智能手机的电量显示真的准？
2016-03-04 11:42
来源:雷锋网
前段时间寒潮席卷大半个天朝，我等社会主义接班人在被冻傻哔~的时候，估计不少手机用户是懵逼的。如果你的朋友突然失联了，不要担心，他们只是大义凛然地亲测了什么叫做“冻关机”了……
那一天，人类终于回想起曾经一度被电量不足所支配的恐怖和手机没电的那份屈辱：眼看着还有20%电量，狂野飙车就剩最后一个弯，给女朋友的道歉微信就差一个字，柯南就差一句话就能把凶手指出来，淘宝剁手党就差点一下支付，手机他喵的居然关机了!!!(╯‵□′)╯ ┴─┴
连马斯洛需求理论最底层的“电量”都无法保证，还谈什么脱离低级趣味!连电量显示都坑我们，人生在世，还有什么比这更没有安全感的吗?怀抱着被电量显示坑过的无限悲愤，我们决定研究重要的人生命题：手机上的电量显示真的准确吗?
常温测试
我们按照价位段选取了5部机器进行测试，当中包括5000元级的iPhone 6s(没错，就是“冻关机”案的主角)、两千元级的魅族MX5和OPPO R7s、千元级的红米Note3和华为G7。
这里隆重介绍我们的拷机工具Fast discharge和Battery Monitor Widget，前者可以通过屏幕、闪光灯常亮和cpu高频运算等方式让手机以固定负载放电，而后者是最专业的电量信息记录工具，没有之一。因为iPhone没有这两个软件，所以使用慢动作摄影加闪光灯进行恒定输出。
在这种固定负载之下，手机会以线性的速度掉电，如果记录的耗电曲线不是直线，那明显就是其电量统计不准了。
室温下，两千元和千元级的几部手机都没有掉链子，除了最低端的华为G7有一定程度的电量虚报外，几乎都能与理想掉电曲线重合。
低温放电测试
宝宝心里冷，但宝宝不说
化学老师告诉过我们，低温会影响电池化学反应的速度和效率，但电量统计也不应该出现飘忽不定或者突然挂掉的情况。而iPhone在低温下究竟发生了什么事?其他手机也会不会出事呢?我们还是用实验数据说话。
还是和上面一样的测试方法和实验对象，但是测试环境改为0度的恒温箱：
低温下， iPhone 6s前半段只是掉电比平常快，而且曲线还经常玩漂移，去到后半段居然用1%坚持了半个多钟。不过可能因为iPhone测试机是新机，所以并没有出现冻关机情况。网友们被冻关机应该是因为手机使用一段时间后，电量统计误差增大所致。
两千元级机器这边，OPPO R7s掉电出现了“一步一个台阶”的现象，但表现要比其他几部机器好多了，电量度数受到温度的影响很轻。但旁边的MX5情况就不太乐观了，机器全程电量虚报，最后15%电量左右直接就冻关机了。
千元机组，红米Note3除了早期出现轻微的掉电偏快外，其余表现是5部机器中最好的。但它旁边的G7出现了夸张的电量度数偏离，25%电量后突然就撒手人寰了……
为何手机表现各不同?
苹果说iPhone突然关机其实是对电池的低温保护，但那条飘得热情奔放的电量曲线却把苹果的脸都打肿了。
当然，作为有知识、有文化、有追求、有Google的四有青年，我们这些机佬更感兴趣的是不同手机电量统计精度差异的原因，所以小编羞羞地去查了资料……
整个故事要从手机上那颗不起眼的电量计芯片说起，大家或许还有印象，当年用诺基亚神砖的时候，所谓的电量统计只是一些3~5格的格子(如上图)。虽然精度很低，但一周一充的设备其实也不需要怎么关注电量。后来伴随着的真·智能机的普及以及手机续航的崩塌，电量计芯片迎来技术升级，我们也迈进了百分比电量显示的美好时代。
从以前的3~5格到现在的100格，精度攀升了20倍有余，这幕后的功臣就是电量计芯片，但手机在不同温度、不同年纪，甚至不同放电电流(玩游戏、看电影等不同功耗的任务)都会有一定的可用容量波动。电量显示精度与电量计息息相关，然而电量计这么影响“用机安全感”的元件，却被大家遗忘了，结果手机厂商根本没标电量计的资料，迫不得已，我们只能上拆机了。
iPhone 6s的电量计芯片出自德州仪器之手，被放置在和电池一齐封装的电路板上。
具体型号比较特殊，是德州仪器为苹果定制的 SN27546。
OPPO R7s电路板节选，其采用的也是德州仪器的电量计，芯片放置在和锂电池直接连接的独立电路板上，被一大堆黏糊糊的绝缘胶包围。
具体型号为德州仪器的BQ27541。
红米Note3使用的是赛微(CellWise)的电量计，型号为CW2015。芯片非常小巧，放置在了电源排线接口的背面。
魅族MX5电路板节选，机器并未搭载独立的电量计芯片。
华为G7电路板节选，同样没有搭载独立的电量计芯片。
电量计型号统计表
拆机查看芯片上的打标后发现，5部手机中只有3部手机使用了独立电量计。其中苹果iPhone 6s、红米Note 3、OPPO R7s使用了独立的电量计，而魅族MX5、华为G7都没有独立电量计IC，手机上报的电量得靠CPU自己估算，电量显示精度差、低温下都出现不着天际的误差，甚至冷关机等问题就在所难免了。
MX5电池老化前后的放电曲线对比图
此外，不使用独立电量计还有老化偏移的问题。也就是说，正常使用过程中，随着电池老化，电量显示的误差会不断增加。为此，我们特意对比了全新以及使用半年后的MX5。即便是常温，使用过一段时间的MX5，其放电曲线都有得非常感人的偏离，已经非常影响日常使用了。
实际使用中，如果发现手机用久了电量显示越来越不准，那很可能是机器没有加独立电量计惹的祸，这类机器很可能会出现非常夸张的电量显示误差(MX5不要到处看了，说的就是你)。更悲剧的是，电量越低误差越大，但这正是我们对电量最敏感的区域……
不过，同样是独立的电量计，表现也有所不同。红米Note 3上使用的赛微电量计，表现倒出乎意料地好，而iPhone 6s和OPPO R7s都使用TI的电量计，在低温下却有截然不同的表现。冻关机事件过去这么多年，苹果依旧没有对电量计芯片的低温特性进行优化，这就显得不太地道了。
最后的碎碎念
虽然现在用户的认知度还不高，但电量计精确度会直接影响我们对一部手机续航的心理预测。精确的电量指示可以让我们在5%电量的时候还敢打一通重要的电话。如果电量指示不准确，即便显示50%我们也会担心电池会掉链子，这是个关乎到安全感的重要命题。
但很遗憾的是，即便不是极端天气，很多使用非独立电量计的手机也没办法提供精确的电量指示。此外，假如电量计算有10%的误差，那么电池就会有10%的容量永远用不了，手机续航时间也就减少了10%，本已尿崩的续航根本经不起这样的折腾。
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