电设备。其中的损耗主要存在于电芯内阻、主电路以及接口。测得的可用能量与标称能量之比为转换效率，转换效率在70%~90%都是很常见的，假如以能量为单位计算出来发现转换效率低于50%，那才有可能是属于虚标的情况。

以1A放电，使用Wh为单位计算得到的结果

　　最后说一下台湾消保处要求厂商2个月内改正，否则重罚150万元（约合30万人民币）的处罚太搞笑了。

补充的结论：

　　鉴于文章放出来之后有不少读者还不明白其中的不少地方，所以有必要再补充一些更加基础的内容进行科普！

　　1.USB接口的标准输出电压是5VDC；

　　2.单节钴酸锂为阳极的电池平均输出电压为3.7V，这是最常见的锂离子电池的输出电压；

　　3.我们反复强调锂离子电池/电芯的电量单位是毫安时/mAh，例如1000mAh，就是指以1000mA为输出电流的大小，能够放电1个小时；能量的单位是瓦时/Wh，要累计一个移动电源所能存储的能量，除了需要知道放出的电量之外，还要知道每一个电子的电势（电压），所以瓦时才是真正衡量电池能量（即容量）的单位。我们平时所说的多少毫安时的所谓容量，其实只是指电池所含的电量。

　　4.单节锂离子电池/电芯的能量（容量）计算方式为：电量(mAh) x 放电电压(V) / 1000 = 能量(Wh)，以下图飞毛腿为小米代工的电池为例，它的能量为：

1880mAh x 3.7V = 6.956Wh ≈ 7Wh

　　如果换成笔记本用的电池容量应该怎么算？可以说下图这块笔记本电池的容量是6500mAh吗？怎么这块6500mAh的电池块头比手机用的3块2000mAh的还大那么多？因为这里使用了3节电量5600mAh的电芯串联，放出的每一个电子的电势就是3节锂离子电芯电势之和，为3x 3.7V = 11.1V。

　　这里的容量计算使用上面的公式，即：电量(mAh) x 放电电压(V) / 1000 = 能量(Wh)，计算为5600mAh x 11.1V = 62.16Wh ≈ 62Wh。

　　5.移动电源行业的标称容量都是以电芯的电量来标称！

　　文章中被台湾消保处抽查的索尼移动电源型号为CP-ELSVP，索尼官方网站产品页面截图如下：红圈内注明这款移动电源内置了2000mAh的锂离子电芯。

文章中提及的索尼CP-ELSVP移动电源官网链接为：http://www.sony.jp/battery/products/CP-ELSVP/

　　我们评测的另外一款索尼移动电源CP-F2L的标示更加清楚，注明了使用2块电量为3500mAh的电芯，电芯以并联的方式连接，单块电芯3.7V，按公式计算即已经是25.9Wh的容量。

　　6.如果厂家都以5V电压为输出电压来标识移动电源的电量/容量，那么又该取多大的放电电流？

　　如果移动电源统一使用5V放电来统计其容量，还得给定一个放电电流的大小，那么在行业没有相应规范的情况下，是以USB 2.0规范的500mA？以USB 3.0的900mA？以常见充电器的1A？还是以iPad充电器的2.1A来作为放电标准？

　　移动电源的电芯、开关电路、接口都是存在一定的阻值，当阻值R一定的情况下，电流I越大，其损耗P也越大。所以在没有规范的情况下，不统一放电电流只会导致出现不同的放电电量，也就是出现不同转换效率（这也就是为什么我们超能网的移动电源评测统一使用1A放电电流）。

　　7.按照5V作为输出电压来标识移动电源的电量，给手机充满多少次电需要怎么计算？

　　上面的索尼CP-F2L的能量为25.9Wh，如果以USB接口的标准电压5V来衡量，不计损耗，则可以换算得5180mAh的电量。有了5180mAh的电量就真的可以给一部电池容量为1500mAh的手机充满3次吗？

　　实际上不是这样！如果忽略充电过程中的损耗，计算可以充满手机多少次，还是得转换回能量单位Wh才可以换算。

　　5180mAh / 5V电压的移动电源可以输出的能量为25.9Wh，一部手机的电池为1500mAh / 3.7V，可以存储的能量为5.55Wh，计算可得到给手机充电的次数为：

25.9Wh / 5.55Wh = 4.666 次

　　总的来说，小编写这篇文章只是要告诉读者两件事，一件就是如何计算电池、电芯、移动电源的容量（别再说mAh是容量了）；另外一件是告诉读者（要明白目前的状况），以电芯电量作为移动电源的标称容量是目前行业的默认规范，并且已经沿用多年，在没有虚标的情况下，厂商确确实实使用了这样容量的电芯，不存在欺诈，实际可以输出多少，受转换电路的效率以及输出的电流大小所影响。

　　这就有点像硬盘和存储卡厂商使用1000进制作为硬盘或存储卡的容量单位，而操作系统使用的是1024进制，结果就是一个1T的硬盘实际可用的容量就只有931GB，我们的消费者知道事实之后随时受不了。同样的道理，电信运营商给我们提供了2M的宽带，用户下载的时候说没有达到2MB/S，也可以说是电信运营商坑了我们吗？

　　使用2000mAh的电芯，然后标称容量有4000mAh，那才真的叫虚标啊！

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