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实验目的手机的电池最佳充电温度范围在20~35℃,和无线充电的便捷性,让其大行其道。但是当前无线充电的效率还远比不上有线充电,无线充电器的发射部件和手机的接收部件发热都比较明显。这次实验就是看看不同的无线充电功率下,对电池温度的影响,看能不能尽量控制在35℃以下。 实验方法及器材测试型号为MDY-11-EG的小米30W风冷无线充电器。 
在不同的充电条件下,对小米14手机连续充电半小时,在第0、1、2、3、4、5、6、8、10、15、20、25、30分钟记录充电器底座、手机电池的温升。充电器底座的温度由优利德UT60BT万用表使用热电偶探头贴在无线充电器底座上测得。 
手机电池温度在安装在手机中的Accubattery Pro电池管理AP中读取。 
手机测两种状态:套一个普通的磁吸保护壳;或者不带保护壳。 
手机有线充电模式选择标准。 
自然冷却有线4A充电首先进行的是小米14有线充电裸机温升测试,裸机,充电电流4079mA。对应18W的有线快充。 
手机电池电量从约10%开始充电。30分钟后温升7.8℃。 
强制风冷无线2A充电在充电过程中,小米30W风冷无线充电器从电源汲取的电流电压如下:在开始的10分钟,电压11.83V,电流1.15A,功率13.6W;10分钟之后电压11.84V,电流1.09A,功率12.9W;全程充电功率基本稳定。 
对应10W的无线充电输出功率,平均的充电电流1969mA。 
手机电池电量从约20%开始充电。下图中蓝色曲线为带保护壳的温升曲线,30分钟后温升9.5℃;橙色曲线为裸机的温升曲线,30分钟后温升8.8℃。两者相差0.7℃,可见手机保护壳对散热的影响不大。 
无线充电器的底座中部温升曲线如下图,从27℃开始上升,15分钟左右到达最高34℃,之后基本稳定,最高温升7℃。 
带保护壳情况下,手机屏幕表面中间温度36.2℃(校准后35.0℃),校准后温升7.8℃。最热点在左上角37.2℃(校准后36.0℃)校准后温升8.8℃,是CPU所在。 
小米30瓦风冷无线充电器,最热的地方在底座中间,温度37.6℃(校准后36.7℃),校准后温升9.4℃。万用表的温度探头位置不在最热点位置,数值上低了2.7℃。 
手机背部发热集中在无线充电线圈附近,手机套上最热点37.5℃(校准后37.1℃),校准后温升9.8℃。热图像中心点附近,能看出无线充电器吹出来的风,对手机背部冷却留下的拱形冷区。 
无线充电器背部也是线圈区域发热比较明显,温度33℃(校准后34.9℃),校准后温升7.6℃。得益于正面的风冷,此处温升并不高。 
强制风冷无线3.6A充电在充电过程中,无线充电器从电源汲取的电流电压一直在变化:在开始的几分钟,达到的最高功率是25.1W;之后逐步下降到16W左右;15分钟后电压从17V左右下降到12V左右。 
裸机状态下,开始的5分钟,平均充电电流3604mA。对应18W的无线充电输出功率。 
之后电流逐步下降,最后10分钟,平均充电电流2490mA。对应12.5W的无线充电输出功率。 
手机电池电量从约10%开始充电。下图中白色曲线为带保护壳的温升曲线,10分钟后温升10.8℃,之后基本持平,最高到达11.1℃;绿色曲线为裸机的温升曲线,不知何故,充电功率下降比带壳快,20分钟后温升10.6℃,之后基本持平,最高到达10.7℃。最高温升相差0.4℃,可见手机保护壳对无线快充时散热的影响不大。 
无线充电器的底座中部温升曲线如下图,从27℃开始上升,5分钟左右到达最高33℃,10分钟后,随着充电功率的下降,温度也降到32℃。之后基本稳定在32~33℃。 
自然冷却无线1A充电对应5W的无线充电输出功率,该功率下冷却风扇全程不启动,平均的充电电流1035mA。 
在充电过程中,无线充电器从电源汲取的平均电压9.06V,电流0.69A,功率6.25W。全程充电功率基本稳定。 
手机电池电量从约20%开始充电。下图中灰色曲线为带保护壳的温升曲线,30分钟后温升5.8℃;黄色曲线为裸机的温升曲线,30分钟后温升5.6℃。两者相差0.2℃。 
无线充电器的底座中部温升曲线如下图,从27℃开始上升,11分钟左右到达29℃,之后基本稳定,末段偶尔升到30℃,最高温升3℃。 
小结把全部温升曲线绘制在一个图表中,可见在26℃空调环境下,18W的有线快充、10W无线充电2种情况下,小米14手机的电池温度都在35℃以下。但更高功率的无线充电,即使有风冷加持,电池温度也能逼近40℃,对电池的寿命会有一定的影响。如果是比较悠闲的情形下,我会选择把几个5W的无线充电器,放在经常活动的地方,手机不用的时候,随时随地放下充一充。既方便,又能达到电池浅充浅放,有效延长手机电池的寿命。 
我是西山云舞,爱分享的无厘头伪极客,最喜欢寻找能明显提高生活便利的高性价比产品。5年环保/危废、8年电子硬件开发/管理、8年自闭症教育行业经验,欢迎关注!
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