最近收到了一個來自江蘇超電新能源科技（NESC）的充電寶-超電寶，主打石墨烯快充概念,。之前石墨烯概念在電池中是一個熱點,，主要是石墨烯在正極負(fù)極都有用。正極可以通過石墨烯的高導(dǎo)電性提高動力性,，另外用石墨烯修飾正極材料表面可以提高正極穩(wěn)定性,。石墨烯的雙電層效應(yīng)可以利用來提高電池的瞬時脈沖放電能力，負(fù)極可以代替碳材料來提高嵌鋰速度,，提高倍率性能,。總之呢好處主要是電池的倍率性能能提高很多,。不過由于石墨烯本身振實密度所限,，并不能有效提高電池容量。不管怎么說呢,，總之一句話,，石墨烯能夠讓鋰電池快充快放，特別是快充能力,?？斓绞裁闯潭饶兀繉嶒炇矣凶龅?00C以上充電的,。這次收到的超電新能充電寶,，號稱15分鐘充電,，到底實際如何有待測試。

先看看外觀咋樣再說,，包裝就是現(xiàn)在手機(jī)移動電源常用的紙盒形式,。正面寫著充滿只需800s。

背面寫著“超電未來,，超越你想”,，標(biāo)稱容量3.7V 5800mAh。

四個側(cè)面：

總之 包裝看起來還挺清爽,。

打開包裝盒內(nèi)有一個移動電源,，目測大小和小米10000聚合物版本差不多。果然用了強(qiáng)調(diào)倍率的動力電池,，能量密度就只能妥協(xié)了,。

移動電源正面印著NESC四個大字，香檳金顏色還不錯,。印字摸起來應(yīng)該不是激光刻蝕，而是印上去的,。

背面則印著一些參數(shù)：
參數(shù)有亮點,，但還是有些不盡如人意之處?？斐銬C輸入有12V5A,，看起來很不錯，實際能不能達(dá)到有待測試,。輸出5V2A則有些普通,，實際測試也說明確實如此，Micro口5V1A輸入的速度著實有些慢,。

頂部面板：一個DC輸入,、一個MicroUSB輸入和一個USB輸出，一個開關(guān),，4個指示燈,。

取出移動電源后，內(nèi)有保修卡和說明書等：

下面一層有兩個附件,，一條MicroUSB線和一個快充電源適配器,。

USB線看起來馬馬虎虎，外觀倒是不錯,。

快充電源,，標(biāo)稱12V 5A輸出。

插頭可以折疊,，便于攜帶,。

首先是DC快速充電測試,，先把充電寶放到自動關(guān)機(jī)。采用一個東震的DZ2405 USB表,，通過diy的DC轉(zhuǎn)USB轉(zhuǎn)接頭來測試DC充電電壓和電流,。通過這個表的上位機(jī)監(jiān)測充電的電壓電流。

數(shù)據(jù)導(dǎo)出后,，用軟件繪圖,，結(jié)果如圖：

從圖中可以看出，輸入電壓確實在12V左右,，充電輸入的電流最高能達(dá)到4.21A,。隨時間推移而變化，先升高后降低,。到輸入電流降低到約為3.5A時終止充電,。

充電時間960s，還是超過了標(biāo)稱的800s,。另外,，后面提到實際上的容量只有3500mAh。理論上真用5800mAh的電池,，充電時間會相應(yīng)延長到1590s,，幾乎是標(biāo)稱值兩倍。這只能說廠家為了博眼球在夸大其詞了,。

拆開移動電源后用EBD-B10監(jiān)測了下電池的充電曲線,，如下圖所示：

電池電壓是升高到4.28V左右突然停止充電。推測有兩種可能性,。一種是利用單片機(jī)控制降壓IC 關(guān)斷充電（可能性大）,。另一種是 保護(hù)板過壓保護(hù)動作。不管怎樣,，快充并不采用CCCV的算法,，這是為了縮短充電時間?？雌饋韺τ谶@種電池效果不錯,。充滿后電壓正好降到4.2V左右。最高電壓也沒有破4.3v,，不會造成電解液分解的問題,。

慢充測試
找個5V充電器，用EBD-USB檢測充電的電壓電流,。

結(jié)果是時間好長,，用了6小時多充入3394mAh。前面還有一大段的小電流充電過程,，拆開監(jiān)測放電后發(fā)現(xiàn)電池放電截止后電壓會低于3V,，因此推斷小電流充電來自充電IC預(yù)充電過程,。說明書標(biāo)稱約2小時充滿是純屬胡扯。輸入電流就0.8A,。全程恒流0.8A充2小時也才1.6Ah,，是不可能充滿的。拆開后發(fā)現(xiàn)充電IC是線性的,，因此輸入容量就是電池容量,。對，你沒看錯,，電池容量遠(yuǎn)遠(yuǎn)達(dá)不到5800mAh,，原因容后再說。

移動電源的放電能力測試采用EBD-USB+測試USB輸出口的放電能力：

正如標(biāo)稱值5V 1-2A一樣,，無法維持全程2A,。
電池滿電時最大能到2.3A。

奇怪的放電電壓曲線實際上是單片機(jī)對放電電壓做了一個軟件線損補(bǔ)償?shù)慕Y(jié)果,?？傊a(bǔ)償還是有的，不過這種補(bǔ)償?shù)男螤钣锌赡茉斐梢恍┦謾C(jī)誤判移動電源的輸出能力為1A以下（電壓拐點判斷法）,，請看圖中的電壓拐點便知,。不知道這形狀是否是單片機(jī)程序設(shè)計不當(dāng)造成的。截止2.3A是來自單片機(jī)的過流保護(hù),。實際上可能升壓芯片還有少量輸出能力的余量,。虧電時,，只能輸出為1.9A最大,，且之前電壓已經(jīng)大幅度降低。這應(yīng)該是升壓芯片限制了電池端輸入最大電流,，因此輸出功率有限所致,。

2A放電容量測試：
放出1981mAh，基本上就是單節(jié)3500mAh的LG INR18650-MJ1配合ETA9686單節(jié)移動電源的水平,。

首先和小米10000類似,，用撬棒把頭尾塑料貼片撬開。露出螺絲,。


然后擰開螺絲取出頭尾的隔板,。隔板為鋁合金材質(zhì)。

尾端用704硅橡膠粘合,，需要小心切割掉多余硅橡膠,。

推出電路板和電池組合體：


電池表面有保護(hù)黑色海綿。

電路板正反面：

USB輸出和DC輸入都采用沉板設(shè)計降低厚度,。

看看主要的芯片：

上圖是USB輸出升壓IC和MCU主控單片機(jī),。主控來自SONIX（臺灣松翰）,。升壓IC我也不知道具體的廠商和型號。從封裝看,，輸出功率不會很大,。實測只有5V，不支持任何形式快充,。電感1R0工字,，山寨水平，顏值還低,，1R0的感量說明這個升壓IC的開關(guān)頻率較高,。

再看12V的輸入IC，美國TechCode的降壓方案TD8652,。MOS采用TechCode的MOS TDM3428,，其中左邊的兩并3428是用于BUCK同步續(xù)流的下管，而右邊的單個3428則是降壓主開關(guān)管,。

除此以外,，背面有個AO1712 NMOS也是12v降壓電路的組成部分，負(fù)責(zé)關(guān)斷DC的輸入電壓,。

而5V MicroUSB輸入的充電電路就實在不怎么說的過去了,。
如圖：

一個5056芯片。其實也就是TP4056的仿制品,，線性1A充電電流最大,，而且實際上設(shè)置為0.8A，充電速度可想而知,。而且,，根據(jù)廠家提供的數(shù)據(jù)來看，這款石墨烯電池放電電壓可以下探到2.1V,。所以意味著放電完畢后,，電池電壓甚至?xí)陀?056預(yù)充電電壓導(dǎo)致充電速度進(jìn)一步變慢。

左上角mos管就是AO1712,，右上角運放LM358我只能說 無可奉告,。因為我也不知道干嘛的。電路分析就到這里,，總之呢12V輸入部分用料不錯,。MCU中規(guī)中矩，其他的,？我只能說都是些拿來湊數(shù)的辣雞,。為啥這么爛？因為這個移動電源是試制品。廠家是做電池的,，移動電源只是為了體現(xiàn)他們家電池的性能而已,。

再看看保護(hù)電路：

一個電池保護(hù)控制IC加上9個8205B MOS管并聯(lián)，預(yù)計保護(hù)動作電流在19A上下,?？梢詽M足大電流充電需要。

因為這個板子完全無法發(fā)揮這個電池的性能,，單獨拆出電池來測試電池性能,，看看這個石墨烯動力電到底幾斤幾兩。
找出了EBD-A30L（最大30A放電）

根據(jù)廠商所說,，由于是實驗產(chǎn)品,，實際采用的電池并不是5800mAh的鋰電池（5C充電10C放電），而是最大連續(xù)充放電倍率可達(dá)30C（105A）,，最低能放到2.0V的3500mAh石墨烯電池,。（這里不得不吐槽，這么大倍率的動力電用來做快充移動電源都是性能嚴(yán)重過剩了,，實際充電中電流估算最大也就13A,，連5C都沒有達(dá)到，所以這貨是小米10000的體積和重量,，3500的容量）,。

測測看30A（8.57C）放電到2.0V。結(jié)果達(dá)到了3254mAh,。電池只是微熱而已,。8C放電從曲線看起來比半動力型的18650 3C 放電還輕松。

再看看0.2C容量測試,，
可以看出0.2C放電下,，起始放電電壓沒有像常見電池一樣有個下降，說明電池內(nèi)阻極低,。電池容量達(dá)到標(biāo)稱的3500.

電池0.2C充電CV過程極短,。

由于30C（105A）充放電暫時沒有設(shè)備,，留待后續(xù)測試

3500mAh的30C石墨烯電池動力表現(xiàn)當(dāng)然非常厲害,。雖然不知道是否用了石墨烯，不過放電曲線的確與一般的鋰電池（包括高倍率的鈷酸鋰動力電）完全不同,。

雖然電池動力性表現(xiàn)很好,，但是得說這個移動電源整體從設(shè)計一開始就跑偏了，在如此好的電池基礎(chǔ)上,，做成產(chǎn)品不盡如人意,。

首先，這個移動電源肯定沒有5800mAh標(biāo)稱值,，只有3500mAh,。由于是實驗品與實際出售的產(chǎn)品電池類型不同,，倒也不算虛標(biāo)（反正也買不到的實驗品）。

首先移動電源容量太小,、能量密度太低,，受到電路的限制，快充又達(dá)不到其宣傳的水平,。即使換成5800mAh容量的電池,，移動電源電池容量5800mAh卻和小米10000mAh聚合物充電寶差不多大和重，能量密度太低了,。而且如果不改PCB的話,，那也不過是一個充電很快（但是需要接近1600s而非800s來充滿）的移動電源，為了快充同時還需要額外帶一個沒啥其他用途的12V專用電源來充電,，進(jìn)一步降低了便攜性,。當(dāng)然有人說可以依靠車充，這固然沒錯,。但一旦離開汽車,，到了需要市電充電的地方，若用5V充電頭來充電,，充電電流0.8A就比目前90%以上的非山寨移動電源和50%以上的山寨移動電源都要慢,，只相當(dāng)于香水移動電源的水平。同時還不支持任何快充輸出,，輸出能力連5V2A都無法全程保持,。

論起整個移動電源實用性很差 ，或許廠家目的只是用來展示自家電池性能,，建議做成帶有快速充放電功能的汽車應(yīng)急啟動移動電源,。