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手機只剩1%的電還能用多久?看到都已經汗流浹背了……

2024-03-26手機

如果你身邊有人在玩手機時突然驚叫著站起來並快速沖向電源,請不要驚訝。很可能是因為他的手機發出提示——即將關機。

有朋友好奇,為什麽有的手機在剩余1%的電量時還能遊刃有余,而有的很快就進入關機狀態?

其實,手機所顯示的剩余電量並不是精確的電池剩余電量。想要弄清楚這一點,要先說一說手機電量是怎麽回事。

1 手機怎麽知道還剩多少電?

我們都知道,手機電池之所以能供電,靠的是電池中發生的化學反應。從理論上來說,我們只要測量一下反應物還剩多少,就能精確知道還剩多少電量了。

這個過程聽起來就像測一測水箱裏還有多少水一樣簡單,但實際上非常困難。現在的手機是沒有辦法直接測量電池內部的反應物多少的,只能透過檢測電路中的一些參數,對手機電量進行推測。

所以我們看到手機上顯示的剩余電量其實是一個推測值。

手機需要檢測的電池參數非常多,在這裏主要介紹兩個跟手機推測剩余電量有關的參數。

2 電壓

如果你在網上搜手機電池,可能會看到很多電池上標註了一個參數——標準電壓(也有寫作「標稱電壓」的),這個電壓一般在3.7V上下,但實際上手機中的鋰電池在工作時,並不是從頭到尾一直穩定地輸出這個電壓。

鋰電池標註的標準電壓(圖片來源:某網店截圖)

比如,這張圖片顯示的就是某型號的鋰電池在放電過程中的電壓變化情況。在剛剛開始放電的時候,電壓接近4.2V,在電池放電將結束時,電壓迅速下降。

某型號鋰電池放電電壓變化,圖片來源:參考資料

所以,手機也可以透過檢測內部的電池電壓變化,來判斷電量的多少。比如,可以定義電池電壓4.2V時候為滿電狀態,即100%,定義3.3V時候為電量耗盡狀態,即0%,這時候手機就自動關機了(一般手機很少會真的把電池電壓用到3V)。

基於這樣的曲線,手機就可以向我們顯示剩余電量了。這個方法聽起來很簡單直接,但是也會有一些問題。

最明顯的一個問題是,在使用過程中,電壓的下降並不是一個線性過程,從圖中的曲線也能看出來,在電量快要用盡的時候,電池電壓下降得比較快。如果嚴格按照這個曲線來顯示,可能電量會突然從15%掉到0%,這可能會帶來很多麻煩。

不過這個問題還算比較好解決的,只要對顯示的數據進行一些修正就可以。除此之外,光靠電壓判斷電量還會面臨一個問題,那就是它會受到很多因素的影響。

比如,在不同工作電流的條件下,電壓下降的曲線也是不同的。不同工作電流的條件下,電池的放電曲線不同,我們稱之為倍率效能,下面圖片中就是在不同倍率條件下,電池電壓的下降情況。

不同倍率條件下電池電壓變化,圖片來源:參考資料

假如現在正在用手機聊天,電池工作電流比較小,根據當前的情況估出一個剩余電量就可能偏高。而當你開啟手機遊戲,手機工作電流將變大,手機重新估算之後,會發現剩余電量沒有那麽高了,顯示的電量就可能會變來變去。

因此,除了檢測電池電壓,手機可能還需要檢測其它參數。

3 電荷

在很多手機的內建芯片中有一種叫做庫侖計的東西,它能幫手機更精確地判斷剩余電量。

雖然很多人已經把高中電學知識還給物理老師了,但相信大家對「毫安時」這個單位並不陌生,畢竟手機電池容量都是用毫安時(mAh)做單位的。一般說來,毫安時越大,儲存的電荷量就越多。

「庫侖計」名字中的「庫倫」也是電荷量的單位,庫侖計能夠檢測電池在使用的過程中釋放出了多少電荷。用電池能夠儲存的電荷量減去已經消耗的電荷量,就能知道還剩多少電了。

在庫侖計的幫助下,手機也能夠做出更加準確的電量預測,但即便如此,依然會存在誤差。所以,我們看到的剩余電量只是一個估算值,並不是精確值。

4 產品考量

既然預測手機電量會存在誤差,不同的手機廠商也會有自己的考慮。

比如,有些廠商會考慮到,既然電池電量估測並不那麽精確,幹脆讓手機盡早顯示1%,這樣一來,可以讓使用者盡早給手機充電,避免造成不必要的麻煩。

而且,在電量快耗盡的時候,很多手機也會自動進入低電量模式,調低螢幕亮度,停止後台不重要的程式執行,這些都會讓最後的1%顯得更加耐用。

還有一些廠商,采取的策略就是在電量進入2%的時候,讓你進行一次30秒沖刺,沖向充電器。

因此,有的手機1%電量能用很久,而有的手機2%只能用30秒,並不具有可比性,不能說誰最後的電量更抗用。