加入热成像 紫米10000mAh移动电源全面测试

2015年01月14日 13:01 次阅读 稿源:充电头 条评论

感谢充电头的投递

在小米新品移动电源接二连三的发布后,“紫米”这位幕后英雄也按耐不住,开始走向前台,推出了首款10000mAh聚合物超薄移动电源。背靠小米生态链这颗大树,让含着“金汤勺”出生的紫米更多了几分品牌背书。小米的移动电源虽然都是紫米一手操办,在外观的设计风格上俨然走的两条不同的路线,小米以铝合金外壳为主,多了几分阳刚;紫米则以文艺小清新外观为主的轻薄风格。

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光从外部还无法得出紫米首款10000mAh移动电源的性能做工,除了开箱、拆解剖析外,此次我们加入了热成像温度测试和纹波测试,从内到外还原这款充电宝的真面目。

一、开箱图赏


这次测试的紫米电源采购自京东商城,花费99元,比在小米自家官方商城购买少了10元运费。现在京东上下单,还赠送一个5V 2A充电器。针对原本已有外箱的产品,京东顶多就用购物袋包裹一下。


打开后发现飞机盒中还有盒子,考虑到电商销售中的物流配送,紫米为这款移动电源设计了多重防护。外面的纸盒还能继续留着发快递,也算为环保添一份力。


紫米型号为PB810的10000mAh移动电源外包装上印刷有详细的产品信息,消费者不用打开包装盒就能了解到额定容量,输入参数,输出参数,紫米公司地址,官网,以及服务电话。查阅紫米的官网得知,目前“ZMI”仅有三款产品,其他两款分别是型号为MF815随身路由(MIFI)和AP511 5V 2A充电器。


开箱后的全貌,一个电源主体,一条长22厘米的充电线,一本使用说明。整个包装由内到外都以简洁的白色为主,包装上没有过多的图案装饰,均以体现ZMI的品牌LOGO为主。这里不免有个疑问,紫米中文品牌LOGO还从未出现过,希望小米已经将第9大类的“ZMI”和“紫米”商标注册到手,不要再走“真假爱国者移动电源品牌之争”的老路。


电源机身的一侧标注了产品的详细信息,额定容量最大10000mAh(37Wh),最小9880mAh(36.55Wh);典型的5.1V 1A输出6600mAh,转换率大于90%;输入5V 2A,输出5.1V 2.1A,带了轻微的线补。此前由于没有移动电源行业的统一国标,每个省市质检总局抽查检测,小米总会躺着中枪;在行业的联合呼吁下千呼万唤始出来,移动电源(充电宝)的强制性标准 GB31241-2014,将于2015年8月1日正式执行。届时消费者就能一目了然手中充电宝的各项指标。


电源的顶部提供了所有的接口,受限于体积,ZMI PB810提供了一个USB输入和输出接口;4盏LED电量指示灯一字排开,按一下右侧的开关键可查看到25%-50%-75%-100%阶梯电量。在充电头交流群里经常有网友咨询充电宝的充电时长问题,这里如果想要提升小米和ZMI移动电源的充电速度,推荐使用带线补的5.3V 2A充电器,这样速度会提升不少。


三星Galaxy Note2手机与ZMI PB810的俯视体积对比,两者在视觉上的大小基本一致,厚度也相差不大。


电源表面的ZMI LOGO使用了CNC精雕热熔工艺内嵌到了外壳里面,摸上去有凹凸感,相比普通的丝印、镭雕工艺,做工更加考究。外壳的表面还喷涂了一层薄薄的磨砂UV,手感较佳。电源整体长度为148.55mm。


电源的宽度为71.34mm。


厚度为10.39mm,这个厘米级的厚度超越市面上大多数同容量的移动电源。以我手上另外两款10000mAh移动电源做个参考,其中一加的来电厚度为16.22mm,罗马仕PB10为18.6mm。


重量也是衡量便携性的一个重要指标,ZMI PB810的电源整体重量为198.47g,这个重量不到3个鸡蛋。再看下另外两款同容量聚合物电源的重量,一加来电为221g,罗马仕PB10为235g。

二、拆解剖析

聚合物充电宝为了减小体积,已经将螺丝装配,改成了扣位加超声波结合的工艺,针对这一工艺只能使用暴力大法拆解。


ZMI PB810的内部全景,由左边的蓝色PCBA电路板和右边的电池组两部分组成。


电池组特写,ZMI PB810使用了ATL出品的18.28Wh电芯(与小米5000mAh电芯不同),两块并联合成36.56Wh,实际毫安容量未标。ATL是苹果电池供应商之一,该款属于高压高能电芯,也正因为如此产品才可以做到至薄至轻。每块成品电池组上面都有ZY开头的序列号,通过紫米内部的供应链管理系统可查看到生产批次和日期。


电路板的正面,PCB版本号为20141110。版上的元器件我们都有在之前对小米16000mAh、5000mAh的拆解中见到过。其中最核心的主控依旧采用TI德州仪器的BQ24195;搭配ZMB 1440 97F1204SMBN单片机,实现电量显示。温度传感保护依旧得到了保留,加上MCU 程序配合,为安全再加一层防护,当温度超出-20°~+60°范围自动停止放电。


电路板的另外一面,安装有USB接口、LED指示灯、电感、保护MOS,以及TI TPS2514智能USB端口电压识别芯片。有了这颗IC,可以做到移动电源与手机之间的电流、电压智能互感(Intelligence& Interactive),不再为苹果和安卓手机充电兼容性头痛。智能识别充电接入设备,动态感知其电路特性,通过充电器内部分配系统,智能匹配充电接入设备所需的电压、电流,实现与充电接入设备的无缝兼容,并有效提升充电接入设备能动值。


TI TPS2514智能USB端口电压识别芯片特写,图中位于USB D+与D-引脚的后面。


TI BQ24159这颗IC在小米其他移动电源中也有用到。TI BQ24195集成了5V 2.1A充电和放电;电池充电截止电压可调,通吃4.2/4.3/4.35V(锂电)等各类主流锂电池;还能自动调节适配器输入电流;可实现路径管理,支持边充边放;封装为QFN-24,体积小巧仅4x4mm。具备众多功能的TI BQ24195,是移动电源攻城湿心目中的“梦中情人”。


ZMI PB810在使用安全上采用了多重保护,其中图中的5222V(类似DW01)与多颗8205搭配,组成了锂电池的最后一道安全防线,可以在单片机或者TI BQ24195都故障的情况下防止电池被过充电、过放电和短路。

三、充放电性能与温度测试

经过一翻拆解,得出ZMI PB810的做工用料依旧延续了小米家族的风格,除了千篇一律的元器件外,还看到了自动识别芯片的使用,在用料上不含糊的ZMI PB810,性能也会表里如一么?如果说开箱拆解只是花拳绣腿,那么测试反馈出来的数据是最好的佐证方式。


小米与紫米移动电源目前大量使用了ATL的高能电芯,这个电芯通过提升电压,在同体积下能带来更大能量密度。通过充电测试,我们将ZMI PB810充电到4颗LED电量指示灯长亮,胜利86E万用表监测到的正负极电压为4.347V,充电截止电压没有超过4.35V,不用担心过充对电池和人体的安全伤害。


对充满电的移动电源以5V 1A放电,当最后一盏LED电量指示灯熄灭后,胜利86E万用表监测到的正负极电压为3.049V,比常规的2.75V略高。这个放电截止电压谈不上过放,不过还有少量电量未放出。为何如此保守,不知紫米工程师这样设计的目的是否是为了留有一定余量用于MCU待机。


ZMI PB810选用的TI BQ24159主控,对充电器的电压要求较高,这里我们“墙裂”推荐玩家使用5.3V 2A具有线性补偿的充电器进行充电,这样才能享受到极速充电的快感,否则只有漫长的等待。这里我们使用了三星原装线补充电器测试,白尾巴二代电流表检测到了5.38V 2.07A电压电流,充满ZMI PB810只需5个小时左右。


通过热成像我们能一目了然的知道移动电源电路板上的热量分布。模拟3.7V电池电压,以5V 1A和2A负载输出,在室温20摄氏度的开放环境下,经过20分钟后得出ZMI PB810电路板的热量分布:左图热量的焦点位于TI BQ24159主控芯片上,5V 1A输出负载温度仅35摄氏度,大家可以通过感受自己的体温进行对比;右侧为5V 2A输出负载,TI BQ24159主控芯片上的温度进一步提升,稳定到了61.1摄氏度。

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增加了一个输出纹波测试,ZMI PB810的输出纹波为14.4mV。对纹波没有概念的小伙伴们,可以参考国家通讯行业的YDT 1591-2009标准《 移动通信终端电源适配器及充电数据接口技术要求和测试方法》,对于5V输出的适配器在0到额定输出电流的条件下输出纹波的峰峰值(Vp-p)应该≤200mV。

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经常有小伙伴在使用移动电源时,同时给手机和平板充电,发现移动电源自动关闭,拔下一个孔又好了。这是因为输出超过了移动电源预设的最大电流,为防止拉坏移动电源启动了过流保护。这里我们以0.2A为步进,从5V 0.2A到2.6A进行了13档输出负载测试,最终得到ZMI PB810的过流保护点为:2.6A。不超过过流保护点,充电设备均能正常工作。

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ZMI PB810以5V 1A进行放电,经过6小时53分钟55秒后得到了6895mAh,34.83Wh;除以额定37Wh,得到94.13%效率;达到铭牌中标注的大于90%效率,没有虚标。

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再模拟5V 2A进行放电,经过3小时12分47秒,得到了6410mAh,31.73Wh。除以额定37Wh,得到85.75%效率。

测试总结:紫米推出的首款10000mAh超薄聚合物移动电源,做工和用料依旧延续了小米 TI系、ATL系的供应链,得益于整合了优势供应链资源,紫米ZMI PB810的各项指标都很均衡,该有的功能都没有阉割。如果你不喜欢18650电芯移动电源的硕大体积,又是追求小清新文艺范一族,这几天在京东下单,还有5V 2A充电器赠送,紫米这款电源不失为一个好选择。

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