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移动电源转换效率解析

移动电源转换效率解析

移动电源如今已成为智能手机用户的必备，但是对于移动电源的真实情况大家又是否了解呢？前不久有一位朋友向笔者询问，他购买了一个6000mAH的移动电源，号称转换效率能达到90%，可为什么给iphone4S充电还充不满三次呢？是不是虚标了？

　　我们知道，iphone4S的电池容量为1460mAH，按照最简单的算术，6000&pide;1460≈4.11，也就是说，6000mAH的电量应该可以充满4次，但为什么实际情况却相去甚远呢？今天，我们就来谈一谈有关移动电源转换效率的问题。

　　先简单说明一下移动电源的充电原理，目前移动电源采用的内置电芯(18650与聚合物)，标称电压为3.7V，而手机等数码产品的标准输入电压为5V。因此，移动电源需要通过升压管理板输出5V给手机等设备充电。

升压转换后的实际电量

　　如上图所示，根据能量守恒定律，一个6000mAH的移动电源，电池的能量为6000mAH×3.7V=22.2Wh(瓦时)，升压转化为5V之后，总体能量不变，但是电量为22Wh&pide;5V=4400mAH，这就好比一杯3.7升的水倒进了5升的杯子里。经过第一步的转化，原本6000mAH的电量就只剩下了74%，这4400mAH就是实际能够供给手机的电量。

充电时的各种损耗

　　接来下我们要做的就是用数据线连接移动电源和手机进行充电，那么问题又来了，这4400mA的电量是否能够全部到达手机的电池呢？答案当然是否定的，在充电过程中，这些电量还存在着诸多的损耗：

1、电路转换损耗。相信大家都知道，移动电源在充电的时候会发热，根据能量守恒定律，散发的热量其实也就是内置电池的能量。

2、电阻损耗。在给手机进行充电时，移动电源的内置电池与手机电池之间是通过电路板和导线进行连接。我们知道，凡是导体都存在着电阻，没有0电阻的导体(超导体不在此讨论范围)。电阻的主要物理特性是把电能转变为热能，因此在充电过程中，导体就会有热量产生，有热量产生就会有能量的散逸和损耗。

3、电压损耗。锂电池放电的电压不是一成不变的，放电电压的安全范围是4.2V-2.7V，这其中功率的转换也会有差别。一般放电电压范围在3.6-3.9V之间，就能够放出该电池80%甚至更高的电量，而如果在这个范围之外，电量的损耗便会增大。

4、供电损耗。移动电源在为手机充电时不只是给电池充电，还要给其他部件供电，尤其屏幕是个耗电大户。

5、自身运行损耗。充电过程中，移动电源维持自身运行也需要耗电，这些电量同样要由内置电芯供给。
 通过以上这些损耗，真正到达手机电池的电量约为4400mAH实际电量的85%，也就是3774mAH。从6000mAH的电芯容量，到3774mAH的实际输出电量，其间大约损失了38%的电量。也就是说，实际转换效率仅为62%左右。接下来笔者附上两张图片，告诉大家一款6000mAH的移动电源，到底能够为手机充几次电。

6000mAH移动电源实际充电次数

6000mAH移动电源实际充电次数

　　通过以上讲解，相信大家应该明白移动电源在实际应用中，效率其实并不高。大家平时买到的移动电源，基本都处于这种水平，达不到部分厂商宣传的90%以上。就笔者评测过的数十款移动电源产品来看，大部分的转换效率都是在60%-63%之间，偶尔碰到用料做工比较好的，其转换效率也不过是70%。因此，在看完本文之后，对于移动电源的实际转换效率，大家要有一个清晰的认识，让大家能够更加深入地了解移动电源。

移动电源工作原理：

移动电源是一个集储电，升压，充电管理于一体的便携式设备。储电介质一般采用锂电电芯，因为锂电电芯体积相对小巧，容量大，市场流通广，价格适中，被广泛用于数码产品。锂电的电压在2.7-4.2V 之间，电压随着电量的下降而下降。而2.7-4.2V的电压是不能直接给其它数码产品充电的，因为数码产品的锂电电压也是2.7-4.2V,同电位的电压之间是不能充电的。所以移动电源向外输出电能是必须要有升压系统，把2.7-4.2V 的锂电电压升压到5V，这样就可以给其它数码产品充电了，如手机、MP4、平板电脑、PSP等。

当然，移动电源不是一次性设备，它可以反复使用数百次以上。所以当移动电源电能使用完后，我们必须给移动电源充电。其原理和给手机充电一样。连接到5V的USB电脑接口或USB充电器上即可给移动电源充电。所以移动电源内部还必须有充电管理系统。充电管理系统能根据锂电的电压，自动调节充电电流。过程有：预充，恒压充电，和浮充充电等。下面分别介绍下个组成部分。

升压系统：

升压主流技术基本采用DC to DC 的升压方式。国内技术转换效率普遍低，一般在50-70%。台湾的在75-80%。美国的相对会高些。也有降压方案的，效率比较高，但对电芯的一致性要求高，所以几乎很少采用。

根据产品转换效率计算电源输出电量：

  小派解答转换率问题

以exquis潮集es-pb-7800移动电源为例：

实际输出容量=(移动电源容量7800mAhx3.7Vx转化率85%)/5V=4906mAh

充电管理系统：

目前国内充电管理系统比较成熟，智能IC监控整个充电过程。主流管理IC 有PT4056,PX40等。充电时间5000maH 大约8小时。过快充对电池的寿命有不良影响。

移动电源转换率问题一直是消费比较关心的，这直接关系到计算移动电源能给客户的手机充几次电的问题。因此高转换率也是移动电源生产厂家不断追求的技术改进，同时也导致很多厂家对移动电源容量、转换率进行虚标！在这里我们将为生动形象的方式为您解答“移动电源能给我的手机充几次电”。