刚买的手机充不上电,究竟是谁的错?

2020年3月19日10:27:05 61 3,338 views

如果前段时间你成功买到了最新的小米10或小米10Pro,那你可能会遇到这样的情况:手机只剩不到20%的电量,但朋友约你一起去《和平精英》里送快递。你想了想,为手机接上30W或50W的急速闪充,在一番畅快淋漓后,你进入到决赛圈,然后手机就没电了。

是的,小米10引以为豪的30W/50W充电技术,似乎遇到了一些问题:近日有小米用户反映在手机电量低于20%时,如果边充电边运行《和平精英》,充电速度被限速,不仅可能会“零速充电”,电量甚至可能会越充越少。

大家都喜欢边充电边玩游戏

这一现象早在小米6时就有发生,但当时普遍认为是因为手机运行功率高于充电功率,因“入不敷出”而导致的状况。但令人没想到的是,这种现象居然一路延续到了最新的小米10系列上。难道高通骁龙865移动平台的功耗已经超越了TDP 55W的英特尔三代酷睿i5了吗?

虽然只用SoC功耗来代替整台手机功耗这个做法并不准确,但很明显,充电功率并不是手机电量越充越少的原因。那么究竟是什么原因,让小米10系列“零速充电”呢?想要回答这个问题,得先从一个最基本的问题开始讲起:手机是怎么知道自己还有多少电的?

我不要你觉得,我是电池听我的

对于手电筒、电风扇这种简单的模拟电路设备来说,因为电路简单,因此没电时的电压变化可以直接通过电筒亮度、风扇转速等指标看出,不需要数字电量显示我们也可以知道这个电池还有没有电。

但智能手机与电筒风扇这些模拟电器不同,智能手机的数字电路设计非常复杂,其中的电子元件有着非常严格的工作电压限制——总不能说我手机电量一下降,音量键就不起作用了是吧?

在这种对工作环境要求极高的情况下,电池必须可以稳定地在某一特定的电压电流组合下持续放电,而电池主控中的电量监测模块,就必须在“几乎就是一条直线”的平稳电源输出中,找到极为细微的曲线变化,并通过专门优化的算法来算,或者说“猜”出这块电池还剩多少电。

这招对手电筒行得通,但对手机无能为力

因为剩余电量全靠主控去“猜”,因此电源主控有非同寻常的工作精度:电池输出不稳定的结果不只是剩余电量不准确这么简单,要是工作电压偏差再大一点,电池主控可能会直接判定“这颗电池已经没电了”。即使电池内部的放电反应依然生龙活虎,手机也开不了机,因为在电池主控看来,这颗电池“真的一滴都没有了”。

在这种对“精确”的无限追求下,电池对工作环境也有着很高的要求。前几年对智能手机稍有关注的朋友应该都听说过“iPhone 6s低温关机”事件。说到底就是在低温下电池主控的精度不够高,让主控误以为电池已经没电了,并向手机宣告“电量告罄”,然后进入关机“假没电”状态。

iPhone 6s就在电池上出过问题 三十瓦过电池而不入

正因掌握着手机的“生死大权”,电池主控在电池,甚至整台手机中都有着举足轻重的地位。一切手机部件的运行,也都尽可能以保障电池正常工作为优先目标。不过大家也都知道,越是精确的东西,一般也越是娇气。不仅低温,高温与辐射等因素也可能对电池主控的工作造成影响。对,发现重点了吧,高温也能影响到电池工作的准确度。

电池在充电或放电的过程中都会产生热量,边充电边放电更是如此——试想一下泳池边放水边注水的情形就知道了。一般的手机电池最佳工作温度为0-35摄氏度,正常的同时充放电对此影响倒不大。不过如果在充放电的同时,手机还在运行大型游戏,同时屏幕也在持续在高亮度、高分辨率与高刷新率的情况下工作,那产生的热量自然不容小视。

在这种情况下,电池无法选择停止放电,更不可能主动关闭游戏;为了保证电池还能正常工作,手机只好将电池充电的速率降低,同时降低手机屏幕的亮度——iPhone X长时间玩游戏时屏幕会变得很暗正是出于这样的考量。

iPhone X的三明治主板结构也是发热的主要原因

其实在更早之前的高通骁龙810移动平台上,这个问题更为严重。因骁龙810核心搭配不太合理,骁龙810移动平台在很长一段时间内都被戏称为“火龙810”。有些使用“火龙810”的手机,只要充电就会开机,只要开机就会发热,只要发热就会停止充电,然后手机就会没电并开始循环。

充电时用湿纸巾将手机裹起来是我当时的充电方法

就小米的情况而言,为了保证电池可以稳定工作,手机不会“上一秒生龙活虎、下一秒冰凉彻骨”,小米采用了更为激进的电池主控算法:当电池主控发现工作环境不够理想,就会直接喊停高速闪充,转以5W或更低的速率充电,自然就有了“三十瓦过电池而不入”的现象。

不止拉高曲线这么简单

当然了,作为与粉丝打成一片的企业,小米也在微博上做出回应,承诺会继续优化电池曲线。但也坦言道“技术上要考虑的边界条件很多……远比想象中的调一下thermal曲线参数复杂”。诚然,就现在的状况来看,调整电池曲线是最简单的解决办法,不过想要彻底杜绝这个问题,不仅要放开电池工作温度的限制,充电功率的变化曲线、过热警告门槛、甚至是核心频率的变化曲线也要跟着调整。

刚买的手机充不上电,究竟是谁的错?

小米手机系统软件总监张国全在微博上做出的回复

而且这件事与电池硬件本身也有一定的关系,从硬件的角度入手,使用优化过的电池主控可以“根治”这个问题,但更换硬件意味着整个产品都需要重新做适配与优化,供应链的产能也是个问题。在这种情况下,通过软件修复似乎是目前唯一的办法。

不过作为消费者,我们能做的其实并不多,在小米放出更新之间,大家能做的,也只有在低电量需要充电的时候,先拒绝朋友发来的掉分邀请吧。

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