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小米69元10000mAh移动电源深度拆评:值!

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发表于 2017-12-23 22:06:17 | 显示全部楼层 |阅读模式
5月中旬,小米推出了最新的10000mAh移动电源,售价69元。随后由充电头带来的初步拆解显示,其内部设计和电芯规格都相当的给力。现在,充电头玩家calvinchan、小妖、echo再次为我们带来了更加详细的深度拆解和性能测试,下面就让我们一起来看看小米这款采用目前市售容量最高的18650电芯的移动电源表现如何。

一、小米10000mAh开箱晒单

这次小米10000mAh的抢购可谓是一波三折,发售当日12点无货,可能是工作人员吃饭去了,忘了在后台上架。随后下午3点开始陆续有货,深圳的小伙伴首先收到,快递还是雷军自家的如风达,快递盒子也还是熟悉的牛皮纸盒。


整个包装设计风格延续了小米移动电源家族style,白底灰字,简洁明了。


打开包装除了移动电源主体,还附送有一条长度约33cm的扁平MicroUSB充电数据两用线、说明书。原来的小米移动电源充电线仅22cm长,这里不但加长,USB接头两端都改成了ABS高亮硬壳,看起来有一丝苹果味道。


输出接口方面,小米10000mAh的充放电接口、电量指示灯和按键的布局,延续了小米10400/16000mAh的设计风格。充电性能方面,输入为5V 2A,接口为MicroUSB;输出为5V 2.1A,仅提供一个USB接口,具备负载侦测与自动识别技术。

小米官方给出的充电时间参考:使用 5V/2A 充电器,标配cable,需5.5小时;使用5V/1A充电器,标配cable,需10小时。


小米10000mAh移动电源型号为NDY-02-AN,铭牌上标注的信息量非常大,左边是容量标识,包含了额定容量6250mAh ,5.1V 1A环境下转换效率大于88%,生产日期2015年4月;右侧是型号、输入、输出规格,在电池能量方便的标注也非常详细,其中典型值为10000mAh/36Wh,最小值为9510mAh/34.23Wh。

根据内置3只3350mAh电芯合计容量为10050mAh,小米只取了个整数标注,厚道也好记。


电源重量为205g,跟小米官网标注的207g差距不大;这个数据比小米16000mAh的350g,10400mAh的250g,都要轻不少。


从左到右,分别是小米5200mAh、10000mAh、10400mAh,高度相当,综合能量和便携性,中间的10000mAh完胜,得益于内部电芯由4颗减少到了3颗,单颗电芯能量密度提升到735Wh/L,较10400mAh宽度变窄了16.6mm,成为了同体积容量最高的移动电源。


外观依旧是全铝合金金属外壳,具有科技银、玫瑰红、香槟金三个配色,除了科技银69元,其他颜色都会贵些。整体与MacBook Pro 一致的表面工艺,CNC高精度数控机床切割,一体成型金属外壳,并做了CNC镂边工艺提升使用手感。


此外,小米10000mAh移动电源还提供了蓝色、黄色和红色等6个彩色保护套选配,售价19.9元。这里我们找来了小米5200mAh保护套测试,能套在10000mAh上面,但稍微有点紧,不过胜在比原装保护套便宜。

二、小米10000mAh详细拆解

在小米官网对这款充电宝的介绍内置了松下、LG高密度进口电芯,但是没有具体说型号;PCB主控方案也由之前的TI,增加了另外一家MPS作为供应商;关于电芯和主控具体型号是多少,与之前产品是否不一样,性能是否有突破,下面的详细拆解将带着各位揭开种种疑问。


顶部和底部均是装饰片设计,自然少不了双面胶,针对这个设计使用吹风机热风最好对付,可以将拆解对外观的破坏降到最低。撬开装饰片,两端分别有4颗螺丝。


还好不是奇形怪状的螺丝孔,一把梅花起搞定。


在微距镜头下能看到USB接口的镀金弹片,金灿灿的颜色正点,不知道USB外壳是铜还是铁,下面有揭晓。


当打开到这个位置的时候,外行看热闹,内行看门道。看到大红袍(发烧友对三洋电芯的独特叫法,源于红色PVC加持)你流口水了么。


拆解完的全貌,包含了电池组、电路板、铝合金外壳、装饰片、8颗螺丝、固定框架。电池组的面积比重最大,小米10000mAh采用了3只红色三洋圆柱电芯。


红色部分是pack好的电池组,通过镍带点焊并联设计,每个电池组都有一个唯一条码,方便原厂追溯生产日期和批次。出于绝缘考虑,正负极镍带上都缠绕好了大量麦拉片(图中黄色高温胶带),避免运输以及使用过程的颠簸或振动,造成电池短路。


细看在红色电池PVC套管上发现了NCR18650BF的钢印,根据这个编号检索得到了该款电芯的详细信息。自打松下收购三洋后,三洋的电芯事业部也跟着改名换姓,随着二者并购后的市场份额扩大,更是稳定了松下在18650电芯行业的领先地位。

并购之后,三洋电芯鲜有新品发布,甚至传出将被松下品牌全面替代,不过2014年10月三洋悄然发布了业内最高容量的18650电芯NCR18650BF。


三洋NCR18650BF电芯,采用了常用的Cylindrical圆柱形封装方式,直径18mm,长度65mm。官方PDF标称单体最高容量为3350mAh,能量12.06Wh;最小容量为3250mAh。电池充满电后电压为4.2V(±0.05V),放电截止电压比其他电芯的2.75V要低,可放到2.5V。整个电芯重量约48g。


三洋NCR18650BF电芯作为NCR18650B的进化版,主要的改进是在负极掺杂具有更高克容量的硅材料(SiO)。正极NNP材料则加以改进,提高能量密度。电池的重量减轻了一些。这也应该是为实现更高容量的18650电池铺平了道路。


PCB正面特写,正面包含了MCU、主控芯片、电感、USB插座、机械按键、LED指示灯、精密电阻等元器件。


PCB背面特写,背面可以清晰的看到正负极镍带是通过点焊的方式固顶到PCB上,这个工艺值得称赞,能过大电流,并且非常牢固。PCB右上角的两根引线GND、NTC,是用于连接温控探头。旁边标注了PCB代工厂信息,这批移动电源的电路板来自臻鼎科技控股,富士康旗下PCB板厂。


移动电源的电路分为充电、MCU控制、放电三部分。小米10000mAh的电路中使用了充放电二合一的TI BQ24195方案,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3.6V(铁电)、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。这原本是一颗OTG芯片,充电是其强项,但是放电输出脚位偏少,不过在小米工程师优化后性能也还不错。


ZMC  97F1204SMBN单片机,实现电量显示等功能。采用SOP16封装,生产周期为15年第11周。与温控探头和TIBQ24195配合,实现温度保护,当温度超出预设阀值范围自动停止工作,为安全再加一层防护。


小米10000mAh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BQ24195都故障的情况下防止电池被过充电、过放电和短路。

这款移动电源的输出高达5V 2.6A Max,小米工程师在PCB上使用多达3颗8205,降低大电流输出的发热以及减小MOS导通内阻,避免因为输出电流过大,导致移动电源误关断。


在小米的官方宣传中,10000mAh移动电源具备输出电流自动识别功能,这个由图中右上角的TI TPS2514完成,这是一颗USB专用充电端口 (DCP) 控制器,支持BC1.2规范和中国电信标准YD/T 1591-2009短接模式,解决了安卓和苹果手机在充电过程中无法识别。


电路板上使用的电感为1R5,1.5uH规格。相对于小米(紫米)其他移动电源上用到的全封闭合金铁素体电感,这次使用的电感规格有些倒退;电感能增加几分钱成本换好一点么?在整个电路板上我们看到了很多小圆孔,用于散热排气。


在MicroUSB的选择上,小米10000mAh需要承受长达5.5小时5V 2A(10W)大电流的冲击,发热和牢固性面临了挑战。这里小米选用了具有四个固定柱的“牛角”MicroUSB座子,深插入PCB中,提升了长期插拔稳定性。


USB和MicroUSB接头用强力磁铁均无法吸附,用料算实在,不过MicroUSB的成色为何如此沧桑,这个恐怕只有小米采购们知道。


小米10000mAh的内部编号为PB100,方案在2015年2月已经设计完毕,经过了长时间测试才推向市场。


三、小米10000mAh深度评测

通过拆解,我们对小米10000mAh的做工有了进一步认知。在PCB设计上,用料跟以往的小米移动电源一样,延续了自身供应链优势。我们综合了玩家多个版本的拆解,尚未看到MPS方案的存在,看来还得等一阵子。不过三洋大红袍电芯的使用,让发烧友小小激动了一把。至于性能如何,还得实操测试。

1、充电性能测试


选用了ANKER 60W充电器对小米10000mAh充电(剩余电量1颗灯),电流和电压分别为2.0484A,5.138V,合计10.524W,达到了小米标称的5V 2A。


再用苹果12W充电器对小米10000mAh充电(剩余电量1颗灯),电流和电压分别为2.0211A,5.11V,合计10.327W,同样达标。


最后用三星EP-TA10EWE充电器对小米10000mAh充电(剩余电量1颗灯),电流和电压分别为2.1769A,5.492V,合计11.955W,这个充电速度喜人。基于深圳雨天25℃环境温度,11.72W全速充电的环境下得来,看下FLIR热成像下面的温度变化。


充电宝表面温度:46.9℃,温温热不烫手。


充电宝顶部MicroUSB附近温度:69.8℃,略微感受到烫手。


三星EP-TA10EWE充电器温度:82.7℃,这个抢了小米10000mAh的风头。发烧友都有体验过这款充电器温度,感觉我就不说了,不过烫伤手我可不负责任哟。同时温馨提示,夏天使用5.3V 2A高压线补充电器给小米10000mAh充电时,请勿戴套,并保持空气流通确保散热,否者内部温度会高达50-70℃,触发温控保护电路。


虽然小米的官方页面中没有提到,但通过实测小米10000mAh支持边充边放功能,充电器接入移动电源,移动电源再接入手机,可见边充边放开启,但是速度仅4.55V 0.61A,适合应急使用。


将小米10000mAh电池组充电到4颗LED指示灯全亮,UT181A万用表获取到的充电截止电压为4.2098V,符合三洋NCR18650BF电芯的PDF标注规范4.20±0.05V,没有过充。

2、放电性能测试

放电测试中比较值得一看的是效率、温度、截止电压等几个重大指标,每一项都跟性能息息相关。效率测试工具为EB系列测试仪充电头特别版。


首先采用标准的5V 1A测试输出效率,放电截止电压设为4V的条件下(充电宝低于4V输出已经无法给手机正常供电),小米10000mAh经过6小时42分22秒放电测试,得出6792mAh容量(33.91Wh)。实际效率为94.19%,超过小米标称效率。如何得来:放电能量33.91Wh除以电芯实际能量36Wh。


以5V 2A恒流放电进行效率测试,放电截止电压设为4V的条件下(充电宝低于4V输出已经无法给手机正常供电),小米10000mAh经过2小时56分41秒放电测试,得出5960mAh容量(29.22Wh)。实际效率为81.16%,如何得来:放电能量29.22Wh除以电芯实际能量36Wh。


UT181A万用表获取到电池组的5V 2A放电截止电压为3.0554V,比三洋NCR18650BF电芯的PDF标注规范2.5V截止电压,高出了3.0554V;小米工程师设置过于保守,还有电量没有放出。按照充电头论坛发烧友cooldiy_cn对三洋NCR18650BF的测试报告,截止到3.0554V得出每只电芯还有300mAh左右电量,三只合计900mAh,相当于3.24Wh。


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0.1A为步进,从5V 2.1A到2.6A进行了6档输出负载测试,最终得到小米10000mAh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。


小米10000mAh的输出温度测试,从FLIR热成像下面的温度可见,5V 1A负载15分钟后,移动电源表面仅39.2℃,仅比体表温度高一点,不烫。


5V 2A负载15分钟后,移动电源表面温升不大,热量均集中在USB输出接口附近,此时温度上升到61.1℃,充电时依旧需要保持空气流通。


5V 2A输出纹波测试107.2mV


5V 1A输出纹波测试80.00mV

小米10000mAh的输出纹波都不算高,符合国家通讯行业的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。

评测总结:

小米连续两年在10000mAh容量段投下两颗重磅炸弹,分别是10400mAh(2013年)和10000mAh(2015年),这一容量段是目前各大移动电源厂商兵家必争之地;依旧是犀利的69元,以惊艳的身材吸睛不少。

小米10000mAh新品的发布,让不少尚在规划但还未上市的竞品躺着中枪,都是看不见的刀光剑影呀。

但是,目前用户手上的移动电源已经多达2-3个,趋于饱和,而小米新品在充放电速度上并未有太大突破,以至多渠道敞开发售也未见疯狂抢购断货局面。而从供应链反馈的信息来看,小米移动电源的杀手锏蓄势待发,好戏还在后头。


来源:快科技    作者:小路

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