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    ◆ 九州风神Zignum Z4000移动电源介绍

      我们第八篇评测的产品是来自九州风神-Zignum系列的Z4000移动电源。Z4000是一款很有特色的产品,它由ZC1(ZigCharge)充电器和移动电源主体ZP4000(ZigPower4000,也叫锂电池仓)组成,锂电池仓和充电器可以快速组合/分离,这种设计在索尼以前的产品上也出现过,不同的是ZC1充电器还可以搭配不同容量的电池仓。

      ZP4000改用金属触点直接连接充电器,相比传统接线减少了充电器到移动电源之间的能量损耗。当然ZC1还不仅仅是一个简单的充电器,它还可以实现输出接口扩展以及快速充电功能。快速充电是绝大多数移动电源没有的功能,它大幅度地减少了移动电源充电所需的时间,是一个很实用的功能。

    ◆ 九州风神Zignum Z4000移动电源拆解

      九州风神Z4000由充电器ZC1和移动电源本身(电池仓)ZP4000组成,这两部分都使用了超声波焊接密封。九州风神Z4000使用ZC1或者使用MicroUSB的5V输入都可以完成充电,按猜测里边应该有两套完整的充电电路,这种猜测在拆解之后也得以验证。


    电池仓拆解


    电芯

      九州风神Z4000使用了两节GP18650电芯并联,单节规格3.6V/7.92Wh/2.2Ah,正极材料应该是锰锂或者钴-锰混合的三元材料。两节电芯的总电量为4400mAh,比标称的4000mAh略大一些。


    ZP4000 PCB板正面

      ZP4000的输出为直流升压模式,使用了两颗SOT-23-3封装的开关管和一颗470μF/10V电容。


    ZP4000 PCB板背面

      上图ZP4000子板左侧连线部分,一颗富晶DW01锂离子保护IC配合两颗台湾华昕8205A开关管(20V,6A,TSSOP-8L封装)实现对电芯的保护。


    子板另外使用插针焊接了一个小PCB,用于与ZC1充电器连接


    STC15F204EA单片机配合下图的LM358运放作为电压采样及监控


    LM358双运放


    8205A和SE9016充电IC

      电池仓本身的充电电路是通过MicroUSB接口输入,通过一颗防倒灌二极管之后连接思旺SE9016为电芯进行充电。SE9016为SOT23-5封装,是一颗线性充电IC,充电电压固定为4.2V,充电电流可编程,最大800mA,具备过热保护功能。


    ZC1充电器拆解

      ZC1充电器包括了AC-DC变换电路以及DC-DC充电电路。其中AC-DC部分是由交流电变换为5VDC,为USB-A接口以及DC-DC充电电路所使用。


    DC-DC子板通过引线和6Pin触点连接


    DC-DC充电电路

      DC-DC充电电路使用了一颗南京拓微TP5000电源管理芯片,这是一颗单节4.2V锰锂或者3.6V磷酸铁锂电池充电IC,QFN16封装,充电电流可编程,最大支持2A,比起电池仓本身的充电电路可以提供更大的充电电流,Z4000的快速充电功能也是配合这个芯片来完成。


    ZC1的USB-A接口还有一颗富士通1000μF/6.3V固态电容进行滤波


    USB输出插件使用了很少见的直立封装

    ◆ 九州风神Zignum Z4000移动电源测试

      移动电源评测的方法、评测仪器、以及出现的单位及专有名词的介绍,读者可以翻阅《移动电源也要Pro,超能网移动电源评测标准出炉》。每一款移动电源在标准测试中都统一以1A电流进行放电测试,根据标称输出的不同再另外增加标称输出的测试。现在的测试也整合为1A输出测试、额外(标称电流)输出测试和其他测试。

    1A放电测试:空载电压+可用容量比+转换效率+纹波测试(5+5+30+10分,本项共50分)
    1A放电测试得分:5+5+28.27+10=48.27分

      九州风神Z4000的输出电压曲线如下图,空载电压5.10V(在USB规范规定的4.75-5.25V之间),带载之后稳定在5.10V,均压4.97V,整个过程输出电压在4.974到4.978之间波动,也高于可用电压4.35V。


    1A输出

      测试过程九州风神Z4000放出电量/能量:2729mAh/13.57Wh,标称电芯能量14.4Wh,空载电压5.10V,均压4.97V,整体的转换效率为94.24%,转换效率得分为:30 x 94.24% = 28.27。按以上测得数据,它可以给iPhone 5(5.45Wh)充电约2次

      需要注意的是由于九州风神Z4000用了比标称能量更大的电芯,所以也就在转换效率测试里占了便宜。如果以移动电源放出能量与移动电源实际电芯容量之比来计算,可以得到转换效率为:13.57Wh / 15.84Wh = 85.67%。

      大多数情况下标称容量是等于电芯的实际容量,即用了多大的电芯就标称多大,所以这两个转换效率都是相同的数值,但也有一部分移动电源使用了更大容量的电芯,但标称容量稍小一点,就像本次评测的九州风神Z4000,也有像索尼CP-F2L一样的,使用了比标称容量略小的电芯(所以也就在这个项目里吃了亏,得到较少的分数),这样一来用料越厚道的产品得分会越高,而虚标越严重的产品则得到更少的分数。


    转换效率对比

    输出纹波

      纹波项目是在输出1A的条件下进行测试。没有超过200mV上限的移动电源都可以获得10分。

     
    低频纹波Vp-p:49.6mV 高频纹波Vp-p:39.2mV

    标称输出能力得分:0分(满分10分)

      在本项目,九州风神Z4000的空载电压5.10V,带载之后跌落到4.835V,不过在测试进行到18分钟的时候,电压像下了一个台阶,掉到了4.313V。按判断应该是两个SOT-23-3开关管的散热性能较差,无法承受高温而降低输出电压。如果要加强输出性能,厂商应该要换用规格更高的开关管。


    2.1A输出

    保护功能得分:10分(满分10分)

      保护项目分为短路保护、过充保护、过放保护和过电流保护,各项都为2.5分。

      短路保护:有效;
      过充保护:有效;
      过放保护:有效;
      大电流保护:有效,保护点2.43A;

      大电流保护(过流保护)测试的电流值从1.0A开始,逐步往上提高,九州风神Z4000在2.3A输出时坚持了6秒之后关断输出,但无法启动负载的点应在2.43A。


    过流保护测试

    移动电源自身充电时间:使用ZC1充电器3个半小时、使用1A充电器9个半小时(不计分)

      给移动电源本身充电需要的时间受容量、充电器输出电流以及移动电源本身的电源管理策略有关。

      常规测试,我们使用iPhone的5V/1A适配器给九州风神Z4000充电,直到移动电源的灯变为翠绿色需要8个半小时,这个时候移动电源大概充满了90%+的电量,不过确实可以充满移动电源所标称的4000mAh电量。如果需要将移动电源完全充满,需要再充上约1个小时。

      另外九州风神Z4000还有一个独门绝技,那就是使用原配的ZC1充电器进行快速充电。ZC1充电器可以提供高达1.7A的充电电流,是USB 2.0接口500mA电流的3.4倍。经实测,在ZP4000完全放电之后,只需要2小时20分钟,ZP4000的灯就变成翠绿色,当然这个时候和上面使用1A充电器是一样的,已经有足够的电量,如果要完全充满需要接上充电器再充约1个小时,累计就是3个半小时。

      关于电量指示灯的设计需要再讨论一下,Z4000翠绿色灯亮起时确实已经有了超过标称4000mAh的电量,符合标称值。这个时候把ZP4000从ZC1上分离来停止充电,有防止过充的作用。但从另外一个角度来说,移动电源部分的ZP4000没有充满,灯就变成翠绿色,是不是也可以说成指示灯指示不准确呢?

      移动电源给本身充电所需要的时间实在是太长了,这是目前绝大部分移动电源所存在的一个弊端,不少消费者喜欢10000mAh甚至更大规格的移动电源,但往往没考虑到充电需要花费更多时间,有时候一天还不能充满(这也是我们不推荐超大容量的移动电源的原因,笨重,充电耗时)。

      市面上大多数规格在10000mAh以内的移动电源充满都需要8个小时甚至是10个小时以上,九州风神Z4000充满所需要的3个半小时的充电时间足以把市面上99%的移动电源甩开几条街。

    外部做工设计及便携性得分:9分(满分10分)

      九州风神Z4000的尺寸为82 x 58 x 26 mm,体积约111.7cm³,没有接上充电器时的重量为145g,拿在手上比较有份量,如果不算上充电器的话体积还算是比较便携。设计方面Z4000就比较有特色,还可以另外购买ZP2000和ZP6000电池仓进行替换。

    内部做工及用料得分:9分(满分10分)

      九州风神Z4000使用了超过标称容量的GP18650电芯以及两套充电电路,用料方面已经比较厚道。唯独输出开关管部分用料有所欠缺。

    能量密度比及每瓦时价格:(不计分)

      九州风神Z4000的尺寸为82 x 58 x 26 mm,体积约111.7cm³,以1A放出能量13.57Wh计算,能量密度为0.1214 Wh/cm³。电池仓有一部分空间用于放置1.7A的充电接口,不得不浪费一些空间,所以Z4000的能量密度只是一般水平。

      九州风神Z4000的官方报价是299元,以实测可用能量13.57Wh计算,它每瓦时价格达到了22元,不过Z4000是附带了一个充电器,所以这样的价格算是比较适中。

    接口及附加功能得分:6分(满分10分)

      电量显示、同时充放、附带ZC1充电器、双口输出(需要接上ZC1充电器)、快速充电技术、附带短MicroUSB接线,各得1分,共6分。

    ◆ 九州风神Zignum Z4000移动电源评分及总结

    超能指数得分:82.27分(满分100分)

      累计以上所有项目的得分,九州风神Z4000在以上测试共获得82.27分,在超能指数排行榜位居第三。

    ◆ 九州风神Zignum Z4000移动电源总结

      九州风神Zignum Z4000最终得到82.27分的高分,在标称电流2.1A输出还被扣掉了10分,这要归功于Z4000均衡的性能以及有效的保护功能。Z4000的官方报价是299元,实际成交价要更低一些,对于一款带了充电器并且能够进行快速充电的移动电源,这个价格比较合适。

      考虑到九州风神Z4000在持续的大电流输出时并不能够把电压保持在标准电压±5%的范围之内,所以用户如果使用了对输入电流需求较大的产品,可能会有充不满的情况。

      虽然九州风神Zignum Z4000在大电流输出方面还没达到我们的标准,但鉴于九州风神Zignum Z4000在其他部分的表现优秀,保护功能有效,分离式设计很有创意,并且具备了当前产品少有的快速充电技术,我们决定授予它“超能网编辑推荐奖”银奖。

    √ 优点:

      - 2年质保;
      - 输出纹波较低;
      - 快速充电技术;
      - 自动充电技术;
      - 电芯有一定余量;
      - 设计精美,做工精致;
      - 支持ZP系列电源模块的扩充;

    X 缺点:

      - 电量指示呼吸灯的精确度需要改进;
      - 2.1A输出电压没有达标(开关管规格可以改进);

    ×
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    • 超能网友终极杀人王 2013-07-11 14:29    |  加入黑名单

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    • 超能网友等待验证会员 2013-06-20 14:20    |  加入黑名单

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    • 我匿名了  2013-06-19 18:23

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