無線充電技術(shù)發(fā)展迅速,從市場傳聞來看,若Apple iPhone于2018年采用前后玻璃機(jī)身設(shè)計(jì),意味Apple極有可能導(dǎo)入無線充電技術(shù),這也成為刺激無線充電迅速普及的因素。經(jīng)由百佳泰在IFA 2016所觀察到的趨勢,未來市面上將有不計(jì)其數(shù)的穿戴式裝置,各家廠商所推出的「獨(dú)家充電器」亂象可能又要再度上演,因此無線充電的推廣有其必要性,可以降低充電界面互操作性問題的風(fēng)險(xiǎn)。除此之外,未來穿戴式裝置多具備防水防塵的特性,無線充電技術(shù)亦非常適合此特性。
百佳泰于2013年曾發(fā)表充電技術(shù)不設(shè)「線」 百佳泰有線、無線充電效能實(shí)測與評鑒報(bào)告,當(dāng)時(shí)實(shí)測發(fā)現(xiàn)第一代的無線充電有以下問題: 充電時(shí)間長、較低的充電效能與能量轉(zhuǎn)換功率,并有安全性及兼容性的疑慮。
事隔三年,市面上無線充電裝置不斷增加,百佳泰測試團(tuán)隊(duì)再次針對市面上新一代的無線充電板進(jìn)行實(shí)測,我們挑選下列市面上最新Qi版本、且具品牌代表性的兩款無線充電板進(jìn)行測試: Ikea NORDM?RKE無線充電板(Qi V1.1)及Samsung 無線閃充充電座(Qi V1.2)。并使用具備閃充功能的Samsung S7手機(jī)來進(jìn)行測試。
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本次測試內(nèi)容包括無線充電效能(Wireless Charging Performance)、無線充電效率(Wireless Charging Efficiency)、無線裝置互操作性(Qi Devices Interoperability)、用戶體驗(yàn)(User experience)。
無線充電效能(Wireless Charging Performance)
三年前,百佳泰團(tuán)隊(duì)測試第一代無線充電板MaxWell WP-PD10,其充電電流約在600mAh(avg),需要3小時(shí)才能充飽2000mAh的電池。三年后,我們使用電池容量3000mAh的Samsung S7做測試,新一代的無線充電技術(shù)明顯提升,以Ikea無線充電板比較,發(fā)現(xiàn)充電電流相差63% (如下表),且充電效率亦提升5%。
平均充電電流 | 比較 | Efficiency | |
Maxell WP-PD10 Qi V1.0 | 587 | 100% | 58% |
IKEA NORDM?RKE Qi V1.1 | 959 | 163% | 63% |
另外,我們也比較了無線閃充與一般無線充電的差異,從測試結(jié)果得知三星無線閃充對比 Ikea無線充電板,充電的電流多出52%(1454mA(avg)),充電時(shí)間也因此減少了 18%。閃充雖然能夠快速充電,但因?yàn)槠潆妷簭?V上升至9V,也比較容易有安全性上的問題。
平均充電電流 | 比較 | Efficiency | |
Samsung 無線閃充?Qi V1.2 | 1454 | 152% | 63% |
IKEA NORDM?RKE Qi V1.1 | 959 | 100% | 63% |
我們亦加入了Samsung的有線快充做比較,無線快充比起有線快充(QC2.0)雖然效率上仍有18%的差距,但是已經(jīng)追上一般有線充電器的水平,算是讓人可以接受的程度了。
平均充電電流 | 比較 | Efficiency | |
Samsung 無線閃充?Qi V1.2 | 1454 | 100% | 63% |
Samsung 有線閃充QC 2.0 | 2491 | 171% | 81% |
充電電流的比較?
無線充電效率( Wireless Chargin Efficiency)?
實(shí)際上無線充電效率評比的方式在產(chǎn)業(yè)中并沒有統(tǒng)一,百佳泰參考的是Wireless Power Consortium (WPC)的效率評估標(biāo)準(zhǔn),因WPC為目前推廣無線充電最有代表性的組織,其代表標(biāo)志為Qi。除了WPC,之外,另一代表性組織為AirFuel Alliance,本次測試并未參考AirFuel Alliance的標(biāo)準(zhǔn),因目前市面上產(chǎn)用此標(biāo)準(zhǔn)的產(chǎn)品并不多。
WPC建議的無線充電的效率評估方式為:
效率(Efficiency) = 輸出電力 (battery power) / 輸入電力 (DC in Power)。
其無線充電計(jì)算方式會扣除變壓器所造成的損失,因變壓器的質(zhì)量良莠不齊,所以并不算在其效益評估當(dāng)中。根據(jù)WPC的資料,目前整體充電效率約為60%。
經(jīng)過我們實(shí)測所得的資料如下,我們發(fā)現(xiàn)測試的這些充電器,皆有超過WPC宣稱的60%充電效率的水平。但比起有線快充,仍有將近約20%的差距,如何提升效率仍是未來需思考的議題。
Qi Receiver(Rx) – Samsung GALAXY S7 (2016)(Qi V1.1.2)
無線裝置互操作性(Qi Devices Interoperability)
無線充電的規(guī)格演進(jìn)一路從Qi V1.0到Qi V1.2,互操作性的問題還是不斷地困擾著用戶。
WPC在Qi 1.1版標(biāo)準(zhǔn)中,增訂了「異物入侵檢測」(Foreign Object Detection; FOD),一旦充電板感應(yīng)到受充狀態(tài)異常就會停止,避免發(fā)生危險(xiǎn)。WPC目前已完全改行1.1版標(biāo)準(zhǔn),并預(yù)計(jì)一年內(nèi)停售1.0版本的產(chǎn)品。
在進(jìn)行互操作性測試,百佳泰參考WPC Qi Interoperability Test SPEC V1.4來設(shè)定我們的測試規(guī)范。
除了剛剛那兩臺待測物,在互操作性測試這邊,我們追加了一臺新型的無線充電顯示器。Rx端我們分別用了行動(dòng)電源、無線充電手機(jī)殼、以及智能型手機(jī)來測試。
百佳泰測試團(tuán)隊(duì)使用Qi sniffer進(jìn)行觀測,此三臺Rx端及Tx端的所支持的Qi版本如下圖所示。
我們發(fā)現(xiàn)此新型的無線充電顯示器(Qi V1.2.2)在產(chǎn)品設(shè)計(jì)上未臻完美,導(dǎo)致充電板一分鐘后即不再供電。雖然此產(chǎn)品也有Qi認(rèn)證,但依舊存在著互操作性問題,因此我們推論有一定比例的Qi認(rèn)證裝置有互操作性問題,是未來廠商必須面對的課題。
使用者情境模擬(User experience)
使用無線充電板會有多種不同情境,百佳泰測試團(tuán)隊(duì)設(shè)計(jì)出幾項(xiàng)我們實(shí)際測試的情境給讀者參考,像是大多數(shù)的人都有使用手機(jī)殼,有的手機(jī)殼可以放置RFID芯片卡,如悠游卡等。當(dāng)我們將手機(jī)隨意放在充電板上,RFID芯片卡是否會影響充電呢? 另外還有異物偵測功能,若將硬幣放在充電板上會發(fā)生什么事情呢?
除了上述情境,使用者也可能將手機(jī)放置無線充電板上進(jìn)行以下行為:
- 透過DLNA(Wi-Fi)撥放或是透過藍(lán)牙撥放音樂
- 透過DLNA或Air Play將影像傳輸至電視觀看
- 收取訊息如:來電/SMS/Line Message/ E-mail等等
我們觀察到有些情境會造成手機(jī)收訊變差。常見的情境,如使用者隨意將硬幣放在某些充電板上,會導(dǎo)致硬幣被加熱。在不同的情境模擬下可能會發(fā)生意想不到的現(xiàn)象。
結(jié)語
無線充電是未來的趨勢,除了手機(jī)充電器外,在某些車款內(nèi)搭載無線充電已經(jīng)非常普及,Qi認(rèn)證過的裝置中,車用類別的裝置這一年也增加不少,安全性也變得格外重要,該如何保護(hù)電池壽命?如何防止過度充電?也是廠商在開發(fā)時(shí)須考慮的問題。
欲比較各家廠牌的充電器,除了性能指針如充電時(shí)間、充電效率、電池溫度、無線充電感應(yīng)范圍等,其互操作性也會是各家廠商面臨的挑戰(zhàn)?;ゲ僮餍詫绊懙绞褂谜唧w驗(yàn),在出廠前能夠確認(rèn)好充電板的互操作性,將能大幅減少之后的退貨機(jī)率以及增加良好的使用者體驗(yàn)。