如何准确评估智能机电池续航时间

2017-09-21 16:11:25 栏目：通讯专栏

随着科技技术的发展，智能手机的功能应用也愈加丰富多彩，成为我们生活中不可缺少的电子产品。不可否认智能手机为我们带来了丰富的影音娱乐和极大的生活便利，可当我们面对智能机电量不足时它也为我们带来了焦虑。这一点关系到手机电池续航能力（Battery life），它是衡量产品性能的重要标准，也是用户非常关注的问题。

由于每个用户使用习惯不同，系统预装软件各异，使用场景各不相同，准确评估一款手机的真实续航时间并不是一件容易的事情。目前，行业内权威的评估移动终端设备电池续航时间的标准是全球移动通信系统协会GSM Association发布的移动终端设备电池寿命及电流消耗测试技术规范TS.09 - Battery Life Measurement and Current Consumption Technique。该技术规范定义了采用3GPP 技术的移动终端设备(MS/UE)在特定技术，应用和服务场景下测试其电流消耗及计算电池续航寿命的方法及步骤。

那么问题来了，TS.09是如何评估一款手机电池续航时间呢？

1，首先测试手机电池的有效容量（或称为可用容量）。

手机都会有一个工作电压范围，当电池电压低于手机下限工作电压时，手机就无法正常工作而关机。通常，我们手机电池标准的放电截止电压为3.0V，而手机制造商设计的下限工作电压往往高于此参数，如3.4V。电池标签上的标称容量，无论额定容量或最小容量，都不应作为电池有效容量。依据TS.09技术规范，电池有效容量为电池通过手机完全充满电后，以电流0.2I_tA放电至手机下限工作电压如3.4V的容量为电池有效容量C_TAE(mAh)。

2、测量手机不同应用场景电流消耗。

TS.09技术规范有以下两种测量方法测试电流消耗：

①用手机自带电池外接测量电路；

②用假电池配合高精度电源分析仪。

为保证试验结果的精确性和重复性，TS.09技术规范详细定义了各种不同场景及应用的网络参数及试验配置。同时，对于电流测量仪器，要求采样率≥50 ksps，即每秒数据采样5万次，普通数据采集仪或电源分析仪已是无法满足此苛刻条件。

根据目前移动终端设备常见的应用场景，TS.09技术规范主要考虑了在各类网络制式下待机模式，通话模式，数据传输，文件下载，常见的软件应用场景的电池使用寿命。试验人员根据技术规范试验步骤，连接被测设备(MS/UE)及测量系统并记录一段时间内（如20分钟）MS/UE的平均电流消耗I_AVG(mA)。

3、计算不同应用场景的电池续航时间。

根据第一步测量出来的手机电池有效容量C_TAE及第二步中记录的不同应用场景下消耗的平均电流I_AVG，即可计算出该移动终端设备在不同应用场景下的电池寿命：T=C_TAE/ I_AVG。

但是，该技术规范也仅模拟理想状态下单一场景时手机功耗和电池预计续航时间，只能作为运营商或厂商评估移动终端设备的电池续航能力参考依据，用户更是无法从这些试验数据中体会到自己手机真实的续航时间。

目前美国无线通信和互联网协会CTIA也有制定针对智能机电池续航寿命认证项目CTIA battery life program，认证项目中采用CTIA制定的CTIA battery life test plan为试验标准，该标准试验项目除部分引用GSM Association TS.09移动终端设备电池寿命及电流消耗测试技术规范，CTIA也根据目前智能手机的主流应用，增加了部分试验项目，如收发短讯信，邮件，游戏等应用功耗电流测试。同时，CTIA 也根据各类市场调研数据，分析制定了用户一天24小时内，使用智能手机各种功能应用的时间比重，根据CTIA battery life test plan测量的各类应用场景的功耗，计算出智能手机在电池单次充满电状态下的续航时间。以后CTIA battery life test program将成为智能手机销往北美运营商的强制性认证要求。摩尔实验室一直持续跟进并参与CTIA battery life认证项目，后续我们将为大家详细介绍CTIA 智能机电池续航寿命测试及认证项目。

摩尔实验室已具有GSM Association TS.09移动终端设备电池寿命及电流消耗测试技术规范及CTIA 智能机续航寿命测试计划CTIA battery life test plan试验能力，可为广大客户提供各种移动终端产品（如手机、平板等）在不同应用场景下的功耗测试。

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