无线充电发热?
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
测试的是坑爹爹买的三无产品,型号S6。正面是钢化玻璃,玻璃底下是塑料壳。

背后是19mm万向球接口,使用USB-C供电。银色的外壳是铝合金的。

插电之后,内部的风扇就开始运转,如果没感应到手机,10来秒后停止。彩色走马灯则一直亮着。

说明在书上标输入15V1A、9V2A,实际上5V也可以;支持最大15W的无线充电功率。

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。

手机带一个普通的磁吸保护壳。

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1A充电
对应5W的无线充电输出功率,充电电流约1A。

在裸机充电过程中,无线充电器从电源汲取的平均功率7.16W。

电流在1.35A~1.45A之间,电压从5.24V逐渐上升到5.26V。

手机电池电量从约20%开始充电。下图中灰色色曲线为强制风冷1A无线充电的温升曲线,温升最高7.3℃,接近4A有线充电的温升。




强制风冷无线2A充电
对应10W的无线充电输出功率,充电电流约2A。

在裸机充电过程中,无线充电器从电源汲取的平均功率15.35W,全程平稳。

手机电池电量从约20%开始充电。下图中灰色色曲线为强制风冷1A无线充电的温升曲线,温升高达15℃,远远超过4A有线充电的温升。

带壳情况下,手机屏幕表面中间温度38.0℃,温升10.8℃。最热点在左上角38.2℃,温升11.0℃,是CPU所在。

无线充电器背后温度不高,最热的地方在充电器接触手机壳处,温度38.4℃,温升11.2℃。

无线充电器正面线圈区域发热严重,温度58.1℃,温升30.9℃。手机对应地方发热同样严重,温度48.2℃,温升21.0℃。

小结
观察温升曲线图可知,这款风冷无线充电器的发热很严重,风扇的尺寸偏小,作用很有限,也没发现有温控功能。

待机功耗
由于一直亮着跑马灯,USB供电5V电压下,待机平均功耗0.49W,每年耗电约5度。

电能转换效率
进行6分钟的1A充电,电池的平均充电电流966mA。

与此同时,手机消耗28.9mA,共994.9mA。

6分钟充电过程一半时,电池端电压3791mV,则充电平均功率为3.77W。

无线充电器汲取的平均功率为7.14W,USB线电阻80mΩ,损耗0.14W,则总效率为53.9%,比较低。

进行6分钟的2A充电,电池的平均充电电流1976mA。

与此同时,手机消耗28.9mA,共2004.9mA。

6分钟充电过程一半时,电池端电压3886mV,则充电平均功率为7.79W。

无线充电器汲取的平均功率为15.25W,USB线电阻80mΩ,损耗0.24W,则总效率为51.9%,比较低。

来源及简况
在坑爹爹买的,券后39.4元包邮。由于降温性能太差,比无风冷的无线充电器还热,只能退货。

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