被蒸发的使用时间 笔记本电池显示及使用时间差异对比

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评测硬碰硬

大家在移动环境下都会使用笔记本电池供电,为了了解电池使用的时间,很多用户习惯借助Windows7系统自带的电源管理程序查看电池使用时间。但是在实际应用中,大家发现使用的时间均要低于Windows7电源管理程序显示的时间。那么二者之间的差异究竟有多大,造成这种差异的原因又在哪里呢?

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引入两款测试平台

为了直观体现差别,我引入了两款不同时期的笔记本进行模拟测试,一款为拥有当前主流配置的华硕A43SM笔记本,另外一款为2007年上市的ThinkPad X60笔记本。需要说明的是,华硕A43SM配备的是全新的原装电池,而ThinkPad X60则配备了全新的品牌兼容电池,这些电池均经过了3次完全的充放电操作。我将模拟用户的实际应用,如开机静置状态、720P高清视频播放状态、高负载状态三种情形,考查不同应用下笔记本电源管理程序显示的电池使用时间和实际使用时间,并将这两个成绩进行对比。

需要特别说明的是,在电池放电测试过程中将断开笔记本网络连接,并调用Windows7操作系统自带的“平衡”电源管理模式,将“降低显示亮度”“关闭显示器”“使计算机进入睡眠状态”电源管理选项全部设置为“从不”,同时打开电源管理的高级设置,将电池电量水平的阈值均设置成1%。为了保证测试成绩的准确性,我将让笔记本静置一段时间后再进行测试,取成绩波动小的使用时间显示结果作为Windows7显示的电池使用时间,然后和用秒表测得的实际使用时间进行对比。

平台1:

华硕A43SM:Core i5 2450M /8GB/GT 630M/14英寸/56Wh

平台2:

联想ThinkPad X60:Core2 Duo T5500/2GB/GMA 950/14英寸/2600mAh

显示和使用时间差异明显

通过两款机型的实际测试结果显示,不管是静置、播放720P视频还是在高负载环境下,笔记本Windows7电源管理程序显示的时间结果均要高于实际获得的使用时间。在静置状态下,这种差值显得相对较小,对华硕A43SM而言,静置状态下Windows7显示的使用时间为4小时3分钟(89%剩余电量),实际测得的电池使用时间为3小时49分钟,差别并不是特别大;但是在视频播放测试中,这种差距就有所变大,Windows7显示的电池使用时间为3小时11分钟,而我们实际测得的电池使用时间仅有2小时33分钟,成绩差距达到了38分钟;而在高负荷放电测试中,Windows7显示时间和使用时间的差值虽然只有24分钟,但是和59分钟的总使用时间相比,这个时间差值就显得非常大了。

至于ThinkPad X60,使用的是第三方国产电芯的兼容电池,获得的结果和华硕A43SM类似,Windows7显示的时间均高于实际测试得到的时间。在静置状态下,系统显示电池可以使用的时间为2小时30分钟,实际获得的电池使用时间为2小时10分钟;而在视频播放和高负载情况下,差距分别达到了45分钟和23分钟。

通过上面的测试可以看出,即便在不同的机型上进行测试,都能获得类似的结果,Windows7系统在不同应用和负载条件下,电池管理程序显示的使用时间和实际使用时间存在一定的差距,这种差距体现在本次测试的机型上,同样存在明显的差别。如果电池存在问题,这种差距会变得更大,可能一分钟前操作系统显示可以使用一个小时,但是一分钟后开始提示只能使用几分钟了。

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Windows7电源管理程序显示的电池使用时间

笔记本电池电量监测机制

要解释上面的问题,必须先了解笔记本电池电量监测机制。下面我将从几个方面对笔记本电池电量监测机制进行说明。

电池电量信息源自电池主控芯片。Windows7操作系统所显示的电池使用时间,并不是Windows7操作系统独自计算出来的,这需要借助电池内部的主控芯片和软件系统配合完成。笔记本电池保护板上的主控芯片会一直监测电池的放电电流、电压以及电池剩余电量等,并根据这个结果计算当前的功耗,并将这个结果实时记录到芯片内,Windows7系统会读取这些信息,并根据这些信息计算电池的使用时间。

正是由于电池占据了主导,所以Windows7系统可以根据读取到的电池电量信息,参考Windows7电源管理程序中所设置的报警参数等信息,接受笔记本电池发出的低电量告警、休眠等指令。

放电曲线并非平滑的。既然是电池主控芯片来监测电池的使用时间,那为什么实际测试获得的电池使用时间和显示的时间存在差异呢?其实这个问题并不复杂,因为笔记本电池电芯的放电曲线并不是平滑的曲线,不同的电池放电曲线的平缓程度也不相同(见右方图)。

尤其是对于使用了一段时间的电池而言,在开始的时候,放电曲线会相对平缓,计算出来的电池使用时间可能会偏长,而在后续阶段,放电曲线会变得相对陡峭,电池电量或电压甚至会出现急剧下降。特别是一些电芯质量不过关的电池,在后续阶段掉电现象会变得严重,这也是大家看到笔记本电池显示时间远低于使用时间的根本所在。

特别的低电量监测机制。笔记本电池存在这样的问题,在电量耗尽时,需要及时给Windows7系统低电量提示或者休眠动作提示。所以在此阶段,大部分电池都使用特别的监测机制来控制笔记本电池的工作状态,这也是为了避免发生电池电量耗尽突然关机而数据丢失的情况。

所以,很多笔记本电池在低电量时会同时监控电压和电量,双重机制确保给出休眠提示。如电池的电量降下来了,此时不管电压维系在高位还是低位,电池主控芯片都会给出低电量信息,Windows就能根据此信息执行休眠等操作,当然这是正常的情况。还有一种情况是,笔记本电池还剩有一定的电量,但是电池电压已经降下来了,此时电池会强行调低剩余电量的百分比,哪怕此时电池剩余的电量为15%或更多。什么时候会出现这种情况:如笔记本电池的某节电芯损坏了,存储的电量并不少,但是此时电压会降到临界值,这时候就需要电压监测机制来控制电池的工作状态了。

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从BatteryMon软件检测到的电池放电曲线来看,此曲线并不是平滑的

笔记本电池长久不用会损坏的原因

很多用户新购置的笔记本由于十分爱惜,往往舍不得把电池拿出来使用,而是放在抽屉里面睡大觉,以为这样能很好地保护电池,从而让电池的使用年限变得较长。

事实上这种理解是错误的。一方面,笔记本电池的电芯内部由于是靠化学和金属离子储存电量的,而化学物质的稳定性会受到时间和温度的影响。按照厂商工程师的说法,在40℃以上的高温环境存储电池八个小时,相当于在常规环境下存储一天。而且即便是在常规环境下存放,电芯内的化学物质活性也会随着时间的推移而减弱,电池存储电能的能力也会发生衰减。所以电池厂商都建议大家把笔记本电池用包装袋密封好后存储在干燥阴凉的遮光环境中。

当然,上面所说的情况需要较长的时间才能对电池带来影响,但是在日常生活中,有些读者发现笔记本电池放上三个月不管它,很多都出现了损坏而无法继续使用。出现这种情况的原因,当然不能用上面所说的电池化学活性来解释原因了。因为笔记本电池即便搁置不用,其电池保护板仍然是在工作的,换句话说就是一直在消耗电池电量,如果电池电量被耗费到电池保护板都停止工作的话,此时电池就无法再继续工作了,此时即便是插上电源充电也是无济于事的。所以,最好的方法是每个月都对电池进行一次放电和充电。其实现在的笔记本电池内部都有监测电路,当电池充满电后会自动停止充电,所以将电池卸掉保存没有多大意义。

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__NOTES__工厂库房存放的电芯需要及时生产成成品电池并销售出去