轻薄本的好伴侣 如何挑选支持PD协议的充电宝

2020-09-26 14:53
电脑爱好者 2020年18期
关键词:电芯登机输出功率

新兴的PD充电宝

USB PD(USB Power Delivery)是当前最通用,也是最具普及潜力的充电技术,它支持5V~20V电压、2A~5A电流,覆盖10W~100W的功率范围(图1)。从智能手机、平板电脑、任天堂Switch再到笔记本电脑,新款数码产品几乎都支持PD协议的充电功能,只是可以享受的功率有大有小。换句话说,如果一款充电宝能支持PD(下文简称PD充电宝),那它就具备了“万能充”的资质。

那么,充电宝所支持的PD输出功率是越高越值得购买吗?

PD充电宝的输出功率

在PD充电宝领域,常见的PD档位主要以15W~18W、27W~30W、45W、65W和100W为主。如果你想给笔记本找个可以随时补电的搭档,建议挑选45W档位起步的充电宝,只有它们才能保证笔记本在边玩边充时,电量还能稳定地向上增长。如果充电宝的输出功率小于笔记本自身的消耗,边玩边充时笔记本电池的电量很可能还会缓缓下降。

原因很簡单,不同配置的笔记本,对充电功率的要求也是存在差异的(图2)。比如:

②·笔记本标配充电头支持多少功率,我们就选择多大功率的PD充电宝即可

U系列锐龙轻薄本+核显,U系列酷睿轻薄本+核显,满载功率一般不超过45W;

U系列锐龙轻薄本+独显,U系列酷睿轻薄本+独显,满载功率一般不超过65W;

H系列锐龙轻薄本+核显,H系列酷睿轻薄本+核显,满载功率一般不超过95W。

可见,除了机械革命S2 Air、Code01或拯救者Y9000X等极少数产品,绝大多数轻薄本选择支持65W PD输出的充电宝就足够使用。

目前支持45W的PD充电宝的售价普遍在150元~300元之间,65W PD充电宝的售价在250元~600元,而100W的PD充电宝则要500元~1500元。45W版存在“喂不饱”的问题,而100W版可能用不上还太贵,综合来看还是65W版的产品最为经济。

理性看待虚标的容量

细心的朋友不难发现,充电宝内置锂电池的容量单位普遍以“mAh”为主(图3),比如10000mAh、20000mAh、27000mAh和30000mAh等。笔记本内置锂电池的容量单位则以“Wh”为主(图4),而40Wh基本就是当前轻薄本的电池容量下限。问题来了,mAh和Wh之间如何转换和计算?

实际上,Wh才应该算是锂电池能量的标准单位,充电宝标注的10000mAh属于电芯的容量,而电芯默认的工作电压为3.7V,那么它的能量计算方式就是10000mAh×3.7V÷1000=37Wh。问题又来了,如果10000mAh的充电宝就拥有37Wh的能量,那它可以为内置40Wh电池的笔记本充进92.5%的电量吗?

很遗憾,你想多了。

CFan曾不止一次强调过充电宝标注的容量都存在虚标的问题。3.7V是锂电池电芯的标准电压,但它在充电时需要将电压提升到5V,而这个升压的过程必然会出现大约26%的耗损(10000mAh×3.7V÷5V=7400mAh)。这还没完哦,在整个充电流程中还包含多次升降压的步骤,而这些相关的lC电路也存在转换率方面的耗损(图5),哪怕是用料最讲究的充电宝,其实际可用的额定容量(可完全被充电设备转换吸收的容量)只有标注容量的60%~65%(图6)。

还是以10000mAh的充电宝为例,它的额定容量普遍不高于6500mAh,也就是24Wh,理论上只能帮内置40Wh电池的笔记本充进50%左右的电量。没错,如果你想买一款可以帮笔记本充满至少1次电力的PD充电宝,那就必须挑选容量不低于20000mAh的产品(图7)。如果你使用的笔记本电池容量接近60Wh,那就需要30000mAh的PD充电宝才能“喂饱”。

⑤·充电宝内的Ic电路芯片非常多,包括线缆的传输过程都存在一定的耗损

⑥·讲究的品牌都会在产品铭牌或参数页面注明标称容量和额定容量,其中额定容量才是去掉耗损后真实可用的部分

⑦·紫米20000mAh版PD充电宝可以帮40Wh的小米笔记本Air 13充1.2次电,这种描述还是非常严谨的

在这里还有一个问题,充电宝的容量和厚度、重量等参数成正比,10000mAh、20000mAh和30000mAh容量的重量分别约为200g、400g和600g。其中30000mAh的充电宝不仅特别笨重,其内置电芯的能量也达到了114Wh,已经超过了民航对旅客携带充电宝的能量限制——不高于100Wh才可以直接登机,(100Wh~160Wh之间)需要填写锂电池及充电宝运输申请单才能批准携带登机,排队等审批往往非常麻烦。

因此,很多充电宝企业会非常机智地推出27000mAh的PD充电宝,其电芯能量恰好被控制到99.9Wh,打了一套可以直接登机的“擦边球”。

电芯种类和接口功能

根据笔者的经验,PD充电宝中20000mAh和27000mAh的型号最值得购买,前者体型相对纤薄一点点,后者则提供了免于审批登机的最大能量。

PD充电宝内置的电芯主要以柱状的18650电芯(常见于27000mAh版,8节电芯)或扁平状的锂聚合物电芯为主(常见于30000mAh版,3片电芯),18650电芯因为有外部的硬壳相对抗穿刺、变形,但一旦出现短路等极端情况容易爆炸(图8);锂聚合物电芯因为是软包,忌穿刺和挤压,出现短路等极端情况时更易燃烧。当然,上述都是极小概率事件,只要我们养成充电宝的安全使用习惯(不要浸水、不要大力磕碰挤压)都可以避免。

和传统充电宝相比,PD充电宝普遍提供了至少3个USB接口,包含USB Type-C、USB-A或Micro USB中的2种或3种类型的组合,可以为更多数码产品同时充电(图9)。但是,同时充电意味着充电功率的再分配问题,一般65W PD充电器可以确保1个45W的PD输出(供笔记本)、1个18W的PD或其他方案的快充(供手机),如果再接一部手机则会平均分配18W部分的功率;100W PD充电器可确保65W的PD输出,其他设备共享余下的35W。现在功率最高的PD充电宝可达130W,可以确保65W或100W的PD输出,功率的分配上更加灵活。

根据笔者的经验,PD充电宝其实只需2个USB输出接口就够了,1个用于给笔记本充电,1个用于给手机充电即可,再多就会影响到实际的充电功率,导致所有设备充电都变慢了,还容易触发因热量堆积而引起的安全问题。和USB接口的数量相比,我们更应该关注PD充电宝给自己充电时的“输入功率”,以及支持的手机快充协议是否全面(如PD、OC、PE、FCP、VOOC等)。

⑩·如果你使用最普通的10W充电器给PD充电宝充电,可能需要超过24小时

要知道,适用于笔记本的PD充电宝容量动辄20000mAh起步,想要缩短充电耗时就必须挑选支持“双向PD快充”的型号,即单口最大的输出功率和输入功率相似。以30000mAh的充电宝为例,如果它支持45W PD快充,充满需要至少6个小时;如果支持65W PD快充需要4个小时;如果支持90W或更高快充就能控制到2.5小时左右(图10)。

关注充电宝的随机配件

为了缩短PD充电宝自身的充电耗时,绝大多数产品都支持“双向快充”,但出于成本方面的顾虑,部分产品并没有标配充电头,或是标配的充电头并非所支持的最大功率。比如某PD充电宝虽然支持最大的90W输入功率,但却仅附赠18W的充电头,送的充电线也不支持5A的大电流,如果你想为其全速充电,需要自行购买支持不低于90W功率的PD充電头以及内置E-Marker芯片的充电线,这部分额外的开销也需要纳入总体的购置成本中。

下面,笔者帮大家盘点了2款口碑较好的PD充电宝,一起来看看吧。

65W的选择

倍思30KP365应该是配备USB接口数量最多的PD充电宝(图11),它拥有30000mAh的容量,支持最大65W的输出功率和60W的输入功率,兼容QC3.0和SCP等快充协议,表面还配备了LED大屏数显,可以直观了解当前电量情况,非常实用。这款产品售价不足300元,附赠支持5A的数据线,但没有标配充电头。如果你担心这款产品的容量太大影响登机,还可以考虑紫米10号移动电源Pro,20000mAh的容量相对轻巧,支持65W的双向快充。

100W的选择

HyperJuice 307是一款内置27000mAh电池,最大输出功率可达130W的PD充电宝(图12),它支持最高100W的双向快充,1.5小时就能给自身充满全部电力。这款产品兼容VOOC以外的几乎所有快充协议,最多可以同时给2部笔记本充电(效率有折扣),可惜它的售价较为高昂,而且也没能标配充电头。

如何检测充电宝性能

很多充电宝厂商标注的参数都存在水分,当我们购买了一款充电宝后,如何检测它的实际性能,比如实际的额定输出容量,所支持的快充协议等等?在这里笔者向大家推荐CharqerLAB旗下的POWER—Z测试仪(图13),它可以测试手机、充电头和充电宝等设备的常见指标和功能。

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