一块砖头大小的充电宝,为什么能把手机电池"喂饱"
看完这篇你会知道充电宝靠升压电路把自身低电压"踩高"才能给手机输送电量,以及为什么充电宝实际可用容量总比标注的少
出门在外,手机快没电了,掏出充电宝插上线,眼看着电量数字慢慢爬升——这个场景太熟悉了。但你有没有想过:充电宝自己也是块电池,它凭什么能给另一块电池充电?两块电池"面对面",电是怎么流过去的?
充电宝里装的是什么?
充电宝的核心,是一块(或几块)锂电池芯,跟手机里的电池本质上是同一种东西。你可以把它想象成一个装满水的大水桶。手机电池是一个小水桶,快见底了。充电宝要做的事,就是把大桶里的水"倒"进小桶里。但问题来了:水往低处流,电也有自己的"脾气"——它只从电压高的地方流向电压低的地方。充电宝的电芯电压大约是3.7伏,而给手机充电需要5伏,电压不够高,根本"推"不动电。所以充电宝里藏着一个关键角色,专门负责"把水泵到更高的地方"。
那个"升压泵"是怎么工作的?
充电宝内部有一块小电路板,里面有个叫做升压电路的东西(说白了就是个"电压放大器")。它的工作原理有点像自行车打气筒:你一下一下地压,每次进去的空气不多,但气压越来越高。升压电路就是不停地"压"电,把3.7伏的低压电变成5伏甚至以上的高压电,再通过USB接口输出给手机。现在很多快充充电宝甚至能输出9伏、12伏,就像换了一个更猛的打气筒,充电速度自然更快。
当然,升压不是免费的。就像用杠杆撬重物,力臂长了省力,但移动距离变长了——升压之后电压高了,但电流会相应变小,总能量守恒,没有凭空多出来的电。整个过程中还会有一部分能量变成热量散掉,这就是为什么充电宝用久了会发热,也是为什么充电宝标注的容量(比如10000毫安时)实际能充进手机的电总比你预期的少一些。
为什么充电宝自己能被充进去电?
反过来,当你用充电器给充电宝充电时,外部电源的电压比充电宝内部电芯的电压高,电自然就从外面"压"进来,存进电芯里。充电宝内部这时候换了个角色,升压电路变成降压电路,把外部的高压电"踩低",温柔地填进电芯,避免把电池"撑坏"。一块好的充电宝,本质上就是一个能灵活切换"升压"和"降压"两种模式的智能电管家。正因为有这套电路的保护,锂电池才不会因为充电过猛而鼓包、发热甚至出现危险。
下次充电宝快没电的时候,不妨想一想:你手里这块小砖头,每天默默上演着"高压变低压、低压变高压"的魔术,保障你的手机续命——如果有一天手机电池和充电宝的容量可以无缝互换,你觉得充电宝还有存在的必要吗?