关于我对「无线充电伤电池」问题的一点研究

2021-12-08 14:03:49 +08:00
 locoz

本来是在 https://tanronggui.xyz/t/820792 这个帖子下面写的回复,写完发现太长了干脆就单独发一个帖算了,以下为正文。


我家有两台长时间无线充电的手机,都有电池容量(健康度)下降快或电池容易鼓包的情况...

这两台手机有个共性,要么是在我转给家里人用之后变成这样的,要么是在我不怎么出门之后变成这样的,有明显的阶段特征。之前这两台手机即使我是家里、车上、公司三点全程无线充电,手机基本上全天都是高电量状态,并且车上还会有阳光照射和位置偏移导致的发热问题,但当时都没有出现过这种情况。

这说明什么?说明发热不是关键,关键在于放置不动的时间。

再附上维修记录截图一张:

我是 2020 年 8 、9 月左右开始基本没出门的,所以很显然我手上这台是在那之后,每次只用 5-6 个月的时间就能被摧残到明显鼓包,达到我忍无可忍得去换电池的程度...而且在鼓包前还会有电池可用容量下降的问题,也会在一定程度上影响使用体验。

虽然这种频率的电池损坏属于质保范围,我一分钱都不用花...但是老这样也不好,去一次门店也麻烦,更何况还有鼓包前的电池容量下降也会影响使用体验,所以这个问题显然得解决一下。


于是我用功率计对充电器简单做了几次充电状态和充满后状态的监控,结合以往使用无线充电时一觉醒来拿起手机发现是温热状态的现象,得出了两点猜测:

  1. 无线充电器可能没法像有线充电器一样跟手机进行通信,所以没法判断是不是应该停止充电或进入低功率的涓流充电状态,导致手机一直得接受大功率充电;

  2. 也有可能是因为电在无线传导时的损耗问题,无线充电器没法像有线充电时那样用极微弱的电流与手机进行通信,所以为了确保能正常通信(比如考虑到有些人会给手机戴套),就始终会有一定程度的功率强度,而这可能导致在使用无线充电时,充电器与手机的通信就等同于以往有线充电时的充电状态,也就是说手机几乎一直在被充电。

结合以上两点猜测,和我之前拥有的使大量手机长期保持有线充电状态(群控)的经验,以及我家里长期保持有线充电状态的一台旧手机的情况(一两年、电池无明显鼓包),基本可以得出一个结论:

手机长时间放置于无线充电器上时,相比起有线充电而言,手机是更容易出现过充的情况的,这是导致电池损耗极快的主要原因。


当然,由于我不是专业人士,以上猜测和结论都不一定合理,所以我又通过两种方式进行了测试:

  1. 用智能插座对充电器的供电进行管理,在手机处于无线充电且电量达到 100%之后,就直接关闭插座的供电,并且直到手机的电量降低到 60%前都不再开启供电,以确保即使我把手机一直放在无线充电器上也不会有过充问题;

  2. 让家里人改变使用习惯,在不用手机时,如果剩余电量较多就不放在无线充电器上。

而测试结果是:

从 2021 年 9 月 20 日左右到现在( 2021 年 12 月 8 日),两台手机均还未出现使用时可感知的电池损耗问题。同时,根据我前段时间对比「闲置时的电池电量下降曲线图」的情况来看,也还没有明显差异。

不过出于严谨,当下这个仅进行了3 个月都不到的测试,显然还不足以说明两种处理方式的有效性,仅供参考。具体如何得等明年 3-4 月份左右再看看情况才知道(根据前面 6 个月左右的换电池周期得出)。


预防抬杠和带节奏:

  1. 我家的两台手机分别为 华为 Mate20 Pro 和 小米 10 Pro ,都是各自品牌的旗舰机,且两者都有明显电池损耗问题,不要说什么“小米的水平问题”。而且小米的充电技术也并不差,一直都是行业头部(注意是”头部“不是”第一“)的水平。

  2. 我手上用的这台小米的手机,使用的无线充电器功率要比华为那台高一倍多。很显然,在同样的工况下,功率更大带来的效果会更明显。

  3. 包括苹果在内的其他品牌的手机,根据各社交平台上其他人所说的情况来看,在同样工况下也会存在类似的电池损耗问题,所以目前看来这问题也不是苹果或其他某品牌就解决了的,不要说什么“xx 品牌就不会这样”。

  4. 不同品牌、不同系统的电池充放电管理策略、调度策略本来就有差异,但有些看起来效果很好的是以损失用户体验为代价的。所以请理性看待不同品牌的差异,不要过度捧或踩某个品牌。

  5. 再次强调,我不是专业人士,我只是说一下我自己碰到这问题的一点研究。如果你要发表负面评价,请先确认你说的内容是否符合我所描述的工况,不要拿着完全不同的工况来说事。

8654 次点击
所在节点    分享发现
76 条回复
makelove
2021-12-08 16:06:02 +08:00
我唯一鼓包的电池,在最后一次充电时非常的烫,然后再用几次就鼓包了,不知道鼓包和烫哪个是原因
ersic
2021-12-08 16:12:48 +08:00
安卓完全没必要纠结这个问题,因为换电池很方便也很便宜。
locoz
2021-12-08 16:13:54 +08:00
@lalalaqwer #13 感谢科普充电原理相关知识,很有用。

不过电池鼓包据我文中描述的多个观察结果来看,短时间的高温和长期满电影响并没有那么大,至少是做不到我这种 6 个月左右就鼓包到我得换电池的程度的。

还有就是电池充电循环次数和电池可用容量(健康度)之间的关系,貌似还是没那么直接的,可能跟电池体质有关系?像我之前 19 年的 MacBook Pro 就是长期插电使用,做了电量限制处理,直到卖出前显示的电池循环次数才几十次,但显示的可用容量还是比标称出厂容量少了三四百 mAh ,没法像你的那个一样 200 个循环+用了这么多年还是跟出厂状态差不多。
locoz
2021-12-08 16:27:42 +08:00
@2i2Re2PLMaDnghL #17 😂不至于不至于,我这就自己瞎研究着看看,毕竟不是专业人士,试出来的方法有效果、能不让我手机 6 个月左右就鼓包到得换一次电池的程度就好了。而且没有相关专业知识也研究不出啥具体的原理,感觉也到不了发论文的那种程度,就只是分享一下而已。

另外你说的“「多个替换假设」并逐一证伪”以避免自发地维护自己的假设这种做法,虽然我之前没接触过,但我其实是有无意识地在用的。只不过文中我忽略掉了之前已经排除掉的假设的论证过程(比如会不会是电池本身的问题、会不会是我手机后台跑的自动化任务的问题等),如果要写成论文或者科普之类形式的话确实还是应该全部描写出来更好些。
locoz
2021-12-08 16:32:04 +08:00
@8023lsy #20 哪家都可以吧,只要能有办法上报电量并结合做自动化就行,即使平台自己不支持也可以尝试通过比如自定义变量+手机上跑个自己编写的程序之类的方式,把电量信息上报上去;实在不行还可以自建虚拟设备加入进去(需要开发者权限)或者是像我这样直接不跟平台绑定,所有智能家居设备全部接入 home assistant ,然后基于它来做。

用 home assistant 做就很简单,因为手机端会自己上报电量,只要确保能不被系统杀进程,就可以随便写出这样的自动化任务,点几下就完成了。
locoz
2021-12-08 16:38:20 +08:00
@makelove #21 😂你这个“在最后一次充电时非常的烫”感觉很危险啊,有可能是那时候你手机或者充电器的某个充放电相关机制出问题了,导致电池在被爆炸的边缘徘徊...因为我之前看有些新闻和测试视频里,电池在自燃或者爆炸前就是发热量大到异常。估计你是运气比较好,电池没达到那么极限的程度,所以只是事后出现了鼓包。
locoz
2021-12-08 16:42:51 +08:00
@ersic #22 便宜确实便宜,甚至都可以不要钱,卡在质保期内就鼓包到明显的程度了...不过方便是相对的,长期不出问题显然比我之前这么每隔 6 个月左右就得去换一次电池要好,毕竟每次都得特意开车过去且等待 1-2 小时左右,而且往往还得特意安排时间去做这么一件事情,很难有机会在做其他事时顺便解决,还是比较麻烦的。
shoaly
2021-12-08 16:51:57 +08:00
@lakehylia 明白了 说烫的是 carplay, 我都是 直接架在出风口
GrayXu
2021-12-08 17:05:31 +08:00
@locoz 按照我上面脑补的逻辑,如果充电 IC 可以直接把无线充电这路断掉,那手机线圈上的感应电流不会消耗这部分“电”吧,就类似无线充电板的线圈空载了。这样细想肯定是不合理的,所以我翻了下 Qi 协议,发现协议内是有通信部分的[1]。所以主贴里说的“无线充电器没法像有线充电时那样用极微弱的电流与手机进行通信”大前提就是错误的。
那么结论就是无线充电显然是可以实现所有有线充电上的 feature ,只不过这取决于厂家的实现。

ref:
[1] Gao, Xiang. "Demodulating Communication Signals of Qi-Compliant Low-Power Wireless Charger Using MC56F8006 DSC." NXP Freescale Semiconductor Application Note, Document No. AN4701, Rev. 0 (2013).
ligiggy
2021-12-08 17:37:36 +08:00
感谢分享经验!放弃 magsafe 了
ligiggy
2021-12-08 17:51:42 +08:00
不对,按照楼主这样说,magsafe 充电宝,是建立了通信的,而且,也有防止过冲的选项。岂不是从另外一个角度证明,apple 的那一套,实际上才是真正的无线充电。
jguo
2021-12-08 17:58:17 +08:00
之前的三星 note8 每天晚上睡觉前都放在杂牌无线充电器上整夜充电,好像也没出现明显的问题
locoz
2021-12-08 18:30:25 +08:00
@GrayXu #29 😂我的第二个猜测其实是「有通信但可能因为种种限制导致通信所用到的功率会等同于充电」,第一个才是「完全没有进行相关的通信」。结合你说的这个协议内容和我刚刚搜到的无线电力联盟的一个规范的通信序列来看,确实第一个猜测是错误的。

不过如果只是各厂商实现有差异的话,又不应该出现各品牌的手机在同样工况下都有类似情况的这个结果,虽然充电功率有差异会导致损耗严重程度也有差异,但我见到的最好的情况也是会出现电池容量比有线充电下降明显很多的问题,还没见到哪个能在同样工况下用几个月还跟有线充电一样基本没有影响的。所以...估计原因也没那么简单,具体是什么导致的恐怕得掌握相关专业知识才知道了。
blufaux
2021-12-08 18:34:57 +08:00
@ligiggy #31 苹果 magsafe 电池,可以选择只冲到 90%,所以楼主说的姿势安卓机辣鸡!
locoz
2021-12-08 18:37:25 +08:00
@ligiggy #31 通信方面从目前的讨论结果来看是都有的,所以是否提供相关选项其实就不是重点了,这种只能算是厂商功能差异,主要估计还是通信时的功率大小之类的问题。MagSafe 毕竟有磁铁帮助定位,基本不存在线圈对不齐的情况,所以这方面会更有优势一些。

注:线圈没对齐时同功率充电速度会明显降低,并且发热量会明显增大,而厂商也都要求尽量对齐特定区域,所以即使在不深究原理的情况下也能看出线圈对齐的影响和磁吸对齐的好处。
locoz
2021-12-08 18:37:53 +08:00
@blufaux #34 见上条评论,不再赘述。
locoz
2021-12-08 18:44:50 +08:00
@ligiggy #31 从我的使用结果来看,仅仅是整夜充电影响没那么大的,因为我在不怎么出门之前就是整夜充电,而且在车上、到公司也是大量时间都在充电,但是由于会有时不时上个厕所或者出去走动、开会等情况,相对而言手机放在无线充电器上的时间是要短很多的。

相比之下,我手机现在是几乎一整天都放在无线充电器上,很少动它...像平时短信、通知都是手表和电脑上同步的直接就看了,绝大多数时候手机端应用也是直接在电脑上通过串流的方式操作,所以基本不需要去碰手机。
locoz
2021-12-08 18:48:53 +08:00
@ligiggy #30 另外再补充一点,其实如果没有像我现在这种手机几乎一直在无线充电器上面的情况,是不用太过担心电池损耗问题的,没必要因噎废食。我之前重点场所全无线充电都没啥事,只有在家几乎不出门导致手机几乎一直在无线充电器上之后才出现这种情况。
ReZer0
2021-12-08 18:54:22 +08:00
说到过充这块,我也是这几个月开始在格外注意。无线充电这块我以自己用的三星为例,首先注意到的现象就是,无线充电如果充满后没有拿下来,用手摸手机屏幕表面会发现其实是温热的状态,即使电量已经 100%,我不清楚其它的型号是否也是这样的情况,在充满电后手机仍然保持温热状态,如果是快速充电,可能也会明显一点。

对于如何保护手机电池寿命,目前我的做法是关闭了手机的快速充电功能(非急用时不开),反正放着慢慢充,手机也不热,无线有线均可。目前部分手机已经在电池设置里添加了防止过充的保护开关,以三星为例,打开后手机将在 85%电量时停止充电,华为及一些机型据说也有。

对于没有这类选项的,可以用智能插座控制,如果手机里有诸如苹果,华为智慧生活,三星 bixby 日常这类可定义功能,可以设置充电时电量达到某个档位时触发无线插座关闭电源。如果没有这类智能自定义助手,只能手动根据日常习惯设置定时关闭了。

对于无线充电和有线充电对电池的寿命影响,非专业领域不太清楚,可能需要有个专业方面的大佬来答疑,针对协议以及硬件方面来分析是否真对电池有影响,影响多大等。
ReZer0
2021-12-08 18:55:53 +08:00
@ReZer0 另外关于电池损耗,我注意了下我的三星,毕竟我也是前几个月才注意到电池损耗问题。其它时间都存在过有线无线插着从睡觉到起床的过程。目前手机用了一年多,电池健康度 94.5%。

这是一个专为移动设备优化的页面(即为了让你能够在 Google 搜索结果里秒开这个页面),如果你希望参与 V2EX 社区的讨论,你可以继续到 V2EX 上打开本讨论主题的完整版本。

https://tanronggui.xyz/t/820854

V2EX 是创意工作者们的社区,是一个分享自己正在做的有趣事物、交流想法,可以遇见新朋友甚至新机会的地方。

V2EX is a community of developers, designers and creative people.

© 2021 V2EX