爱科技、爱创意、爱折腾、爱极致,我们都是技术控
您需要 登录 才可以下载或查看,没有账号?立即注册
x
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-13-ED的小米30W风冷无线充电器。 
颜值非常能打,哪怕是看不到的底部,也是优雅的铝合金格栅。它设置得十分巧妙,用牙刷毛伸进去就能刷干净风扇积灰,无需拆卸。 
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℃。 
强制风冷无线2A充电对应10W的无线充电输出功率,平均的充电电流1963mA。
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7.3℃;绿色曲线为裸机的温升曲线,30分钟后温升6.6℃。两者相差0.7℃,可见手机保护壳对散热的影响不大。这款80W无线充电器的散热性能很好。 
强制风冷无线3.6A充电开始的5分钟,平均充电电流3624mA。对应18W的无线充电输出功率。 
在裸机充电过程中,无线充电器从电源汲取的功率一直在变化:6分钟时达到的最高功率是23W;11分钟后逐步下降到14W左右。 
在带壳充电过程中,无线充电器从电源汲取的功率一直19W以上。 
手机电池电量从约10%开始充电。下图中橙色曲线为裸机的温升曲线,12分钟后充电功率下降,温升基本持平,最高到达10.4℃;白色曲线为带保护壳的温升曲线,由于一直保持高功率,最高到达12.2℃。看起来高功率无线充电的功率调度影响因素比较多,显得没什么规律。 
带壳充电时,无线充电器的底座背部中间温升曲线如下图,15分钟左右到达最高37℃(校准后39℃),之后基本稳定,最高温升12℃。 
带壳情况下,手机屏幕表面中间温度35.9℃(校准后35.5℃),校准后温升8.7℃。最热点在左上角36℃(校准后35.6℃)校准后温升8.8℃,是CPU所在。 
无线充电器正面线圈区域发热比较明显,温度34.1℃(校准后33.7℃),校准后温升6.9℃。得益于正面的风冷,此处温升并不高。在热图像上能明显看到上下两个线圈,手机竖着的时候是上面的线圈在工作。 
无线充电器,背后最热的地方在指示灯处,温度38.4℃(校准后38.0℃),校准后温升11.2℃。 
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,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,电池温度也有可能逼近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0.25W,每年耗电2.5度电。虽然待机耗电稍大,看在颜值的份上,忍你。 
电能转换效率进行5分钟的2A充电,电池的平均充电电流1963mA。 
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3955mV,则充电平均功率为7.88W。 
无线充电器汲取的平均功率为12.17W,USB线电阻80mΩ,损耗90mW,则总效率为65.4%(包括散热风扇的损耗)。 
来源及简况闲鱼捡的小漏,只需给风扇清一下灰,整体状态很不错。 
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!
|