关于Dyson 戴森V7吸尘器的一些电池续航测试

2019-05-27 22:21:57 26点赞 148收藏 53评论

创作立场声明:本人为电池相关从业者,擅长维修改造DIY各类锂电池,此前有在制药公司从事西药制剂研发7年,习惯使用实验数据做出客观的判断。

   看了下上次发布的戴森V6评测,已经快2年了,后面17年下半年陆续买了V8和V7,18年V10新品出来几个月又买了V10,17年底录了V8的视频,18年初又录了V7,同时也完成了V8和V7的电池改造。V8使用的台湾molicel的20700A,简单升级就是换芯三洋NCR20700A。还可以把支架扩孔到21.5mm换芯三星21700 40T 4000mAh,提升至4000mAh而且内阻从11-12毫欧降低至8-9毫欧,无论是续航还是发热都得到极大提升。

   至于V7的改造就有意思得多了,原厂电池索尼VTC4 2100mAh,保护板的结构也和V6的一样,只是在前部加了干簧管,只有装在吸尘器上在集尘仓后部磁铁的吸引下导通,这就是V7/V8在打开集尘仓盖的情况下无法开机的原因,算是一种进步。V7/V8使用几乎一样的模具,不看电池和底部标签,无法区分两款主机,因此V7的电池做成了V8一样的宽度,而且电池的前半部分尺寸完全一样,只有显示灯的开孔以及前部份凸起不一样,如果V7的电池和V8一样带电池显示,那么前半部分的电池壳可以采用同一个模具,应该能节省几十万人民币的开模费用。由于20700的体积比18650大,所以V7电池的屁股要短不少,关键的是V7和V8的挂架是完全一样的,这样V7在使用V8电池没有了充电的烦恼,然后最最关键的部分来了,戴森的工程师为了不让V7和V8的电池混用把两个电池的机身接口设计的不太一样。V8的宽又薄,V7的窄又厚,如果V8电池想插V7机身只需要修剪一小部分塑料,工具用模型的水口钳即可,当然美工刀也是可以的,而V7电池要上V8机身就要麻烦一点,况且也没人想要把低容量低放电能力并且没有电量显示的V7电池装在V8上,而反过来就都是优点了。

   V7吸尘器可以完美使用V8电池,感觉就像是工程师故意设计的小bug,等待使用者补全从而让阉割的V7全面进化。

   上面提到的改装早在一年多以前就已经完成,也表示有不少人已在店内购买并体验了V7吸尘器升级V8电池的各种好处,有意思的是使用三洋20700A的V8副厂电池价格300出头,换下的全新原厂V7电池能在闲鱼卖到399元。有一个朋友过年期间收到个商场的储值卡,纠结买V7还是V8,后面我给推荐了V7并且发给他一个改过的V8电池,换完了把原厂V7电池发给我代卖了,卖完扣掉V8电池的钱还有一些结余,一年多了电池还在正常服役。

   2018年春节就打算发出来的评测一直没空写,后来要加工的订单越来越多,加上有了二胎,更没有时间去统计数据作总结,然后就一直拖到9102年,这次是因为弄到一批V8原厂保护板,加上特斯拉21700到货,酝酿了良久的V7改造使用特斯拉21700可行性测试箭在弦上,不得不发。

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一.试验目的

1,测试几款不同的成品电池组电池端内阻以及输出端内阻。

2,测试几款不同电池组在V7 MAX模式下的续航。

3,在2的测试中同时测试温升曲线。

4,验证特斯拉21700电池在V7上使用的可行性。

二.实验原理

 此前的V6测试我们知道戴森吸尘器采用的恒功率模式,因此不再检测电压电流。

 续航时间使用秒表计时,由电池高温停机的待电池冷却后继续测试。

 使用K型探头温度计测量电池温度,在关键时间点使用热成像温度计复测最高温度。

三. 实验仪器

优利德UT322温度测试仪(K探头,双通道)

日置HIOKI BT3562电池测试仪(测电池内阻)

日置 HIOKI 9465-10探针(辅助测量电池端内阻)

AZ8928 分贝仪 (测噪音,指示吸尘器是否工作)

戴森V7 吸尘器

索尼 RX10(视频拍摄)

FLIR E4热成像仪(破解升级E8+,非接触测量最高温点温度)

秒表(计时)

四. 实验材料

   戴森V7原厂电池(没有V7副厂电池,因为发现V7可以用V8电池以为生产副厂电池的也能发现,就没必要重新开模,顶多就是插口那里修改一下,不过就在这个文章写到一半的时候维修了一个V7副厂电池,当时忘了拍照了)

   戴森V8原厂电池

   戴森V8副厂电池

   戴森V6原厂电池

   戴森V6副厂电池

   索尼VTC6 18650电池     (13mΩ,3000mAh)

   索尼VTC5A 18650电池    (10mΩ,2500mAh)

   三洋NCR20700A 20700电池 (9mΩ,3100mAh)

   三星 2170-30T 21700电池  (7mΩ,3100mAh)

   三星 2170-40T 21700电池  (8mΩ,4000mAh)

   特斯拉 21700电池        (13mΩ,4800mAh)

五. 实验过程

1,内阻测试,使用内阻仪配合探针测试电池组的正负极内阻并记录数据,由于电压和气温对内阻测试有影响,电池组均为充满电状态并且在同一环境放置12小时以上。此内阻为6节电池内阻总和加上连接片的电阻。

2,电池组输出端内阻测试,使用内阻仪配合开尔文夹,开尔文夹夹在电池组的输出端口最窄处,V6电池组直接按下开关即可显示结果,V7/V8需在原厂保护板前端干簧管附近放置磁铁并同时按下开关显示结果。此内阻为6节电池内阻总和加上连接片电阻外加保护板电阻,此结果与测试1的差值为保护板及两端连接片的电阻,因此戴森各原副厂电池各选一个代表进行测试。

3,戴森V7 max模式续航测试,选取有代表性的四个电池组测试续航,分别是戴森V7原厂电池组、戴森V7原厂电池组换芯VTC6、戴森V8原厂电池组换芯三星40T、戴森V8原厂电池组换芯特斯拉21700。电池均使用原厂充电器充电至指示灯熄灭,同一环境放置超过12小时。V7吸尘器调至max档位,安装集尘仓和滤芯,使用夹子夹住开关从满电持续运行至自动关机,如果是高温导致自动关机则待电池冷却后继续运行至完全没电,如果特斯拉21700高温停机则在电池冷却后改为普通模式继续运行至完全没电。

4,在测试3中,同时使用K探头温度计测量电池表面温度,K探头涂抹导热硅脂并使用胶带固定于电池表面,每隔30秒取点绘制温度曲线。在V7原厂电池测试结束时使用热成像仪拍照并测量电池组最高温点的温度,此后其他三个电池测试时在同一时间使用热成像拍照,同时也在最终结束时拍照测量。

六. 数据处理

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                  表3,四个电池组在V7 max模式下的温度变化曲线

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七. 实验总结

1,电池组的整体内阻主要取决于电芯的内阻,内阻越小发热越小,V6/7原厂换芯我们使用的铜带点焊工艺,原厂使用的是纯镍带,在VTC6内阻比原厂VTC4稍大的前提下整体内阻比原厂要小。戴森V8使用的镀镍铜带。

2,戴森V6和V7的原厂保护板在外观以及内阻差上保持了一致,除了保护板前端的干簧管。

3,原厂保护板相比副厂保护板有更小的导通电阻,意味着更小的发热,可以避免不必要的能量损失,这部分能量不多,max模式下占总功率比例约1%。

4,V7原厂以及V7原厂换芯VTC6均在一年前2018年4月测试过MAX模式续航,一般测试完会充满电,一年后续航缩减了7-8%,两次测试室温接近,排除温度对续航的影响,可以认为满电存放1年对这两种电芯的影响差不多是这个数据,MAX模式放电电流大,如果是标准容量测试衰减会小于7-8%,这个不能忽略不计但是也要比网络上大部分人认为的要小。这也是大部分吸尘器厂家在底座或者挂架上集成充电器,时刻保持满电的战斗状态要比这部分的衰减有意义的多。

5,戴森原厂电池的保护板有锁死功能,也就是亮红灯,通常是电池组衰减严重或者有个别电芯异常掉电造成,这两种情况不进行保护而继续使用的话发热会非常大,保护板的温度探头只能监测第二和第三个电池,如果是其他电池严重发热会是比较危险的事情,保护板锁死了要么保期内售后要么出保买新电池,不锁死出意外要赔偿不说还会影响声誉,所以这样做也无可厚非。通常锁死发生在电量较低的时候,也有剧烈撞击造成锁死,这个在V10电池组上面很明显。因此可以得出一点电池使用技巧,就是尽量保持满电,吸尘器使用好后就放挂架上自动充电,充满后保护板会自动断电不会过充,满电使用时由于电压高加上恒功率运行,所以电流小从而发热小,这个对电池是有好处的。不要刻意把电放完再充电,除非有一种情况就是打算长时间不使用,可以把电放掉60-70%,剩余电量约为总容量的30%,单节电压约3.5V,可以长期存放而且电芯基本无衰减。

6,索尼VTC6内阻比VTC4稍微大点,实际使用温升要比VTC4慢,主要是因为吸尘器恒功率运行,容量大的电池电压下降慢也就是电流上升的慢,电流的大小决定了升温的速度,对于原厂电池衰减后换芯,索尼VTC6是个不错的选择。

7,V8电池组经过简单的改造(削掉一点塑料)就可以完美用于V7,增加了电量显示,增加了续航,发热减小,唯一的区别就是V7的MAX模式功率要比V8小30%。功率小电流小对电池放电的要求要低,这样电池选择的范围也广一些,容量也可以更大。

8,三星40T 21700是目前性能和容量综合表现最适合戴森V8吸尘器的电池,V8max模式可以持续10分钟不会过热保护,对于V7来说更加轻松,实际续航13分钟比V8多30%,刚好V7的功率比V8小30%,最终电池温度62℃也要比原厂6分钟续航的温度低不少。如果不考虑价格因素,使用V8原厂保护的三星40T成品是最佳选择。

9,特斯拉21700凭借大容量以及较低的内阻有不俗的表现,MAX模式11.5分钟过热保护,跟内阻相近的VTC6比多了53%而且温度更低,比原厂电池多了一倍的续航,而且热成像温度数据显示最高温度点温度更低,过热保护后冷却下来依然可以普通模式继续14.5分钟,普通模式下的续航太久,按照原厂31.8分钟的实际续航数据,简单计算特斯拉电池组续航超过75分钟,实际由于恒功率带来的优势应该在80-85分钟,RX10拍视频只能最长25分钟,至少要拍4段才能都录下来,想想就觉得太枯燥。

10,目前没有特斯拉21700的电池规格书,从内阻判断可以持续20A放电,但是通常的持续电流是可以从满电放电至没电,这款由于容量太大,如果持续20A放电到末期累积的温度会非常高,VTC6 3000mAh末期有80-90度,如果特斯拉21700这样测试末期会超过110度,好在V7 max模式功率只有330W,比V6还要小一点,只有在末期电流会超过20A,而V8的保护板有电量显示功能,在工作8′37″后下降为1格电,温度为54.5℃,如果在2格及以上电量情况下使用MAX模式,下降为一格电使用普通模式会非常安全,8′37″的续航也比原厂多44%,完全可以满足使用。

 

 

Ps:下一个帖子会总结下之前测试的V7 V8功率还有几款百得的风速测试,按照目前的效率不知道啥时候能发的出来了。有兴趣的可以去优酷观看我上传的测试视频,也能基本看出结果,就是会有点枯燥。

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