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La batterie de mon Nokia 3 ne se charge pas complètement

Je dispose d’un smartphone Nokia 3 modèle TA-1032 depuis quelques mois. Jusqu’à présent je n’avais rien de spécial à signaler 

Dernièrement le niveau de charge de la batterie s’est bloqué vers 80%. J’ai été surpris. J’ai fouillé sur internet et j’ai découvert que ce problème était signalé par pas mal de personnes sur différents smartphones. Sur XDA-developers le problème est signalé sur Nokia 3 aussi, par contre je n’ai trouvé aucune analyse précise du problème ni aucune solution satisfaisante.

J’ai donc contacté le support Nokia par Email. J’ai eu une réponse dans la journée où un certain nombre de questions  »classiques » m’étaient posées :numéro IMEI, version Android, date de la dernière mise à jour etc… auxquelles j’ai répondu aussitôt, puis, depuis rien….

Sur mes smartphones j’ai l’habitude d’installer 3C Battery Monitor ( auparavant connu sous le nom  de  Battery Monitor Widjet) mais comme on n’a pas accès aux valeurs de courant de batterie sur ce smartphone , je ne l’avais installé. Sans la donnée de courant, la surveillance de la batterie perd, en temps normal, pas mal de son intérêt.

J’ai quand même installé 3C Battery Monitor en le configurant en enregistreur de données pour essayer de comprendre le problème. Puis j’ai enclenché une décharge régulière de la batterie en activant le logiciel GPS test qui permet de maintenir aussi l’écran allumé, ce qui entraine une consommation constante de environ 350mA.

Le résultat de la première décharge ( courbe rouge)  est déroutant :

Nokia 3 courbes de decharge

Première surprise: Le niveau de tension à 80% de charge affiché est de 4230 mV soit le niveau maximal habituel de tension  pour une batterie complètement chargée. L’indication de charge devrait donc être à 100%. C’est normal que la charge de la batterie soit bloquée par sécurité , au delà on risque la destruction……

Deuxième surprise : Le smartphone s’arrête de fonctionner en indiquant que la batterie est complètement déchargée alors que la tension de la batterie est de 3620 mV !!!!. Dans un smartphone normalement configuré la batterie se décharge jusqu’à environ 3500mV en toute sécurité. Près de 20% de la capacité de la batterie sont inexploités !!!!! Surprenant……

Un peu plus tard après avoir rechargé le smartphone une fois de plus jusqu’u blocage à 80% avec son chargeur, j’ai connecté le smartphone à mon PC via un cordon USB afin de transférer des fichiers. J’ai oublié de le déconnecter, il est resté ainsi  pendant plusieurs heures. Quand je m’avise de le déconnecter, je découvre avec surprise que le smartphone s’est chargé à 100% via la prise USB!!!! Que s’est-il passé???? Je n’en sais rien……

J’en profite pour effectuer la même décharge contrôlée que précédemment ( courbe verte) . La tension maximale de la batterie se retrouve dans la zone maxi  normale entre 4200mV et 4300mV avec un indicateur de charge à 100% , par contre, la tension de la batterie descend cette fois à 3400mV. Le smartphone utilise maintenant la totalité de la capacité de la batterie…..

Remarque: Pas de soucis à 3400mV on est encore largement dans la zone de sécurité de la batterie.

Je profite de ce que le smartphone se trouve dans une configuration de fonctionnement normale pour le recharger sans le rallumer et mesurer les mAh injectés à la recharge pour évaluer la capacité de la batterie : je trouve 2430mAh ce qui est en assez bon accord avec la capacité annoncée de 2630mAh.
J’ai effectué cette mesure de capacité en installant directement sur le chargeur le USB meter Drok décrit par ailleurs (ici)

Commentaires: La conception du système de mesure de capacité de batterie sur ce smartphone est très surprenante….. je dirais même buggée!!!!

La tension maximale de charge est une valeur fixe définie à priori , par sécurité. Il doit correspondre d’office à un indicateur de charge de 100%. Ce n’est pas le cas… Pourquoi???

Sur certains smartphones le courant de  charge est maintenu après que la batterie ait atteint sa tension maximale, c’est à dire le niveau 100,  jusqu’à ce que ce courant descende en dessous d’un certain seuil. Un fois ce niveau atteint la batterie n’est  plus sous tension. J’ai l’impression que c’est ce qui est programmé ici aussi, l’absence d’indicateur de courant ne permet pas de le confirmer totalement, par contre comme le niveau 100 ne dépend pas du fait que la batterie ait atteint son niveau de tension maximal, la charge s’arrête a un peu n’importe quel niveau de charge affiché. La niveau de charge doit être mesurée par intégration du courant de la batterie ( méthode dite du Coulomb counting)   sans corrélation avec la tension de batterie : méthode des plus sommaires…..

La tension minimale de décharge devrait-être une valeur fixe définie à priori , par sécurité aussi. Ce n’est pas le cas : une fois 3620mV, une autre fois 3400mV. C’est quoi la valeur minimale de sécurité choisie sur ce smartphone???  Cette valeur minimale variable ( comment???) sème le désordre dans l’évaluation de la charge de la batterie : la capacité utile de la batterie complètement chargée va dépendre de cette valeur minimale aléatoire. Pourquoi ce choix????

 

 

USB meter Drok : testeur de source USB

Ce petit équipement est muni d’une prise mâle USB de type A et d’une prise femelle USB de type A aussi . Il s’installe donc en série entre une source USB : PC , Hub , chargeur et un récepteur USB : clé USB , cordon relié à un smartphone, une tablette , un disque dur externe , un lecteur de DVD externe….etc….

Sur l’une des faces l’étiquette recouvre un petit interrupteur repéré sous le cercle jaune libellé  »KEY »  Cet interrupteur sert à opérer quelques réglages sur lesquels je reviendrai plus loin.

Drok 1

Sur l’autre face il y a un afficheur

Drok 2

qui s’active lorsqu’on cet appareil est connectée à une sortie USB qui peut fournir un minimum de courant: Il consomme au repos environs 10mA ( annoncé dans la notice technique et que j’ai pu confirmer).

Au moment du branchement il affiche temporairement la marque de fournisseur :Drok 3

Puis indique un ensemble de valeurs :

Drok 4

Sur la ligne du haut on peut lire une tension : ici 5,09V : il s’agit de la tension côté sortie  ( sur la prise USB femelle ), puis la puissance délivrée ici 0,061W et enfin un troisième chiffre : ici 2 : c’est le numéro de la mémoire dans laquelle sera conservé automatiquement la dernière valeur de la charge ( exprimée en mAh) quand on le déconnectera de sa source d’énergie ou quand on sélectionnera une autre mémoire .

Sur la ligne du bas on dispose du courant délivré en sortie sur la prise femelle : ici 0,012A.  Les 10mA consommés par l’appareil n’apparaissent pas. Le dernier nombre représente la charge transférée depuis la dernière remise à zéro de cette valeur ici 518mAh.

J’ai comparé ces valeurs affichées par rapport à ce que je peux obtenir avec mes multimètres: j’ai trouvé un très bon accord largement dans les tolérances annoncées, tant sur la tension , sur le courant que sur la capacité en exprimée mAh.

Les liaisons de données entre les deux connecteurs USB mâle et femelle sont assurées par cet appareil , ce qui fait qu’il peut se placer entre un PC et un disque dur externe , la transmission des données fonctionnera normalement. Cette caractéristique permet donc à cet appareil d’être aussi compatible avec les protocoles de charges qui utilisent les fils de données : Apple,  USB BC 1.2 et  Quick Charge 2.0 de Qualcomm.

J’ai pu le vérifier par exemple  avec ma tablette Sony et le chargeur Aukey  fonctionnant sur le protocole Quick Charge 2.0 (déjà décrit ici) :

Drok 5

On voit que la tension du chargeur Aukey s’est automatiquement calée à 9,04V

Rem : il y a un petit triangle blanc après le V : il signifie que la tension de sortie est supérieure à la valeur maximale normalisée de 5.3V et qu’il peut y avoir un danger pour l’appareil connecté, si ce dernier n’est pas compatible avec cette tension.

Commentaires :

Ce petit accessoire est très commode  pour rechercher l’origine d’un problème de charge de smartphone ou de tablette. Il permet aussi de comparer les performances de divers chargeurs ou câbles.

Il faut quand malgré tout conserver à l’esprit que cet appareil perturbe un peu le circuit de charge : en effet il introduit une chute de tension en aval du chargeur que j’ai pu évaluer à 0.13V sous 1A et 0.2V sur 2A. Cela  aura pour conséquence de faire apparaître le chargeur testé moins performant qu’il n’est en réalité quand on n’insère pas cet appareil. Il ne faut donc l’utiliser qu’a titre de comparaison, les performances réelles des chargeurs restent celles qu’on peut obtenir des données que communique le smartphone ou la tablette…… quand on y a accès……

 

Données techniques ( résumé) :

Tension : précision +/- 0,2% ; plage de mesure 3,7V à 13V

Courant : précision +/-0,8% ;plage de mesure 0A à 3A

 Actualisation des données: 2 fois par secondes

 Un appui court sur le touche  »KEY » permet d’incrémenter le numéro de la mémoire. La mémoire 0 remet à zéro le compteur de charge ( en mAh ou mWh)  chaque fois qu’on connecte l’appareil à une source de tension. Les autres mémoires, de 1 à 9 accumulent les mAh ou les mWh tant qu’on ne les remet pas intentionnellement à zéro.  Pour ce faire il faut passer sur l’affichage du contenu des mémoires en appuyant 2 fois rapidement sur la touche « KEY ». On obtient l’affichage suivant:

Drok 6

 

Il suffit alors de sélectionner la mémoire à afficher et appuyer environ 2 secondes sur la touche « KEY »

Un appui de 4 secondes environ sur la touche « KEY » fait allumer une petite Led jaune , si on relâche la touche pendant que cette Led est toujours allumée, l’affichage tourne de 180°, si on relâche aussitôt après, l’affichage passe de mAh en mWh.

Attention : un appui de 6 secondes  sur la touche « KEY » fait éteindre l’afficheur. La petite Led jaune clignote alors pour rappeler que l’appareil est en fonction.   

 

 

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