如果你身边有人在玩手机时突然惊叫着站起来并快速冲向电源请不要惊讶
很可能是因为他的手机发出提示
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即将关机
有朋友好奇为什么有的手机在剩余1%的电量时还能游刃有余而有的很快就进入关机状态
其实
手机所显示的剩余电量并不是精确的电池剩余电量想要弄清楚这一点要先说一说手机电量是怎么回事
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手机怎么知道还剩多少电?
我们都知道，手机电池之所以能供电，靠的是电池中发生的化学反应。从理论上来说，我们只要测量一下反应物还剩多少，就能精确知道还剩多少电量了。
这个过程听起来就像测一测水箱里还有多少水一样简单，但实际上非常困难。现在的手机是没有办法直接测量电池内部的反应物多少的，只能通过检测电路中的一些参数，对手机电量进行推测。
所以我们看到手机上显示的剩余电量其实是一个推测值。
手机需要检测的电池参数非常多，在这里主要介绍两个跟手机推测剩余电量有关的参数。
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电压
如果你在网上搜手机电池，可能会看到很多电池上标注了一个参数——标准电压(也有写作“标称电压”的)，这个电压一般在3.7V上下，但实际上手机中的锂电池在工作时，并不是从头到尾一直稳定地输出这个电压。
锂电池标注的标准电压(图片来源：某网店截图)
比如，这张图片显示的就是某型号的锂电池在放电过程中的电压变化情况。在刚刚开始放电的时候，电压接近4.2V，在电池放电将结束时，电压迅速下降。
某型号锂电池放电电压变化，图片来源：参考资料
所以，手机也可以通过检测内部的电池电压变化，来判断电量的多少。比如，可以定义电池电压4.2V时候为满电状态，即100%，定义3.3V时候为电量耗尽状态，即0%，这时候手机就自动关机了(一般手机很少会真的把电池电压用到3V)。
基于这样的曲线，手机就可以向我们显示剩余电量了。这个方法听起来很简单直接，但是也会有一些问题。
最明显的一个问题是，在使用过程中，电压的下降并不是一个线性过程，从图中的曲线也能看出来，在电量快要用尽的时候，电池电压下降得比较快。如果严格按照这个曲线来显示，可能电量会突然从15%掉到0%，这可能会带来很多麻烦。
不过这个问题还算比较好解决的，只要对显示的数据进行一些修正就可以。除此之外，光靠电压判断电量还会面临一个问题，那就是它会受到很多因素的影响。
比如，在不同工作电流的条件下，电压下降的曲线也是不同的。不同工作电流的条件下，电池的放电曲线不同，我们称之为倍率性能，下面图片中就是在不同倍率条件下，电池电压的下降情况。
不同倍率条件下电池电压变化，图片来源：参考资料
假如现在正在用手机聊天，电池工作电流比较小，根据当前的情况估出一个剩余电量就可能偏高。而当你打开手机游戏，手机工作电流将变大，手机重新估算之后，会发现剩余电量没有那么高了，显示的电量就可能会变来变去。
因此，除了检测电池电压，手机可能还需要检测其它参数。
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电荷
在很多手机的内置芯片中有一种叫做库仑计的东西，它能帮手机更精确地判断剩余电量。
虽然很多人已经把高中电学知识还给物理老师了，但相信大家对“毫安时”这个单位并不陌生，毕竟手机电池容量都是用毫安时(mAh)做单位的。一般说来，毫安时越大，储存的电荷量就越多。
“库仑计”名字中的“库伦”也是电荷量的单位，库仑计能够检测电池在使用的过程中释放出了多少电荷。用电池能够储存的电荷量减去已经消耗的电荷量，就能知道还剩多少电了。
在库仑计的帮助下，手机也能够做出更加准确的电量预测，但即便如此，依然会存在误差。所以，我们看到的剩余电量只是一个估算值，并不是精确值。
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产品考量
既然预测手机电量会存在误差，不同的手机厂商也会有自己的考虑。
比如，有些厂商会考虑到，既然电池电量估测并不那么精确，干脆让手机尽早显示1%，这样一来，可以让用户尽早给手机充电，避免造成不必要的麻烦。
而且，在电量快耗尽的时候，很多手机也会自动进入低电量模式，调低屏幕亮度，停止后台不重要的程序运行，这些都会让最后的1%显得更加耐用。
还有一些厂商，采取的策略就是在电量进入2%的时候，让你进行一次30秒冲刺，冲向充电器。
因此，有的手机1%电量能用很久，而有的手机2%只能用30秒，并不具有可比性，不能说谁最后的电量更抗用。
来源：科普中国(ID：Science_China)
作者：科学边角料 科普团队
