DIY无线充电器性能及温升测试

西山云舞 · 发表于 10 小时前

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DIY制作的10W无线充电器，这个驱动板和发射线圈套件是几块钱在拼爹爹上买的。

把发射线圈用导热硅脂贴在散热器上，发射线圈上覆盖绝缘胶带，防止磨破绝缘层。驱动板缠上绝缘胶带绑在旁边。

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。

三者测温误差如下图。

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。记录温升曲线，作为无线充电温升的参考。

手机电池电量从约10%开始充电。30分钟后温升8.4℃。

自然冷却无线2A充电

在充电过程中，DIY无线充电器从电源汲取的平均电压11.97V，电流0.985A，

功率11.83W。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1970mA。

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9.4℃；绿色曲线为裸机的温升曲线，30分钟后温升9.1℃。两者相差0.3℃，可见手机保护壳对散热的影响不大。

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，起始充电电流985mA。

在充电过程中，无线充电器从电源汲取的平均电压5.21V，电流1.15A，功率5.99W。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4.8℃；黄色曲线为裸机的温升曲线，30分钟后温升4.5℃。两者相差0.3℃。

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，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。

待机功耗

USB供电时，待机状态协商为5V，该电压下待机平均功耗0.1W，每年耗电1度电；固定12V供电的平均待机功耗为0.15W。相信拆除不必要的电路后还能更低。

电能转换效率

进行5分钟的2A充电，电池的平均充电电流1961mA。

与此同时，手机消耗电流28.9mA。

5分钟充电过程一半时，电池端电压3965mV，则充电平均功率为（1961+28.9）×3965=7.89W

无线充电器汲取的平均功率为10.80W，USB线电阻10mΩ，损耗忽略，则总效率为73%，是一个比较高的数字。

来源及简况

这个无线充电器裸板在拼多多上5块8包邮。

还带一个法拉电容，现在买完了，可惜没多买几个。

它原是一个型号QX680的无线充电器的控制板。

带电动夹紧功能，那个法拉电容就是给电机提供瞬间电流用的。