小米行動電源不安全?

真相追追追

還記得去年台灣也發生過房客把人家房子燒掉的意外:

回來看這則新聞,這是發生在上週末香港地鐵車廂內的意外,一名乘客放在手提行李袋內印有小米標誌的行動電源突然自燃而且發生爆炸將袋內其他物品炸得粉碎:

行動電源爆炸 地鐵乘客緊急疏散 – 蘋果日報發佈於2015年1月17日

隨後經小米官方鑑定後,聲明那是山寨品所導致:

鑑別小米行動電源的真偽

由於小米一向走物美價廉的路線而擁有不少支持者〈不妨參考這位部落客所寫的小米行動電源開箱文〉,因此仿冒的山寨品也就層出不窮。如果真的想買這款行動電源,最好還是從官網上購買,畢竟從其他拍賣網站上購買還是會存在著一定的風險。

至於 小米官網 上這句「充放電效率最高可達93%的板端轉化率」乍看之下這麼漂亮的數據似乎把其他品牌全部打趴在地,因為
市售45款行動電源實際電量殘酷測試 大部分都是在50%左右,所以怎麼可能會有達93%的電能轉化率呢?

其實,中學物理在電學篇介紹到電容器時會提到【電容器在充電時,理論上只有50%的充電效率,其中50%是以廢熱的形式散逸】。也就是說,當外界電源以恆定電壓V(伏特)對完全沒電的電容器充電Q(庫倫)時,電源須提供電功QV,但是電容器卻僅儲存了0.5QV的電能,剩下的0.5QV電能則是以熱能的形式從保護電阻R處散逸。這也就是當對行動電源充電時,它這時是會發燙的,而且是有可能發生危險的時刻(ex.那則房客把房東房子燒掉的意外就是在這種狀況下發生)。不僅如此,如果電路中的過充保護裝置品質不佳而導致失效,那麼行動電源中的鋰離子電池就會被過度充電進而發生爆燃

那麼對電容充電時的電能轉化率有沒有可以超過50%的設計呢? 當然有! 只要充電的電壓能隨著電容的端電壓做適當的調升即可,譬如剛開始使用較低的電壓來充電,隨著電容慢慢充電而端電壓上升之後,充電電壓亦隨之調整上升,這種充電方式所產生的廢熱最少,電能的轉換率也最高。不過,行動電源的設計都是以固定的5V輸出來對手機充電,只有使用1A對手機或是2A對平板的不同充電電流選擇而已,因此理論上不可能會有高達93%的電能轉化率。那麼是小米騙人囉? 也不是! 關鍵在於【板端轉化率】這個名詞,它是指【從行動電源的電芯3.7V鋰電池經由升壓電路轉變成5V時的電能轉換率】,而不是【從行動電源的輸出端對手機充電時的電能轉換率】。也就是說,這款10400mAh的行動電源原先電芯所儲存的電能10.4Ah(安培小時) x 3.7V=38.48Wh(瓦時),在經過內部電路升壓成5V時,僅能輸出38.48 x 0.93=35.79Wh(瓦時)的電能。這些輸出電能在對手機充電時,其實轉換的效率還要再打折。

那麼到底要打幾折呢? 以小米官方所提供的數據而言,可為小米手機3(3050mAh)提供2.5次充電,因此這款10400mAh的行動電源經過三個能量損耗的過程(行動電源內部的升壓轉換、傳輸線的能量損耗、手機內的降壓轉換)之後,最終轉換成手機內鋰電池的電能為3.05Ah x 2.5 x 3.7V=28.21Wh,所以實際電能轉換效率為28.21/38.48=73.3%,這樣的數據對照那篇【市售45款行動電源實際電量殘酷測試】仍然還是第一名,這也難怪這款經台灣經濟部標準檢驗局(BSMI)檢驗許可的行動電源會被網友們評為高c/p值的商品,不過先決條件是不能買到山寨版,畢竟安全無價!

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