充电杂谈：10000mAh充电宝额定容量只有6000mAh是虚标吗？
小编留意到，在往日充电头网文章里面的评论区里，偶尔会遇到读者提问“为什么移动电源实际都只有 6 折？”起初看到这个问题的时候，很多人都以为是山寨假冒伪劣移动电源电池虚标，容量不足。但后来了解到，这些读者是看了铭牌参数上的“额定容量”所猜测导致。所以这期充电杂谈，我们来探讨一下这个“虚标”问题。
大品牌移动电源都是什么参数？
先不去管那些山寨产品，我们找几个大品牌的移动电源看看铭牌参数都是怎么标注的，选取的全部都是 10000mAh 电池容量的产品，主要看底部的“额定容量”参数。
Anker 10000mAh 移动电源，型号 A1235。电芯容量 10000mAh，额定容量 5500mAh（5V3A）。
小米 10000mAh 移动电源，型号：PB1050ZM。电芯容量 10000mAh，额定容量 5800mAh（5V4A）。
绿联 10000mAh 移动电源，型号：PB172。电芯容量 10000mAh，额定容量 6500mAh（5V3A）。
这三款产品可以说都是充电配件市场里知名品牌，所有电芯容量都是 10000mAh，而额定容量也差不多是读者所说的“6 折”，难道大品牌也“虚标”？
充电头网以往的拆解评测里，也试过对不少大品牌移动电源进行单独电芯放电测试，全部都符合标称容量值。那不是虚标为什么额定容量与电芯容量差那么远？下面听小编慢慢解说。
额定容量不能直接对比电芯容量
其实电芯容量跟额定容量虽然看上去都是“mAh 毫安时”单位，但它们不能直接对比来得出“6 折虚标”这个概念，因为两个值的电压并不一样。目前移动电源使用的锂离子电芯电压平台一般为 3.65V / 3.7V / 3.85V，不同材质配方的电芯电压平台会有一点区别。而移动电源输出接口的电压在非快充的情况下，都是 5V 标准电压，这比电芯电压高了不少。
为了更加浅显易懂，小编用两罐啤酒作为比喻。左边的啤酒直径比较大，高度矮一点；右边的啤酒直径比较小，但高度更高一点。如果是以直径作为对比的话，那显然是左边那罐更胖，右边的比较瘦。
这里的“直径”用作比喻移动电源的容量，左边是电芯容量 10000mAh，右边是额定容量 6000mAh，不看“高度”的话，的确是左边的更大，而这个“高度”其实就是电压。
这两罐啤酒单凭直觉，是难以判断谁里面的液体更多的，因为他们并不是相同的直径或者高度，以单一高度或直径参数无法直接对比谁液体更多。正如移动电源，电池标称容量与 USB 接口额定容量电压并不同，单一数据无法直接对比。
如果大家都统一用“容积”单位进行对比，那就简单了，不是单纯用高度也不是单纯用直径，而是用容积单位“ ml毫升 ”，左边右边都是 330ml，这两款外观不同的啤酒容量竟然相同。
移动电源也是相同，我们不能用电池容量对比额定容量，而是要用“能量”这个单位去进行对比。
好了我们看完了啤酒，我们把图片概念代入到移动电源里。左边是锂电池，容量为 10000mAh，电压平台是 3.7V，这个电压是无法为手机等数码产品充电的，必须要经过“升压”操作，将电压提升至 5V USB 标准电压后才能正常使用。
效率值是什么？
锂电池 3.7V 的电压经过电感、芯片、电路等一系列路径升压后，来到 USB 接口时电压提升至 5V，但由于能量转化与损耗的关系，容量下降至 6000mAh，那么大概有多少电能被有效利用起来？我们可以通过该公式简单计算。
锂电池电压平台的电压值 x 锂电池组容量 = 锂电池组能量
3.7V x 10000mAh = 37Wh
USB 接口电压 x USB 接口额定输出容量 = USB 接口输出能量
5V x 6000mAh = 30Wh
根据铭牌参数上面标注的额定容量与 USB 接口电压计算后，大家都使用同一个能量单位“Wh 瓦时”，就可以直接进行反推粗略计算出某个工况的效率值。移动电源将锂离子电池按照 5V3A 的工况升压输出，效率值为 30Wh ÷ 37Wh = 0.81，也就是 81% ，有 19% 的能量消耗在电路各处与升压转换的过程中。
不同型号的移动电源，因为其采用的电芯的不同、升/降压芯片的不同、电路设计的不同、用料的不同等等，效率值都会有较大区别，一般来说在 75%-90% 之间。相同电芯能量的两个产品，额定容量越高的那一款，效率值一般都会越高。
额定容量旁边的 5V3A 或者 5V2A 是指，这个额定容量参数，是在什么样的功率工况下进行放电得出的结果，功率越大、电压越高、损耗就会越高，所以一般都是采用 USB 5V 标准电压输出来计算，而不是握手快充 9V/12V/15V/20V 等高电压后再标注额定容量。
数据线、手机内部也有效率损耗
USB 接口出来后，要经过数据线，再到手机，再到电源管理芯片，将电压升/降压到电池所需的电压后，才进入电池，期间会存在接触电阻压降，线缆压降，线路传输损耗、升降压转换损耗等。
这里简单做个假设，如果移动电源输出 5V2A（也就是10W）给手机充电，经过中间各种环节，电压损耗渐渐变成 4.9V2A、4.8V2A、4.7V2A 电压一路下降，到手机里剩下 4.5V2A（也就是 9W）那么有 10% 的电能就浪费在整个链路当中。
能算出给手机充电多少次吗？
能不能用 6000mAh 直接除以手机电池容量，得出充电次数呢？那当然是不可以，因为上面说过了，电压不同不能直接用能量单位，一样要使用能量进行计算。
我们已经知道，上面通过计算得出某移动电源 USB 接口在 5V2A 的功率工况升压输出，效率大约是 81%。移动电源电池组总能量为 37Wh，那么可利用的能量就是 37Wh x 81% = 29.97Wh。
手机电池一般选用高压电芯，单节电池电压平台约为 3.85V，假设这个手机电池容量为 3110mAh，那么电池的能量就是 11.97Wh。
移动电源可利用能量值有了，手机电池总能量值有了，假设数据线与手机整个链路损耗为 10%，链路可利用率为 90%，那么计算公式就是：
29.97Wh x 90% ÷ 11.97Wh = 2.25（次）
最终得出结论是这个 10000mAh 移动电源，可以为这台手机，完整充入 2.25 次电量。当然每一款手机、每一款数据线、甚至快充慢充，链路损耗都会有差异，根据标称参数也只能粗略计算，要精准的还是要通过测试仪实际操作。
充电头网总结
这次充电杂谈跟大家探讨了几个问题，额定容量并不是虚标，不同电压的容量不能直接对比，怎样计算出瓦时与反推效率，手机充电次数的计算等等，是不是很有趣？大家可以根据自己手上的设备计算一下，在评论区留言看看你计算的结果是怎样的。
好了这次充电杂谈的话题就到此结束，下一期我们将探讨“为什么几乎所有手机的快充都达不到宣称功率？”，如果你有想聊的话题也可以留言告诉我们，我们下一期充电杂谈见。
69元小米10000mAh移动电源深度评测
5月12日，小米悄然发布了10000mAh移动电源新品，跟以往产品大不同，这次是先上市后宣传。作为10400mAh的升级版，这款电源给我们的印象小了、轻了，其中最吸引玩家的还是内置的3只18650电芯，每只3350mAh是目前零售市场最高容量，让很多小伙伴大呼“69元单买电芯都不够”。如此不科学的事情，雷军和他的小伙伴团队是如何做到的呢？为此，充电头玩家calvinchan、小妖、echo分工测试，为大家带来最深度的评测报告。
一、小米10000mAh开箱晒单
这次小米10000mAh的抢购可谓是一波三折，发售当日12点无货，可能是工作人员吃饭去了，忘了在后台上架。随后下午3点开始陆续有货，深圳的小伙伴首先收到，快递还是雷军自家的如风达，快递盒子也还是熟悉的牛皮纸盒。
整个包装设计风格延续了小米移动电源家族style，白底灰字，简洁明了。
打开包装除了移动电源主体，还附送有一条长度约33cm的扁平MicroUSB充电数据两用线、说明书。原来的小米移动电源充电线仅22cm长，这里不但加长，USB接头两端都改成了ABS高亮硬壳，看起来有一丝苹果味道。
输出接口方面，小米10000mAh的充放电接口、电量指示灯和按键的布局，延续了小米10400/16000mAh的设计风格。充电性能方面，输入为5V 2A，接口为MicroUSB；输出为5V 2.1A，仅提供一个USB接口，具备负载侦测与自动识别技术。小米官方给出的充电时间参考：使用 5V/2A 充电器，标配cable，需5.5小时；使用5V/1A充电器，标配cable，需10小时。
小米10000mAh移动电源型号为NDY-02-AN，铭牌上标注的信息量非常大，左边是容量标识，包含了额定容量6250mAh ，5.1V 1A环境下转换效率大于88%，生产日期2015年4月；右侧是型号、输入、输出规格，在电池能量方便的标注也非常详细，其中典型值为10000mAh/36Wh，最小值为9510mAh/34.23Wh。根据内置3只3350mAh电芯合计容量为10050mAh，小米只取了个整数标注，厚道也好记。
电源重量为205g，跟小米官网标注的207g差距不大；这个数据比小米16000mAh的350g，10400mAh的250g，都要轻不少。
从左到右，分别是小米5200mAh、10000mAh、10400mAh，高度相当，综合能量和便携性，中间的10000mAh完胜，得益于内部电芯由4颗减少到了3颗，单颗电芯能量密度提升到735Wh/L，较10400mAh宽度变窄了16.6mm，成为了同体积容量最高的移动电源。
外观依旧是全铝合金金属外壳，具有科技银、玫瑰红、香槟金三个配色，除了科技银69元，其他颜色都会贵些。整体与MacBook Pro 一致的表面工艺，CNC高精度数控机床切割，一体成型金属外壳，并做了CNC镂边工艺提升使用手感。
此外，小米10000mAh移动电源还提供了蓝色、黄色和红色等6个彩色保护套选配，售价19.9元。这里我们找来了小米5200mAh保护套测试，能套在10000mAh上面，但稍微有点紧，不过胜在比原装保护套便宜。
二、小米10000mAh详细拆解
在小米官网对这款充电宝的介绍内置了松下、LG高密度进口电芯，但是没有具体说型号；PCB主控方案也由之前的TI，增加了另外一家MPS作为供应商；关于电芯和主控具体型号是多少，与之前产品是否不一样，性能是否有突破，下面的详细拆解将带着各位揭开种种疑问。
顶部和底部均是装饰片设计，自然少不了双面胶，针对这个设计使用吹风机热风最好对付，可以将拆解对外观的破坏降到最低。撬开装饰片，两端分别有4颗螺丝。
还好不是奇形怪状的螺丝孔，一把梅花起搞定。
在微距镜头下能看到USB接口的镀金弹片，金灿灿的颜色正点，不知道USB外壳是铜还是铁，下面有揭晓。
当打开到这个位置的时候，外行看热闹，内行看门道。看到大红袍（发烧友对三洋电芯的独特叫法，源于红色PVC加持）你流口水了么。
拆解完的全貌，包含了电池组、电路板、铝合金外壳、装饰片、8颗螺丝、固定框架。电池组的面积比重最大，小米10000mAh采用了3只红色三洋圆柱电芯。
红色部分是pack好的电池组，通过镍带点焊并联设计，每个电池组都有一个唯一条码，方便原厂追溯生产日期和批次。出于绝缘考虑，正负极镍带上都缠绕好了大量麦拉片（图中黄色高温胶带），避免运输以及使用过程的颠簸或振动，造成电池短路。
细看在红色电池PVC套管上发现了NCR18650BF的钢印，根据这个编号检索得到了该款电芯的详细信息。自打松下收购三洋后，三洋的电芯事业部也跟着改名换姓，随着二者并购后的市场份额扩大，更是稳定了松下在18650电芯行业的领先地位。并购之后，三洋电芯鲜有新品发布，甚至传出将被松下品牌全面替代，不过2014年10月三洋悄然发布了业内最高容量的18650电芯NCR18650BF。
三洋NCR18650BF电芯，采用了常用的Cylindrical圆柱形封装方式，直径18mm，长度65mm。官方PDF标称单体最高容量为3350mAh，能量12.06Wh；最小容量为3250mAh。电池充满电后电压为4.2V（±0.05V），放电截止电压比其他电芯的2.75V要低，可放到2.5V。整个电芯重量约48g。
三洋NCR18650BF电芯作为NCR18650B的进化版，主要的改进是在负极掺杂具有更高克容量的硅材料（SiO）。正极NNP材料则加以改进，提高能量密度。电池的重量减轻了一些。这也应该是为实现更高容量的18650电池铺平了道路。
PCB正面特写，正面包含了MCU、主控芯片、电感、USB插座、机械按键、LED指示灯、精密电阻等元器件。
PCB背面特写，背面可以清晰的看到正负极镍带是通过点焊的方式固顶到PCB上，这个工艺值得称赞，能过大电流，并且非常牢固。PCB右上角的两根引线GND、NTC，是用于连接温控探头。旁边标注了PCB代工厂信息，这批移动电源的电路板来自臻鼎科技控股，富士康旗下PCB板厂。
移动电源的电路分为充电、MCU控制、放电三部分。小米10000mAh的电路中使用了充放电二合一的TI BQ24195方案，这颗IC在小米其他移动电源中也有用到。TI BQ24195集成了5V 2.1A充电和放电；电池充电截止电压可调，通吃3.6V（铁电）、4.2/4.3/4.35V（锂电）等各类主流锂电池；还能自动调节适配器输入电流；可实现路径管理，支持边充边放；封装为QFN-24，体积小巧仅4x4mm。这原本是一颗OTG芯片，充电是其强项，但是放电输出脚位偏少，不过在小米工程师优化后性能也还不错。
ZMC97F1204SMBN单片机，实现电量显示等功能。采用SOP16封装，生产周期为15年第11周。与温控探头和TIBQ24195配合，实现温度保护，当温度超出预设阀值范围自动停止工作，为安全再加一层防护。
小米10000mAh在使用安全上采用了多重保护，其中图中的5222V（类似DW01）与多颗8205搭配，组成了锂电池的最后一道安全防线，可以在单片机或者BQ24195都故障的情况下防止电池被过充电、过放电和短路。这款移动电源的输出高达5V 2.6A Max，小米工程师在PCB上使用多达3颗8205，降低大电流输出的发热以及减小MOS导通内阻，避免因为输出电流过大，导致移动电源误关断。
在小米的官方宣传中，10000mAh移动电源具备输出电流自动识别功能，这个由图中右上角的TI TPS2514完成，这是一颗USB专用充电端口 (DCP) 控制器，支持BC1.2规范和中国电信标准YD/T 1591-2009短接模式，解决了安卓和苹果手机在充电过程中无法识别。
电路板上使用的电感为1R5，1.5uH规格。相对于小米（紫米）其他移动电源上用到的全封闭合金铁素体电感，这次使用的电感规格有些倒退；电感能增加几分钱成本换好一点么？在整个电路板上我们看到了很多小圆孔，用于散热排气。
在MicroUSB的选择上，小米10000mAh需要承受长达5.5小时5V 2A（10W）大电流的冲击，发热和牢固性面临了挑战。这里小米选用了具有四个固定柱的“牛角”MicroUSB座子，深插入PCB中，提升了长期插拔稳定性。
USB和MicroUSB接头用强力磁铁均无法吸附，用料算实在，不过MicroUSB的成色为何如此沧桑，这个恐怕只有小米采购们知道。
小米10000mAh的内部编号为PB100，方案在2015年2月已经设计完毕，经过了长时间测试才推向市场。
三、小米10000mAh深度评测
通过拆解，我们对小米10000mAh的做工有了进一步认知。在PCB设计上，用料跟以往的小米移动电源一样，延续了自身供应链优势。我们综合了玩家多个版本的拆解，尚未看到MPS方案的存在，看来还得等一阵子。不过三洋大红袍电芯的使用，让发烧友小小激动了一把。至于性能如何，还得实操测试。
1、充电性能测试
选用了ANKER 60W充电器对小米10000mAh充电（剩余电量1颗灯），电流和电压分别为2.0484A，5.138V，合计10.524W，达到了小米标称的5V 2A。
再用苹果12W充电器对小米10000mAh充电（剩余电量1颗灯），电流和电压分别为2.0211A，5.11V，合计10.327W，同样达标。
最后用三星EP-TA10EWE充电器对小米10000mAh充电（剩余电量1颗灯），电流和电压分别为2.1769A，5.492V，合计11.955W，这个充电速度喜人。基于深圳雨天25℃环境温度，11.72W全速充电的环境下得来，看下FLIR热成像下面的温度变化。
充电宝表面温度：46.9℃，温温热不烫手。
充电宝顶部MicroUSB附近温度：69.8℃，略微感受到烫手。
三星EP-TA10EWE充电器温度：82.7℃，这个抢了小米10000mAh的风头。发烧友都有体验过这款充电器温度，感觉我就不说了，不过烫伤手我可不负责任哟。同时温馨提示，夏天使用5.3V 2A高压线补充电器给小米10000mAh充电时，请勿戴套，并保持空气流通确保散热，否者内部温度会高达50-70℃，触发温控保护电路。
虽然小米的官方页面中没有提到，但通过实测小米10000mAh支持边充边放功能，充电器接入移动电源，移动电源再接入手机，可见边充边放开启，但是速度仅4.55V 0.61A，适合应急使用。
将小米10000mAh电池组充电到4颗LED指示灯全亮，UT181A万用表获取到的充电截止电压为4.2098V，符合三洋NCR18650BF电芯的PDF标注规范4.20±0.05V，没有过充。
2、放电性能测试
放电测试中比较值得一看的是效率、温度、截止电压等几个重大指标，每一项都跟性能息息相关。效率测试工具为EB系列测试仪充电头特别版。
首先采用标准的5V 1A测试输出效率，放电截止电压设为4V的条件下（充电宝低于4V输出已经无法给手机正常供电），小米10000mAh经过6小时42分22秒放电测试，得出6792mAh容量（33.91Wh）。实际效率为94.19%，超过小米标称效率。如何得来：放电能量33.91Wh除以电芯实际能量36Wh。
以5V 2A恒流放电进行效率测试，放电截止电压设为4V的条件下（充电宝低于4V输出已经无法给手机正常供电），小米10000mAh经过2小时56分41秒放电测试，得出5960mAh容量（29.22Wh）。实际效率为81.16%，如何得来：放电能量29.22Wh除以电芯实际能量36Wh。
UT181A万用表获取到电池组的5V 2A放电截止电压为3.0554V，比三洋NCR18650BF电芯的PDF标注规范2.5V截止电压，高出了3.0554V；小米工程师设置过于保守，还有电量没有放出。按照充电头论坛发烧友cooldiy_cn对三洋NCR18650BF的测试报告，截止到3.0554V得出每只电芯还有300mAh左右电量，三只合计900mAh，相当于3.24Wh。
经常有小伙伴在使用移动电源时，同时给手机和平板充电，发现移动电源自动关闭，拔下一个孔又好了。这是因为输出超过了移动电源预设的最大电流，为防止拉坏移动电源启动了过流保护。这里我们以0.1A为步进，从5V 2.1A到2.6A进行了6档输出负载测试，最终得到小米10000mAh的过流保护点为：2.6A。不超过过流保护点，充电设备均能正常工作。
小米10000mAh的输出温度测试，从FLIR热成像下面的温度可见，5V 1A负载15分钟后，移动电源表面仅39.2℃，仅比体表温度高一点，不烫。
5V 2A负载15分钟后，移动电源表面温升不大，热量均集中在USB输出接口附近，此时温度上升到61.1℃，充电时依旧需要保持空气流通。
5V 2A输出纹波测试107.2mV
5V 1A输出纹波测试80.00mV
小米10000mAh的输出纹波都不算高，符合国家通讯行业的YDT 1591-2009标准《 移动通信终端电源适配器及充电数据接口技术要求和测试方法》，对于5V输出的适配器在0到额定输出电流的条件下输出纹波的峰峰值（Vp-p）应该≤200mV。
评测总结：小米连续两年在10000mAh容量段投下两颗重磅炸弹，分别是10400mAh（2013年）和10000mAh（2015年），这一容量段是目前各大移动电源厂商兵家必争之地；依旧是犀利的69元，以惊艳的身材吸睛不少。小米10000mAh新品的发布，让不少尚在规划但还未上市的竞品躺着中枪，都是看不见的刀光剑影呀。但是，目前用户手上的移动电源已经多达2-3个，趋于饱和，而小米新品在充放电速度上并未有太大突破，以至多渠道敞开发售也未见疯狂抢购断货局面。而从供应链反馈的信息来看，小米移动电源的杀手锏蓄势待发，好戏还在后头。
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