充電寶從最初設計是給手機充電的。隨著經濟社會的發展,電子產品越來越多,小到電子手錶,大到筆記本電腦,似乎都離不開充電寶了。人們逐漸發現,小容量的充電寶根本不夠用!充電寶容量從5000mAh、8000mAh噌噌的往上漲,接口也越來越多。
回到充電寶的設計初衷——給手機充電。現如今,手機廠商不約而同的把手機的續航時間設置在十個小時左右,也就是你早上8點出門,晚上7點到家,手機電量也差不多見紅了。
如果下班想約幾個朋友聚聚,要麼租一個共享充電寶,要麼自備一個,因此不佔地方的迷你移動電源就成為大家的首選,畢竟「方便安全起效快」。
國內外不少消費數碼品牌都推出了自家的單節18650迷你移動電源,我們從數十款中精選了四款,通過對這四款移動電源的拆解,扒開產業真相。
這四款迷你移動電源分別是:小米隨身手電筒LPB01ZM、南孚曉加變頻X35、AUKEY PB-T12、卡格爾T09。
小米LPB01ZM是小米去年年末推出的一款帶手電功能的迷你移動電源,手電筒支持11檔亮度,360度旋轉,功能相當實用,也很強大。
南孚曉加X35外型酷似士力架,外殼使用噴塗工藝,帶來肌膚般的手感,主色為活力橙,造型、手感、觀感都無可挑剔,也是市面上為數不多的一款可以支持2A輸出的迷你移動電源。
Aukey PB-T12不同於一般的單節迷你移動電源,使用的是26650電芯,因此容量可以做到5000mAh,也是四款中唯一一款支持QC3.0快充的迷你移動電源。
卡格爾是四款迷你移動電源電源中最早推出的,因此容量只有2200mAh,但在外觀設計方面可圈可點,且已申請外觀專利。
一、拆解看內在美
1、小米LPB01ZM
外包裝,透明外殼。圓柱形的塑料殼,尾部是貼紙,上面的掛架孔。
底部貼紙是參數,生產商,從標識看到,這個是江蘇紫米生產,型號為LPB01ZM。名字定為:小米隨身手電筒。採用3350mAh容量的鋰電池,外形可以判斷出是單節18650電池,移動電源方面提供5V1A輸入輸出,光源是3W。
兩片合成的透明塑料殼,出手電外,一根充電線,一根橡皮掛繩,一個說明書。
整個手電是鋁合金材質,上面是銀色,下面大部分位置是米白色。
正面印了MI品牌logo,參數,生產商資料等。
開關位置貼了標貼,有建議說明,連續三擊開啟SOS求救功能,單擊退出SOS模式,操作簡單易記。揭開說明貼紙,裡面是一個USB-A輸出口,一個micro充電輸入口,一個按鍵。
按一下按鍵中間小燈亮起,同時這個按鍵是SOS的功能鍵,3擊可以激活SOS模式,方便緊急時候求助。
頭部的銀色佔了四分之一。燈頭部分也是一個貼紙。
看起來是透鏡的,也有黃水。透鏡的好處是聚光更容易控制,可以做到體積更小。側面看到圓柱形的透鏡。
按鍵是凹進去一點的,避免誤觸的概率 。
銀色部分是可以扭動的,也就是調光的,白色部分有清楚指示。
首先打開透鏡,可以直接掏出來。
透鏡是一整塊有機玻璃。
燈珠居中,兩個固定螺絲,另外兩個孔是打開電路倉的位置。
燈珠,按照官方參數是LUMILEDS的3W led燈珠。
直接切割。
暴力剪開,外殼一部分,鋁殼還是有點厚度。
裡面是很深的一個蓋子,有卡扣。
蓋子裡面是PCB,連接電池,USB 輸出。
座子是最大的,佔了一半PCB面積。
大圖,應該是矽力傑的方案SY6918。
這個IC估計是紫米定製的,絲印ZMF1206USBN。
用一根六線的排線接到這個PCB上面,供電出去給頭部的LED,控制供電都在6根線上。
再看桶裡,有一塊PCB,剛才的6根線焊接在上面。
電池底部有塑料保護蓋,鎳帶焊點整齊。
電池側面有溫控探頭,紫米系列都有這種同類溫控。
板子上6個位置的插針。
在看一下18650電池跟外殼的比例。粉紫色的電池,LG 3350mAh容量。
裡面有齒輪,電路倉有兩根黑色膠圈。
電路倉可以直接扭開,有螺紋。電路倉白色齒輪,通過調光圈轉動調光。
電路倉跟筒身直接是螺紋安裝的,打了一點點膠水。
想無損打開,提供一下參考,掏出透鏡,扭開這個座子就可以。
右邊白色配件是蓋住齒輪的。
這個白色配件是在齒輪上面定位的。
PCB尺寸比起1元硬幣還要小。
這個是塑料軟膠的套子。
套子裡面是按鍵和指示燈 。
蓋子裡面有個長頂針,觸及裡面按鍵。
缺了一塊的地方是調光圈跟白色齒輪接觸的地方,扭動齒輪調光。
LED的PCB取出來。
齒輪。
側面看到是編碼器,不是猜測的磁環調光,調光的聲音也是來自這裡。
LED位置的,用了很多過孔,加強散熱。
編碼器下面是齒輪。
全部拆解物件。
2、南孚曉加
南孚曉加迷你充電寶變頻X35 外包裝色彩上選擇了巧克力配色。
側面是南孚曉加迷你充電寶的產品特色介紹。
推出表面封皮。
打開瓦楞紙盒可以看到充電寶本體。
開箱物品一覽:說明書x1、充電寶本體x1、同色數據線x1。
南孚曉加迷你充電寶體積十分嬌小,色彩上選擇了活力橘紅這個配色,看起來非常舒適。產品外表噴塗了手感漆,防滑不沾指紋,拿在手上比較親膚。
尺寸究竟有多小?為了更直觀的體現出來,小編拿了個香菸盒作為對比,長寬高尺寸為90mm x 30mm x 23mm,與香菸盒放一起可以直觀看出體積只有半個煙盒大小。
充電寶本體淨重73.52g,對比那些動不動就兩三百克的產品,曉加完全可以稱的上是「輕如鴻毛」。
輸入輸出接口全部安置在充電寶頂部,常規的MicroUSB輸入接口以及USB- A輸出接口。
底部印刷著南孚「曉加」的產品銘牌參數,品名:變頻充電寶、型號:NF-X35、電芯容量:3350mAh、額定能量12.40Wh/3.7V、輸入輸出性能:5V2A(最大值)。
頂部面板上竟然安放了4個電量指示燈與開關按鍵,這在寸土寸金的單節充電寶上難能可貴,縱觀其他同類產品,能做到這樣的並不多。
與手機同攜時的情景,在如此小巧的充電寶前面,5.7寸屏的手機就像一個巨無霸。
南孚曉加迷你充電寶變頻X35採用全塑料殼體設計,底殼通過超聲波焊接與殼體粘合在一起,輕輕敲打可以做到無損開殼。
拆解開殼後結構一覽,可以看到底蓋邊緣插入殼體後的超聲波焊接痕跡。
電池選擇了單節LG 3350mAh 18650 電芯,電芯均壓平臺3.63V ,也就是俗稱的 F1L。LG F1L 由於其容量均衡價格合適所以上市後就獲得各廠家訂單,3節可組成10000mAh,6節可組成20000mAh搭配靈活,各品牌的中高端充電寶內都會見到這款電芯。電池焊線採用超軟的耐高溫矽膠線,NTC熱敏探頭直接埋在電池體上面,測溫保護更加準確。
電芯正極正確使用了青稞紙做絕緣處理,可以大幅度降低危險隱患。為什麼青稞紙會降低安全隱患?這是由於18650正極極帽與負極殼體之間的安全距離只有幾毫米,雖然18650出廠時就已使用了白色絕緣墊片隔離正負極再封熱縮外皮做絕緣處理,但經過運輸顛簸與安裝拉扯後可能會有隱患,為保險起見,負責任的廠家都會在18650上使用青稞紙做二次絕緣,最大可能性的保障安全。
負極由於不存在短路可能,所以無須使用青稞紙,鎳帶點焊方式為2+2,焊點牢固無穿孔。
進一步拆解,雙層PCB結構,中間通過排針焊接導通,這也是在窄小空間內提供最大空間利用率的做法,由於有4個面為了易於區分,下文採用筆記本方式的ABCD面來區分每一面的PCB。
焊下排針分離出兩塊PCB,這是分離後的C面、A面。
這是分離後的D面、B面。
D面PCB右下是4顆白色電量顯示LED,這裡粘貼了遮光海綿避免相互串光影響辨識。左下的是貼片開關按鈕,MicroUSB母座底部過孔焊點可以看到MicroUSB帶定位柱底部彎腳插入PCB內焊接,比一般的貼片式MicroUSB母座更為牢固更加耐用。
C面無元件,只有MicroUSB母座與排針插件。
A面8腳絲印1322的是電池一體化保護板,絲印NTC的是熱敏探頭焊盤,電池過熱時會切斷輸入輸出保證安全。
B面是整個PCB最關鍵的IC,下圖放大介紹。
英集芯IP5209是集充電放電一體同時又自帶識別功能的一體化方案晶片,支持3A充電與2.4A放電,效率高達91%,集成14Bit ADC,支持NTC熱敏探頭,提供電量顯示支持,與上面的一體化保護板搭配使用最大限度的保持高性能情況下縮小PCB體積與布線難度。在以往的測試中,IP5209均表現搶眼,是一顆非常贊的晶片。
3、Aukey
拿到產品,環保低調的包裝盒,不豪華,單色印刷。
盒子背面。
打開包裝盒,黑色的移動電源。
全部配件,有一條15cm短線,說明書保修卡等。
黑色鋁合金外殼,兩端鋁本色點綴,AUKEY商標。
另外一邊是印有各項參數。
頂部,整個是圓柱形的,一個大口一個MicroUSB口。
淨重138g。
跟18650電池對比尺寸,18650的大哥哥。
參數印刷,看到是支持QC3.0的,有3A的輸出能力。
頂部輸出端,一個Micro輸入口,一個橘色片的是USB-A輸出口,提供QC3.0輸出,高通QC3.0的logo,可以看出這款是通過認證的。
整機沒有開關按鍵,插入USB激活輸出,有一個電量燈,不同電量顯示不同顏色。
螺紋的可以直接扭開,裡面一個膠的固定架。
PCB跟電池可以直接拉出來。
電池跟PCB焊接在一起的。
拆開後的PCB。
另外一面,黑色絕緣紙,單片機。
這個小板是升壓板,電流採樣電阻,電感,肖特基,固態電容,還有個熱敏電阻做溫度檢測保護。
焊點不錯,挺飽滿的,220uf16V的固態電容。
主要原件在這塊板上,可以看到保護板和兩個同步整流升壓用的MOS管。6個1206的電容,很多移動電源上用的是0805和0603的電容。1206大體積的電容性能更好。功率管AON7544。
性能還是非常不錯的,導阻小於8.5毫歐,是一般升壓晶片內置管子的一半。上下兩層PCB。小板直接接電池,升壓的。在大板上可以看到NT6008 QC3.0識別晶片。
藍色皮26650圓柱形鋰電池, Wintonic生產,3.7V 5000mAh。
撕掉後面的黑色膠帶,可以看到奇力的VAS5289雙向快充充放電控制器。
奇力VAS5289 是一款適用於單節鋰離子電池和鋰聚合物電池的寬輸入與輸出電壓範圍的開關型充電管理與升壓轉換器的二合一IC,該器件支持15V 高輸入電壓快速充電,1.0MHZ 同步降壓轉換器支持最大充電電流達4.0A;升壓轉換器採同步整流工作在600KHz,具有2.8V 至4.5V 輸入電壓範圍依輸出功率選擇外置功率MOS,實現高放電效率,具備10A 開關電流能力,並且能夠提供高達 12.6V 的輸出電壓。其應用時僅需極少的外圍器件,有效降低BOM 成本,可編程電池電壓可以匹配不同型態的電芯達到電量的優化,電池放電時電壓低電與過溫保護,輸出過流/短路保護等電路,確保晶片和系統安全工作。內部集成升壓電阻網路,透過VOST1,2 可直接與CHY-100 輸出控制匹配做5V/9V/12V 的輸出切換,亦提供反饋引腳,支持外部電阻網路控制輸出電壓,可匹配QC3.0 每200mV 步階輸出,不受各式協議限制,可適應各種快充握手協議的辨識晶片完成輸出電壓的切換。晶片二合一設計解決QC IN/OUT核心電源管理。
識別採用NT6008,兼容蘋果全速。
4、卡格爾
黑色外包裝。
包裝背面一些性能參數及注意事項等,外觀還申請專利了有木有,廠家是深圳市卡格爾數碼科技有限公司。
開箱之後所有物品:移動電源、說明書保修卡、數據線、還有一張活動卡。
參加活動可以延長質保期到15個月,默認是一年質保。
說明書,這個有電量指示的,淡藍色的草帽LED,這種電量指示方式以前索尼的移動電源很喜歡用的,電量與LED閃爍方式,充電電量指示一樣的,閃爍1次,0%~25%,閃爍2次,25%~50%,閃爍3次,50%~75%,閃爍4次,75%~100%。
品牌型號卡格爾T09,容量2200mAh。
輸入輸出性能容量安全標識,標稱2200mAh/8.14Wh。
這外觀確實很贊,一些細節設計的很好。
頭部輸入輸出,帶草帽LED淡藍色的,一開始還以為是LED手電。
已經拆開,外殼是上下分體式的。
電芯是長江的2200mAh。
典型的電路。
這邊有鋰電保護DW01+8205A。
用的鈺泰ETA9640,單SOC設計,集充電升壓電量指示等等一體。
二、四款迷你移動電源硬體大比拼
1、電芯小米隨身手電筒和南孚曉佳是比較後期的產品,在電池的容量上很有優勢,採用LG的F1L 18650電池,做到了單節3350mAh的大容量;AUKEY是首款迷你移動電源採用26650方案的產品,輸出功率比較大;卡格爾採用國產2200mAh的18650電池。
2、升壓小米採用了2路升壓,其中一組矽力傑充放晶片負責給電池充放電,另外一組是給手電筒功能的led供電;南孚曉佳採用英集芯IP5209,能夠做到2A進出,迷你移動電源中很強勢的了;AUKEY採用奇力VAS5289同步整流充放控制器,外置開關管,支持QC3.0大功率輸出。卡格爾採用鈺泰ETA9640線性充電加同步升壓方案,1A輸出。
3、充電前三款均採用開關充電,單電感一體化晶片。卡格爾使用鈺泰ETA9640,線性充電。
4、識別AUKEY採用曦威NT6008 QC3.0識別晶片,在支持QC2.0/3.0輸出的同時支持自動識別。南孚曉佳採用英集芯IP5209內置智能識別。小米和卡格爾設計輸出電流1A,採用DCP短接方案。
5、設計水平作為第一梯隊,小米和南孚在電池上均做了溫度檢測,確保使用安全。並且小米和南孚曉佳移動電源均有輸入過壓保護電路,確保使用安全。南孚使用雙層PCB板,提高空間利用率,推高了一部分成本。AUKEY鋁合金組裝的外殼,也是很符合大眾審美習慣。卡格爾的掛繩孔很方便使用。
6、成本分析小米隨身手電筒的鋁合金外殼,表面處理以及LED手電筒功能的加入增加了成本。AUKEY由於支持QC3.0輸出,輸出功率較大,PCB成本較高。這四款迷你移動電源均採用一體化升壓充電方案,提高集成度縮小體積並且降低成本,4款迷你移動電源均使用了保護板對電池進行保護,在使用時更加放心。
三、迷你移動電源背後的技術演進史
迷你移動電源從過去非同步整流到現在同步整流的普及,最直觀的改變就是輸出功率的提升。
最早的迷你移動電源都是三無產品,沒有保護板,劣質電池,線性充電,到最近大廠發現這個商機強勢進軍,迷你移動電源的品質有了本質上的改變。
拆解的4款均採用了正規電池,保護板,使用過程中的安全性完全不需要擔心,同時經過測試,符合標稱的輸出能力。
另外快充的發展,迷你移動電源也有了快充功能,給用戶原裝充電器的體驗。
四、從四款迷你移動電源看去
歷經數周的準備,我們拆解了四大熱銷迷你移動電源,對比了核心晶片,為我們呈現了諸多產業鏈信息。
1、從2200mAh到5000mAh,隨著18650電芯性能的提升,迷你移動電源的容量和輸出性能也穩步提升。更有Aukey這樣的品牌率先在迷你移動電源中使用26650電芯,帶來更高容量的同時,還支持QC3.0快充,讓迷你移動電源更具實用性。
2、電路板上核心晶片基本上全部來自國產品牌,已形成絕對優勢。
3、為了進一步壓縮空間減小體積,部分品牌已開始使用雙層電路板。
4、帶LED照明和不帶LED照明,晶片成本上相差不大。