上网本电池续航测试(节选)-ZOL博客

微型计算机评测室    《微型计算机》2009年5月上期
      如果对超便携电脑按照尺寸进行划分的话,采用10英寸显示屏的机型最受消费者关注,这些机型不但便携能力较佳(重量大都在1.3kg以内,体积也比较小巧),而且显示屏和键盘大小也更加符合消费者的使用习惯。更重要的是,3000元左右的价格也让人容易接受,因此10英寸超便携电脑获得了{zg}的市场关注度。
       不过在硬件平台基本相同的情况下,10英寸超便携电脑之间的区别主要就在外观设计和电池续航能力,考虑到外观设计漂亮与否见仁见智,电池续航能力就成为了消费者最看重的衡量标准。道理很简单,既然是以方便外出携带使用为卖点,那么外出使用时电池续航能力就显得格外重要,否则即使再出色的超便携电脑,没电了也只是一个无用的摆设。
       实际上,很多读者在向我们征求超便携电脑选购意见的时候,往往都会加上一句:“电池大概能用多久?”很明显,在经过1年多时间的发展,市场逐渐成熟、消费日趋理性之后,消费者对超便携电脑的电池续航能力的关注正在加强。问题也随之而来,到底哪款超便携电脑的电池续航能力最为出色呢?
我们这样测试       我们精心挑选了目前9款最受关注而且最有代表性的10英寸超便携电脑,专门针对电池续航能力进行了横向测试。为了更全面地考察参测机型的电池续航能力,同时也考虑到用户的实际使用需要,我们将测试主要分为软件测试、视频播放、浏览网页和充电速度四大方面,通过{zd0}限度地模拟实际使用,来考察参测机型最真实的电池续航能力。具体的测试方式如下:
        注:没有预装Windows XP操作系统的参测机型,我们为其安装了中文版Windows XP
Professional SP3操作系统进行测试。
一、软件测试        采用BatteryMark 4.0.1测试软件,并对参测机型统一做以下具体设置:
        1.电池xx充电至{bfb};
        2.关闭无线网络;
        3.关闭除BatteryMark之外的其它运行程序;
       4.关闭屏幕保护程序;
        5.电源使用方案选择“便携/袖珍式”,并将“关闭监视器”、“关闭硬盘”、“系统待机”和“系统休眠”(部分机型有此选项)设置为“从不”;
        6.关闭“电池不足警报”和“电池严重短缺警报”;
        7.关闭“休眠”;
        8.显示屏亮度调整为50%,如果显示屏亮度分为7档,则选择第4档亮度,9档则选择第5档,以此类推。
二、播放视频        我们选择播放一部1024×576分辨率的RMVB格式视频,由此了解该参测机型能在电池模式下播放视频文件能坚持多长时间。具体设置如下:
        1.电源使用方案选择“便携/袖珍式”,如果预装操作系统提供了额外的电源管理模式,则选择与多媒体播放相关的电源模式;
        2.开启“电池不足警报”和“电池严重短缺警报”,分别设置为电池电量减少到10%和3%时开启警报提示;
        3.关闭其它应用程序和无线网卡;
        4.显示屏亮度调整为50%,如果显示屏亮度分为7档,则选择第4档亮度。
        5.音量调整到50%,使用耳机输出;
        6.开启BatteryMon软件,循环播放RMVB格式视频文件,直到电池耗尽。
三、无线上网        按照很多厂商的说法,大部分的低价超便携电脑也被称作上网本,顾名思义,上网也是一大应用,尤其是WiFi无线上网。因此我们也针对无线上网应用准备了相应测试,具体设置如下:
        1.安装按键精灵软件,并自定义一个打开网站的脚本;
        2.电源使用方案选择“便携/袖珍式”,如果预装操作系统提供了额外的电源管理模式,则选择与无线上网相关的电源模式;
        3.显示屏亮度调整为50%;
        4.开启“电池不足警报”和“电池严重短缺警报”,分别设置为电池电量减少到10%和3%时开启警报提示;
        5.运行BatteryMon软件监控电池电量,并重复执行已经设置好的按键精灵脚本刷新网页,直到电池耗尽。
四、电池充电速度        

由于是以外出携带为主,因此用户在使用时很可能会碰到很快要出门,却发现电池电量很少的尴尬。所以,你需要一台充电迅速的机器,而这也是我们考察参测机型电池充电速度的原因所在,具体设置如下:
        1.先安装好BatteryMon电池监控软件;
        2.考虑到电池充电速度大致是一个随电量上升逐渐降低的规律,因此开始测试时的电池电量要控制在10%以下;
        3.运行BatteryMon程序,点击运行,然后在BatteryMon生成的文档里面了解充电开始1小时之后的电池电量。
电池快充技术是怎样实现的?        

快速充电技术可以在1小时甚至更短的时间内充满电池60%以上的电量。对镍氢电池而言主要通过改进充电方式来实现快速充电;对锂离子电池来说,改进电池结构缩短充电时间才是决定性因素。我们分别介绍如下:
1.改进充电电路的脉冲充电方法
       镍氢和镍镉电池充电速度慢,主要受制于电池在充电时间内的温度因素。过高的温度会严重影响电池的稳定性和寿命。因此在充电方式上,快速充电技术不再使用恒流或者恒压的充电方式,转而使用脉冲充电方式。脉冲充电先使用大电流充电5秒左右,然后停止0.5秒,此期间会进行一个快速少量放电过程,然后再进行下一次大电流充电。这种脉冲充电方式的控制源一般都是单片机,加上成熟的监控和算法,能有效控制电池的充电强度,保证电池的安全。
2.改进电池内部的快速充电方法
       锂离子电池主要依靠锂离子的移动来获得能量。因此目前真对锂离子电池的快速充电技术主要还是在改进电解液、阴阳极材料等方面下手。目前我们可以看到最为成熟的充电方案来自于BostonPower公司的Sonata,这种方法通过引入纳米材料改进电极,并使用改良的电极使得锂离子的移动速度大大加快,获得了30分钟可以充满80%的高速充电能力。而在实际产品中,Dell的
ExpressCharge主要通过改进充电电路来获得更短的充电时间;ThinkPad方面则开发了新型锂金属等。总的来说目前对锂离子电池的快速充电技术还不够深入,未来还需要进一步开发新型材料才能满足快速充电的需求。

笔记本电脑电池有哪些类型?       从能量转化角度来说,电池能够将稳定、易存储的化学能转换为不稳定、难存储的电能。如果这种转化是不可逆的,这种电池就被称为一次性电池;如果转化是可逆的,那这种电池就是可充电电池。笔记本电脑就是可充电电池的一种,具体来讲,笔记本电脑电池根据采用材料的不同,可以分为镍镉电池、镍氢电池和锂离子电池三种类型:
镍镉电池        镍镉电池是最古老,也是目前用得最少的充电电池。镍镉电池以氢氧化镍和金属镉作为反映物质,其反应方程式为:Cd+2NiO(OH)+2H2O=2Ni(OH)2+Cd(OH)2
        优点:能量密度大,充电要求低,持续放电能力出色。
        镍镉电池的优点在于能量密度大,能以较小的重量取得较大的电池容量,并且这种电池的持续放电能力不错,放电电压变化波动较小。除此之外,镍镉电池对充电环境的要求也较低,充电速度也较快。
        缺点:记忆效应,环境污染。
       镍镉电池的先天缺陷是记忆效应。所谓记忆效应,简单来说,如果镍镉电池在使用到剩余30%电量时候充电,那么下次放电只能放出70%的电量。记忆效应的存在使得镍镉电池难以承受移动设备随时随地保证电量的需求。虽然经过多次的深度充放电之后,镍镉电池的记忆效应会减轻,但这种先天缺陷直接造成了镍镉电池的使用不便。
       除了记忆效应,镍镉电池的另外一个重要问题在于镉的毒性。镉是有毒重金属,镉会造成肺和肾的严重损害,并污染水土,造成难以逆转的环境破坏。因此,在环保压力和镍镉电池的自身缺陷双重影响下,这种充电电池渐渐退出了历史舞台。不过它在一些极低端的笔记本电脑上还偶有出现。
镍氢电池        镍氢电池使用了一种特殊的储氢合金来保证反映的顺利进行。由于有储氢合金的存在,你几乎不需要担心电池会由于氢的猛烈爆炸而变成定时xx。可能很多读者没有想到,镍氢电池的反应方程式非常简单:2H2+O2(催化剂)=2H2O
        优点:记忆效应很低,环保。
镍氢电池除了拥有镍镉电池的优点外,它比镍镉电池的能量密度还要高,记忆效应则大大降低。由于不使用镉,镍氢电池对环境的破坏也大大降低了。
        缺点:充电温度高、自放电速率快,对环境温度敏感。
       首先,镍氢电池在充电过程中,温度会随着充电程度而上升,一些快速充电设备甚至为镍氢电池配备了散热器。其次,长时间不使用的镍氢电池需要多次重复放电的“xx”来恢复电量;第三,镍氢电池虽然电能密度高,但是自放电速率也高,并且充电越满,自放电速率越快。很多新充满电的镍氢电池放置一个月,就可能只剩下60%~70%的电量。并且镍氢电池对环境比较敏感,高温会加速镍氢电池的自放电现象。
锂离子电池       很多用户认为自己的笔记本电脑中使用的是锂电池,实际上之前的确有可充电锂电池存在。但由于锂是活泼金属,在充电时危险较高,极易出现爆炸、燃烧等现象,因此目前可充电锂电池基本没有使用了。反倒是锂离子电池由于锂处于离子态,因此安全性较高,目前笔记本电脑、手机中的所谓“锂电池”均为锂离子电池。
       锂离子电池的化学反应方程式如下:正极:C6Li-xe-=6Li1-x+xLi+(C6Li为Li嵌入石墨形成的复合材料)负极:Li-xMO2+xLi++xe-=LiMO2(LiMO2为锂的过渡金属氧化物,M代表过渡金属,一般为Mn、Co、Fe等金属)
        优点:质量能量比高,放电电压高,充电速度快,无记忆效应,循环次数多。
       锂的相对原子质量只有7,远远小于镍和镉,因此锂离子电池无论是能量/重量比还是能量/体积比都比镍氢和镍镉电池高得多。锂离子电池相比镍氢和镍镉电池,放电电压较高,为3.6V左右(镍氢和镍镉电池只有1.2V),自放电速率极慢,因此锂离子电池可以长期保存。在充电方面,锂离子电池可以用高电压快速充电,无记忆效应,充电循环次数多,寿命长。
        缺点:价格较高、技术难度大,充电要求高,需要专门保护电路。
        不过锂离子电池也有一些缺点:首先是价格昂贵,生产技术要求高。其次是锂离子电池对充电非常敏感。如果充电电路控制不好则会对电池产生不可逆的{yj}损害。因此很多锂离子电池都带有专门的充电保护电路,防止由于错误的充电造成电池的损害。

怎样计算电池的容量?

电池容量的单位是Wh,中文为瓦时。听起来是不是很耳熟?没错,在日常生活中,一度电是1kWh(一千瓦时),而1kWh=1000Wh。而电池容量的计算方法是用电池上的电压值乘以毫安时值,再经过单位换算即可。比如10.8V/4400mAh的电池,它的容量就是10.8×4400÷1000=47.25Wh,约等于0.05度电。
       所以在查看电池容量时,不能只关注电池的毫安时值,还要关心电压问题。比如两个电池,一个是14.4V/4200mAh,另一个是10.8V/4800mAh,我们经过计算就可以知道,前者是60.48Wh,而后者只有51.84Wh,显然前者比后者的电池容量更大。
怎样想办法延长电池续航时间?        要延长电池的续航时间,无外乎“开源”和“节流”两种方法。
       所谓“开源”,也就是尽可能的释放电池的能力。对于镍氢电池来说,虽然记忆效应已经非常微弱,但是用户还是尽可能在使用过一段时间后,对电池进行一次或多次深度充放电来充分xx电池的能力。而对锂电池用户来说,虽然自放电速率很低,但是长期不使用也会造成电池中化学元素的惰性增强。因此深度充放电也是有必要的。另外,电池校准是电池使用中的一个重要功能,用户在发现电池使用时间变短,充电时间也很短时,就应该考虑电池校准。校准后的电池都能基本恢复之前的充放电能力。
       另外,“节流”也是延长电池续航时间的一个重要因素。目前很多笔记本电脑都设置了不同的模式切换,比如办公室模式、游戏模式、电影模式等。用户可以在使用笔记本电脑时通过选择这些模式来保证电池尽可能长的续航时间。在平时的使用过程中,降低显示屏的亮度,降低甚至关闭声音,将整机运行状态调整为“{zd0}节能”等,都是有效延长电池续航时间的方法。 

      平时的电池保养该注意什么?        

1.电池工作温度不要太高、太低。绝大部分电池爆炸的直接原因都是电池工作温度过高,因此要注意加强散热,比如夏天不要把笔记本电脑放在闷热的汽车中,在床上使用笔记本电脑时不要直接放置在被褥之上等。
        2.对于锂离子电池来说,虽然没有明显的记忆效应,但是在长期使用后,还是应该将电池彻底放电、充电一次,以xxxx电池,保证电池电量的稳定。
        3.电池长期不用,应该充电后再放置在干燥、凉爽的地方。镍氢电池应充电至60%再存放,而锂离子电池则{zh0}充满电再存放。
        4.使用原装的电源适配器。有些用户工作环境比较散乱,随便接驳其它型号的电源适配器继续使用。虽然有时看起来能够为电池充电(保护电路设计较好的产品,会自动侦测电压和电流,拒绝不同电压电流的电源适配器),但实际上危险极大,会造成电池不可逆损坏甚至爆炸。

测试结果xxxx测试        很明显,在采用了6芯大容量电池之后,华硕EeePC1000HE和三星NC10的BatteryMark测试成绩远远高于其它参测机型。两款产品的续航时间都超过了7小时,而华硕EeePC1000HE的成绩甚至接近8小时,相信这样的表现能够很好地应付外出使用的需要。

       其它大部分参测机型的成绩都在3小时以下,考虑到超便携电脑会经常在没有外接电源的情况下使用,而且就我们的测试经验来看,即使是14.1英寸甚至是更大尺寸的笔记本电脑,电池续航时间一般也在3小时以上,因此这样的总体表现让人难以满意。值得注意的是,虽然都是采用了3芯电池,而且电池容量基本相当,但各个参测机型之间的成绩还是有一定的差距,例如采用11.1V/2200mAh电池的宏碁Aspire OneD150的BatteryMark测试成绩为3小时39分钟,而采用11.1V/2600mAh电池的联想IdeaPadS10的成绩只有2小时24分钟,区别还是很明显。我们认为产生这种差异的主要原因应该有两点:一是各个配件的功耗区别,例如显示屏、硬盘等,即使是细小的功耗区别,累加起来之后也会在电池续航表现上有所体现;二是电源管理选项功耗控制的差异,效率更高的电源管理模式对省电会有一定的帮助。
视频播放        视频播放方面的表现相比软件测试结果有所不足,在负载增大之后电池续航能力的下降幅度比较明显,其中华硕EeePC1000HE和三星NC10的表现最为抢眼,都在5小时左右,大致可以连续播放3部电影还有所结余,让人满意。其它参测机型的视频播放时间大都在2小时左右,时间并不是很充裕,要想在没有外接电源的情况下长时间播放视频比较困难。

        另外,从测试成绩对比图可以看到,搭配3芯电池的机型表现基本相当,不像之前的BatteryMark测试区别比较明显,看来在较高负载的情况下,电池容量大小是续航能力的决定性力量。
无线上网

        这部分的测试与软件测试部分的结果非常接近,不但测试成绩基本相当,而且各款参测机型的表现强弱排序也xx相同。另外,大部分的参测机型接受无线信号的能力大致相当,相对来说,磐正Q-MiBook T101和明基U101的信号强度要稍弱一点。
充电速度        如果单纯从充电后电池电量多少来看的话,宏碁Aspire One D150的表现最为出色,1小时充电可以达到67%的电量,而华硕EeePC 1000HE的32%{zd1}。

       不过结合电池续航时间长短的因素来看,三星NC10的充电速度最快,充电1小时之后能使用大概179分钟(按照BatteryMark测试成绩进行换算),而华硕EeePC1000HE紧随其后,充电1小时大概能使用152分钟,表现很不错。当然,充电速度只能作为续航能力标准的一个参考值,具体你是否在意充电时间,也是见仁见智了。
        从整个测试情况来看,华硕EeePC1000HE和三星NC10的电池续航能力最为出色,二者能很好地满足在没有电源情况下的外出使用需要,我们特别为两款产品颁发了编辑选择奖。相比之下华硕EeePC1000HE的电池续航能力还要略升一筹,BatteryMark测试成绩能达到接近8小时,视频播放也能坚持5小时以上,是目前10英寸超便携电脑中当之无愧的电池续航能力{zw}。
       同时我们也可以看到,大多数的10英寸超便携电脑的电池续航能力并不强,由于仅搭配了3芯的小容量电池,这些机型的电池续航时间大都在3小时以下,播放视频文件时只能坚持2小时左右,满足外出使用需要比较困难。超便携电脑能很方便地携带外出,却只能使用较短的时间,实在是有些尴尬。其实厂商也意识到这个问题,不过大容量电池在体积和重量方面的劣势,会对便携性造成影响,像电池续航能力最出色的华硕EeePC1000HE和三星NC10,机身重量和尺寸都明显超过了大部分其它参测产品。厂商很难在电池和便携性之间找到一个平衡,或许像联想IdeaPadS10和宏碁
Aspire One D150那样可以选配大容量6芯电池,是目前比较好的解决方法。
       值得注意的是,对电池续航能力起决定性作用的固然是电池容量,不过配件的耗电量和电源管理功能的强弱同样会对电池续航能力产生影响,在BatteryMark测试和无线上网测试中都体现了这一点。另外,电池本身的充放电次数也需要在选购的时候详细了解。一般正规的电池都将大概寿命和充放电次数明确标示出来。或者采用相关的软件辅助充电、放电。相比之下,一款能充放电800次的电池肯定比500次的电池更为出色,使用寿命也更长。
        虽然电池续航能力强弱只是判断超便携电脑的一个方面,不过在我们看来,这样的主题测试不但可以为大家提供直接的选购建议,而且能帮助大家对笔记本电脑有更深入的了解。

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