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Charger son smartphone la nuit???

L’ADEME, dans un article de septembre 2016 listant des conseils pour réduire sa consommation d’électricité  qu’on peut lire ici:

https://www.ademe.fr/sites/default/files/assets/documents/guide-pratique-reduire-facture-electricite.pdf 

recommande en pages 20-21

Ademe chargeur

de ne pas laisser son téléphone en charge en particulier toute la nuit. Remarque un peu surprenante quand on constate, grâce aux relevés qu’il est facile de faire sur son smartphone, que le courant de charge est interrompu en fin de charge….. Le smartphone ne continue pas à laisser passer du courant dans la batterie en fin de charge, c’est d’ailleurs favorable à la longévité de celle-ci. J’ai pu le confirmer sur plusieurs modèles de smartphones décrits dans des articles sur ce présent blog . Dernier exemple ci-après : fin de charge du Galaxy S7:

Fin de charge Galaxy S7

Ce conseil a manifestement retenu l’attention de beaucoup de journalistes qui l’ont repris dans de nombreux articles sans bien sûr avoir vérifié quoique ce soit, comme d’habitude …. Pire, Orange qui, en tant que revendeur de smartphone, est sensé connaître ses produits reprend aussi ce conseil!!!!!

http://businesslounge.orange.fr/actualites/pourquoi-il-ne-faut-pas-charger-votre-telephone-la-nuit

Le deuxième conseil si propose de débrancher le chargeur lui-même peut, à la rigueur, se comprendre, pour autant que la consommation d’un chargeur à l’arrêt soit significative. Cela va dépendre beaucoup de la conception du chargeur en question.

Conclusion:

Cela m’amène à une remarque qui est devenue particulièrement importante à mes yeux ces derniers jours.

 http://www.francetvinfo.fr/monde/usa/presidentielle/donald-trump/donald-trump-a-ete-elu-a-cause-de-moi-admet-un-createur-de-sites-de-fausses-informations_1925799.html

Si on en croit certains médias, dont celui cité  ( avec quelques méfiances tout de même!!!) , l’élection de Donald Trump aurait été en partie manipulée par un créateur de sites de fausse nouvelles. Non seulement des informations erronées sont propagées à longueur de journée dans les médias et réseaux sociaux faute de vérifications , mais si en plus on laisse des émetteurs de fausses informations oeuvrer à leur guise……. internet va devenir un outil  à fuir…….

Vieillissement de batteries Li-Ion : Quelques observations

Les valeurs de capacités de batteries indiquées ici ont été obtenues relevant la totalité du  courant de charge des batteries. Je décharge d’abord  les batteries  sur une résistance de 5 Ohm jusqu’à ce que la sécurité interne de tension faible de la batterie s’active, puis je place la batterie à charger sur une alimentation de 5V et une résistance de protection de 2,5 Ohm pour limiter le courant de charge. La charge est arrêtée par la sécurité interne de tension maximale de la batterie. On obtient ainsi la valeur maximale de la capacité de la batterie. On peut vérifier cette valeur de la capacité de la batterie en effectuant de nouveau une décharge complète, c’est à dire jusqu’à activer de nouveau la sécurité de tension minimale de la batterie. On constate que les valeurs de capacité obtenues à la charge ou à la décharge sont très proches.

Quand la batterie est chargée , je fais un relevé de chute de tension aux bornes de la batterie entre l’état en circuit ouvert et quand je connecte une résistance de 5 Ohm, cela me permet d’évaluer la résistance interne de la batterie.

1°) Batteries du Galaxy S3 ( modèle EB-L1G6LLU capacité nominale 2100mAh)

J’ai récupéré la batterie d’origine d’un Galaxy S3 utilisé intensivement pendant 3 ans. J’ai comparé ses caractéristiques à celles d’une batterie neuve du même fabricant.

         Batterie d’origine ( date fabrication : 30/07/2012) : Capacité 1600mAh  ; Résistance interne: 350mOhm

         Batterie neuve   ( date de fabrication :28/10/2015): Capacité 2000mAh  ; Résistance interne: 150mOhm

2°) Batteries de Galaxy Nexus

          A) Batterie Mugen: j’avais acheté une batterie annoncée à 2000mAh de capacité pour essayer d’améliorer l’autonomie de mon Galaxy Nexus  ( voir article  ici)

           Relevé de capacité à réception ( début octobre 2013) :1800mAh

           Après l’avoir utilisé intensivement pendant 13 mois et laissée au repos jusqu’ à décembre 2015 la capacité est maintenant de 1550mAh , sa résistance interne est de 200mOhm

           B) Batterie Samsung d’origine fournie avec le Galaxy Nexus ( modèle EB-L1F2HVU date de fab 08/12/2011)

           Au cours des tests de la batterie Mugen , javais constaté des performances quasiment identiques entre la batterie Samsung neuve et la batterie Mugen neuve. On peut donc prendre pour hypothèse que la batterie Samsung utilisée intensivement entre Mai 2012 et septembre 2013 avait pour capacité initiale 1800mAh

          En cette fin décembre 2015  cette batterie au repos depuis septembre 2013 présente une capacité de 1450 mAh et une résistance interne de 240 mOhm.

3°) Commentaires

         En 3 ans d’utilisation intensive, la batterie du Galaxy S3 a perdu 20% de sa capacité. Celle du Galaxy Nexus a perdu aussi 20% de sa capacité bien qu’utilisée seulement 16 mois et laissée au 27 mois au repos. La batterie Mugen a perdu 14% de sa capacité après 13 mois d’utilisation intensive et 14 mois au repos.

       J’avais noté lors de l’analyse de la batterie Mugen que la batterie Samsung d’origine du Galaxy nexus n’avait perdu que environ 100mAh de capacité en septembre 2013, or depuis elle est resté au repose stockée partiellement chargée, ce qui ne lui a pas empêché de perdre 250mAh supplémentaires de capacité, sans être utilisée!!!!

    On peut donc se poser la question suivante: Quelle sont les contributions les plus importantes à la perte de capacité des batteries Li-Ion? le nombre de cycles de charges-décharges ou l’age de la batterie? Les résultats obtenus ne montrent pas un effet prépondérant de l’utilisant intensive des batteries, c’est à dire des cycles charges-décharges. Par contre l’augmentation sensible de la résistance interne de la batterie du Galaxy S3 comparée à celle des autres batteries, laisse à penser que ce paramètre pourrait être essentiellement sensible au nombre de cycles de charges-décharges.

4°) Avertissement

Le nombre d’observations effectuées ici est bien entendu bien trop faible pour en tirer des conclusions statistiquement significatives. Ces données ne sont qu’une modeste participation aux observations concernant la durée de vie des batteries Li-Ion, durée de vie dont on ne parle que trop peu, à mon sens.

Il n’empêche que je suis inquiet quant à la durée de vie de mon Nexus 5 dont la batterie n’est pas facilement démontable et qui dès le départ n’a pas montré une autonomie d’utilisation particulièrement remarquable.

 

  

Essais de 2 réservoirs d’énergie

Je viens de tester 2 nouveaux réservoirs d’énergie qui ont la particularité d’embarquer chacun  un cordon de connexion.

1°) Xtorm XB099

On remarque sur les deux photos ci-après le cordon vert attaché au boitier  et terminé pas une prise USB type A prévue pour être connectée à un chargeur. Une prise micro USB placée juste à côté de l’insertion du cordon vert permet d’utiliser un autre cordon pour la charge de la batterie.

Xtorm XB099 a2 red Xtorm XB099 b2 red

Coté utilisation, il est possible d’alimenter en même temps deux équipements .

Sur une autre face ( non représentée ici) on dispose de 4 leds qui renseignent sur l’état de charge de la batterie.

La capacité annoncée de la batterie  est de 4000mAh.

J’ai mesuré la capacité de la batterie en enregistrant le courant de charge. J’ai trouvé une valeur de capacité de 3850mAh , soit très proche des 4000mAh annoncés. J’ai mesuré ensuite la capacité restituée et là j’ai trouvé 2630mAh . Cette valeur  est nettement différente de la capacité interne de la batterie…… Pourquoi????

Un réservoir d’énergie stocke la charge électrique dans une batterie dont la tension moyenne est de 3,7V , par contre il la restitue sous une tension de 5V ce qui impose de placer un circuit électronique coté utilisation qui va devoir augmenter la tension  de 3,7V à 5V. Une batterie est un composant qui au mieux conserve l’énergie, peut la restituer mais n’en génère pas. En tenant compte de ce principe , l’énergie contenue dans la batterie se calcule en multipliant la capacité par la tension soit dans notre cas 3850*3,7. A la sortie, sous 5 V,  la capacité théorique restituée sera donc au mieux de (3850*3,7)/5 soit 2850mAh.

Je n’ai trouvé que 2630mAh, il y a encore des mAh qui ont disparu!!!! Ceci est du au fait que le circuit électronique de conversion de tension du 3,7V au 5V n’a pas un rendement parfait de 100% , mais seulement de 2630/2850 soit 92%, ce qui est bien…..

Au final le rendement apparent complet se situe à 2630/3850 soit 68%

Quelle sont les performances de ce réservoir d’énergie en alimentation? On a vu qu’il était capable de restituer 2630mAh , mais dans quelles conditions?

Les performances annoncées sont de 2,5A  cumulées sur les deux sorties. Les données relevées ci après  montrent qu’il ne faut pas compter sur plus de 1,6A sur une sortie , ceci en tenant compte de  la norme des alimentations USB ( version USB BC1.2) qui précise que la  plage de tension de sortie doit être comprise entre 4,8V et 5,2V

 

 Xtorm caracteristiques sortie

 

 

 

2°) Avantree Juna

Ce modèle de réservoir d’énergie  emporte un cordon  muni des connecteurs standards USB  et détachable du boitier qui permet l’alimentation d’un accessoire ou la recharge de la batterie interne. Plus de risque d’oublier le cordon USB, c’est particulièrement appréciable.

 

avantree 2 Avantree

 Il comporte aussi un jeu de 4 Leds qui indiquent l’état de charge de la batterie.

La capacité annoncée de la batterie interne est de 3400mAh.  J’ai mesuré 3300mAh . Correct.

La capacité restituée se situe à 2150 mAh soit un rendement global apparent de 65% , correct aussi

Les caractéristiques de sortie sont ici moins ambitieuses que sur le modèle précédent :  1 Ampère annoncé. On constate qu’effectivement ce niveau est tenu très correctement

Avantree caracteristiques de sortie

Conclusion :

Le modèle Avantree est un réservoir d’énergie de secours bien pensé avec son câble USB intégré au boitier. Il dépannera bien en cas de surconsommation de son smartphone en mobilité

Le modèle Xtorn se veut un produit pour recharger des batteries. Il est un peu ambitieux quand on prend en compte les capacités des batteries des smartphones actuels….. ne parlons pas des tablettes….  Il a une capacité disponible un peu plus élevée que le précédent réservoir , ce qui n’est pas inutile, par contre c’est dommage qu’il n’embarque pas un câble USB complet ou tout au moins une version câble d’alimentation avec sortie micro-USB  plutôt que la version câble de recharge avec le connecteur USB-A

Evaluation du protocole Quick Charge 2.0

Le protocole de charge Quick Charge 2.0 a été défini et lancé par Qualcomm . Ce protocole est resté sa propriété à ce jour. Il a pour objectif de réduire le temps de charge des smartphones et tablettes qui implémentent ce protocole.

La conformité des matériels se réclamant de ce protocole est vérifié par le laboratoire UL de Fremont en Californie  . La liste complète des matériels homologués est tenue à jour sur le site Qualcomm. Il est recommandé de vérifier la présence dans cette liste du matériel dont l’achat est envisagé, des matériels  »dits conformes » commencent à apparaître sur le marché……

1°) Principe du protocole:

Il est assez difficile de trouver des éléments techniques concernant ce protocole. J’ai trouvé ce schéma sur le site HTC qui donne quelques informations

quickcharge_2.0_spec

Ces éléments m’ont conduits à faire un test sur ma tablette Sony Xpéria Z3 compact qui est certifiée conforme Quick Charge 2.0: Les tension des  lignes D+ et D- sont entre 0.14 et 0.38V au repos . Lorsqu’un chargeur,  lui aussi certifié conforme, est connecté on constate que les tensions des ligne D+ et D- passent immédiatement à  0,7 V , la tension chargeur est à 5V, puis une fraction de seconde plus tard la tension de la ligne D+ passe à  3,3 V  alors que la tension de la ligne D- reste vers les 0,8V , le tension chargeur passe alors à 9V. On se retrouve alors bien dans la configuration décrite sur le schéma HTC ci-dessus.

Si on utilise un chargeur standard la tension des lignes D+ et D-  restent aux alentours de 0.9V et la tension du chargeur reste à 5V.

De même  si on utilise un câble de charge sans ligne de données ou un dock sans contact avec les lignes de données, le chargeur même certifié Quick Charge 2.0 reste avec une tension de sortie de 5V, puisqu’il ne peut pas identifier le type de smartphone ou de tablette auquel il est connecté.

Si on connecte un smartphone ou  une tablette non conforme au protocole Quick Charge 2.0 à un chargeur certifié la tension de sortie du chargeur reste aussi à 5V

2°) Chargeur testé:

J’ai utilisé le chargeur AUKEY PA-T2 qui dispose d’une sortie conforme Quick-Charge 2.0 et deux sorties  »traditionnelles ».

 

Chargeur Aukey PA-T2 b

 

J’ai relevé les caractéristiques courant tension de ces deux types de sorties sur des charges résistives. La caractéristique du chargeur Sony fourni avec la tablette Xperia Z3 compact est aussi représentée pour comparaison

Caracteristiques chargeurs Aukey Sony

En connectant la tablette Sony en parallèle du jeu de résistances de test on peut effectuer un relevé de caractéristiques de la sortie QC2.0 configurée en 9V:

Caracteristiques chargeursAukey 9V

 

On peut noter que les performances en courant annoncées : 2A sur les sorties en 5V ou 9V sont largement tenues

3°) Résultats des tests en vraie grandeur

A) Tablette Sony Xperia Z3 compact

Afin de mettre d’évaluer l’apport d’un chargeur Quick Charge2.0, j’ai effectué les relevés des courants de charge obtenus d’une part avec le chargeur Sony EP et le cordon, tous deux fournis avec la tablette  et d’autre part  avec le chargeur Aukey connecté sur la sortie QC 2.0 et le cordon fourni avec.

Charge Sony vs Aukey

 

On constate une très nette réduction du temps de charge: on passe de 4h46mn  à 2h27mn , soit presque une réduction par deux du temps de charge….. Spectaculaire.

Vu les niveaux de courant atteints: 2,7A ,on peut se demander si les caractéristiques électriques des cordons USB et de leurs connecteurs ne deviennent pas critiques. J’ai donc associé  le chargeur Aukey à des cordons de différents fournisseurs.

Tablette Sony test cordons

Les relevés reportés dans cette figure montrent que c’est la cordon Sony livré avec la tablette qui est le plus performant.

On a enregistré des courants de charge de 3A alors que la notice du chargeur n’indique que 2 A. En fait la tension de sortie du chargeur descend nettement en dessous de 9V ( on est déjà à 8,2V avec 2,8A sur le relevé effectué), mais elle reste suffisante pour fournir 3A à la tablette avec un très bon cordon, Par contre les  9V de sortie ne sont même pas suffisants pour atteindre les 2A avec un mauvais cordon comme le  »no name »  utilisé ici……

Il faut donc être attentif à la qualité des cordons pour tirer la meilleur parti de ce type de chargeurs.

B) Smartphone Nexus 5

Le smartphone Nexus 5 n’est pas Quick Charge 2.0 compatible. Que peut apporter dans ce cas le chargeur Aukey?

Charge Nexus  fonction du chargeur

Ces essais ont été réalisés avec le cordon USB Sony qui s’est révélé être le plus performant au cours des essais sur la tablette.

Le chargeur Aukey ne se révèle pas le plus performant dans cette série d’essais comparatifs. On peut se demander d’où provient la différence entre ces chargeurs?

Caracteristiques chargeurs a

On constate que le courant de charge est d’autant plus élevé que le tension de sortie du chargeur est élevée. Ainsi le chargeur LG , bien que limité en courant à 1,2A délivre plus de courant lors de la charge du Nexus 5 que le chargeur Sony qui lui est censé pouvoir délivrer 1,5A …..

Comment interpréter cette observation?

J’ai comparé la tension du chargeur EP-TA10EWE directement à la sortie du boitier puis au bout du cordon Sony ( au niveau de la prise micro-usb) : J’ai obtenu les résultats suivants:

 Simulations de pertes

On constate que , bien que la tension de sortie du générateur augmente quand le courant augmente, il se passe exactement le contraire au bout du câble ,c’est à dire  à l’entrée du smartphone ou de la tablette ( courbe rouge) . On obtient une bonne simulation de cette observation (courbe verte) en introduisant une  résistance série de 0.31Ohm  au schéma équivalent du chargeur. Cette dernière résistance représente l’ensemble des résistances liées aux  connecteurs, à leurs contacts et au câble du cordon.

On constate que les pertes de tension peuvent vite devenir importantes et limiter la disponibilité de courant pour le smartphone ou la tablette à charger. C’est cette observation qui a conduit Qualcomm à introduire  d’autres tensions de chargeur: 9V et 12V. Toutes fois on se rend compte que basculer de 5V à  9V la tension d’alimentation est loin de tout régler: on voit bien que la chargeur Aukey ne travaille pas du tout dans des conditions normales quand il alimente la tablette Sony : le courant de 3A et la tension correspondante ( probablement inférieure à 8V) sont en dehors des spécifications du chargeur: 2A et 9V …… Il est probable que c’est la raison pour laquelle le nouveau standard Qualcomm QC3.0 prévoit des incrémentation de la tension de sotie du chargeur par pas de 0,2V ….. C’est bien plus satisfaisant sur le plan théorique, reste à le mettre en place en pratique sans créer des chargeurs trop complexes.

 

4°) Conclusion

Le nouveau protocole de charge QuickCharge 2.0 accélère effectivement la charge des  smartphones et tablettes compatibles avec cette norme. Par contre il faut être attentif à la qualité des cordons utilisés faute de quoi on peut perdre une grande partie de l’avantage de cette norme.

L’analyse de divers chargeurs à ma disposition montre que la vitesse de charge des  smartphones et tablettes est aussi corrélée au niveau effectif des tensions des chargeurs utilisés. Ce paramètre n’apparaît pas dans  les caractéristiques  des chargeurs indiquées par les fournisseurs…… c’est dommage…..

Dans tous les cas la vitesse de charge des smartphones et tablettes est aussi plafonnée par le courant maximal que peut admettre chacun de ces smartphones ou tablettes. Ainsi la courbe de charge du Nexus 5 obtenue avec la chargeur Samsung EP-TA10EWE et le cordon Sony s’est révélée être la courbe maximale, en effet certains autres chargeurs et câbles m’ont donné exactement la même courbe de charge.

 

Test du Runbo Q5-S

Le Runbo Q5-S est un gros smartphone durci équipé d’un écran de 4.5′ et  d’une batterie de 4200mAh nominal.  Il peut recevoir 2 cartes SIM de dimension standard.

On peut se rendre compte de son encombrement sur la photo ci-après en comparaison au Galaxy Nexus ( au milieu…….) et au S19 en haut.

Epaisseurs GN S19 Q5

La trappe d’accès à la batterie à la carte µSD et aux deux cartes SIM est fixée avec 6 vis  manœuvrables avec une pièce de monnaie.  

Runbo Q5 arrière

La version testée était la suivante:

Versions Firmware

A) La batterie :

Une charge complète a été effectuée en relevant sur un ampèremètre extérieur le courant fourni par un chargeur , le smartphone étant éteint. On en a déduit une capacité de 3900mAh. Une autre mesure effectuée grâce à l’indication de courant fournie par le smartphone lors d’un test de décharge nous donne une valeur de la capacité de la batterie de 3600mAh. La courbe de décharge ci-après montre un décrochage de l’indication du taux de charge en fin de cycle, lorsque celui-ci arrive vers le niveau 12%

Autonomie ecran seul

 

L’enregistrement de la charge à l’aide du logiciel Battery Monitor Widget montre aussi un saut du % de charge en fin de cycle cette fois-ci entre 90% et 100%.

Charge Q5 Chargeur Runbo

Ces sauts de % de charge  confirment que le logiciel interne au smartphone n’est pas calé ( ou calibré … peut-être) sur la valeur réelle de la capacité de la batterie. Il manque manifestement environ 10% de capacité par rapport aux 4200mAh annoncés, comme nous avons pu le mettre en évidence par des mesures directes.

Cette observation ne concerne bien entendu que la batterie testée ici.

Le chargeur fourni ne débite que 1 Ampère au maximum, ce qui rend la charge assez longue: près de 5 heures, par contre sa tension de sortie augmente quand le courant augmente, cela permet de maintenir le courant de charge à  1 Ampère même si le cordon USB est de moins bonne qualité.  J’ai déjà rencontré ce type de courbe de tension de sortie sur les chargeurs de la tablette Samsung Tab 2 10′ et du Toughshield R500+

Chargeur Q5-S

Une tentative de charge avec un chargeur capable de délivrer 2 ampères ne change pas la durée : le smartphone limite lui même le courant de charge à 1 Ampère

 

B) Le GPS

Ce smartphone est dédié à une utilisation en extérieur, le fonctionnement du GPS est donc un point essentiel. Je n’ai pas réussi à faire fonctionner le GPS de manière correcte même en installant le système EPO développé pour le chip GPS du fabricant MediaTek (MT 3332)  Le fix se fait par moment, mais curieusement il ne se maintient pas même sans bouger, en extérieur!!!!!

C) Autres observations.

L’écran de 4.5′ est assez lumineux , du même niveau que l’écran du R500+ ou du RangerFone S19

Appareil photo. Fonctionnement correct sous éclairage normal, par contre la couverture du flash laisse à désirer.

test flash Q5

Ce smartphone est aussi un vrai Talkie-walkie. Il s’agit ici de la version VHF (136-174MHz ). En fait c’est la version  UHF ( 400-480MHz) qui est la plus appropriée pour un usage privé en France. Bien préciser à l’achat le version souhaitée, peu de sites proposant ce smartphone précisent cette particularité.

Ce smartphone possède 7 boutons…. 1 bouton marche/arrêt, les 2 boutons de commande du niveau sonore (Remarque : La puissance d’émission sonore des hauts-parleurs est plus élevée que pour beaucoup d’autres smartphones) , 1 bouton SOS ( pas différencié des autres , c’est dommage), 1 bouton PTT ( Push to Talk) dédié à l’utilisation de Talkie-Walkie, 1 bouton dont la fonction peut être définie par l’utilisateur ou qui peut servir à activer la led du flash ou le laser de pointage et 1 bouton pour activer l’appareil photo.

D) Conclusion

Ce smartphone est plutôt encombrant, son autonomie est bonne avec sa batterie de forte capacité mais le problème rencontré avec le GPS le rend inutilisable….. Est-ce un exemplaire défectueux? Problème soumis au fournisseur: en attente de réponse

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Test du rangerfone S19

Le Rangerfone S19 ( ou S15) selon les distributeurs est une smartphone durci similaire au Toughshield R500+ déjà testé ici

1°) Description du smartphone testé:

La structure de protection de ce smartphone parait solide et bien conçue. La batterie est facilement accessible sous un capot fixé par deux vis qui peuvent être retirées même avec une pièce de monnaie.

S15 face avant S15 face arrière

Il est livré avec la version Android 4.2.2

Screenshot_2014-07-11-09-21-18

Il peut accueillir 2 cartes SIM de taille  »normale » et une carte micro SD pour étendre la mémoire..

L’écran est un 4″ avec une résolution de 854*480. Le processeur est un MTK 6589. La  référence MKT  correspond à un fabricant  taiwanais : Media Tek  qui s’impose progressivement sur le marché des smartphones grâce à des prix très attractifs. Il n’a pas encore fait l’unanimité sur le plan des performances.

Il offre deux boutons  supplémentaires: SOS et PTT  mais ni le fournisseur ni les revendeurs ne daignent  indiquer comment les utiliser dans des applications tierces malgré de multiples relances, contrairement à Toughshield……

S15 coté connecion

S15 coté tonalité

Un des points positifs est sa batterie de capacité 2600mAh.

2°) La batterie

Dans un premier temps on a effectué une charge complète dans le smartphone puis on a retiré la batterie du smartphone pour la placer dans un circuit de décharge composé d’une résistance de puissance, d’un voltmètre et d’un ampèremètre. Les deux appareils de mesure sont connectés à un PC qui collecte les données.

Tension décharge batterie sur résistance

On constate que la sécurité interne de la batterie arrête la décharge 3 Volts.  Le plus souvent le seuil de sécurité est à 2,5V, mais ce niveau n’est pas déterminant puisque le smartphone arrête de fonctionner et de tirer sur la batterie dès 3,5 V. La capacité calculée à partir de ces données est de 2600mAh, en complet accord avec la spécification fournisseur.

L’application Battery Monitor Widget   permet d’accéder à la valeur du courant consommée par le smartphone. Un test de décharge et le calcul de la capacité à partir de ces données confirme la valeur de 2600 mAh , ce qui valide la valeur du courant obtenue avec cette application. Les mesures de consommation de ce smartphone s’en trouveront grandement simplifiées par la suite.

L’exploitation des résultats du test de décharge mettent en évidence un petit problème de qualité concernant le % charge affiché : on constate un écart de niveau, un saut  de valeur vers les 15% et un blocage à 1% pendant 1/2 heure en fin de décharge

Décharge S19

La charge: On a testé plusieurs chargeurs secteurs. Ce smartphone est compatible avec les chargeurs   »Android » ou les chargeurs « Apple ». Dans tous les cas il se cale à un courant de 1000mA au départ de la charge et la durée de charge est pratiquement constante. Un aspect intéressant à noter est son comportement avec le Hub Orico:  

Charge S19

On mesuré par ailleurs  les caractéristiques du Hub Orico en tant que chargeur. Il fournit une tension de sortie inférieure à 5V, un peu trop faible  pour offrir un débit de courant optimum, mais on atteint tout de même une charge à plus de 800mA et cela sans utiliser un cordon spécialement performant tel que celui proposé ici.  L’intérêt est qu’il est possible de continuer à transférer des données entre un PC et ce smartphone même avec ce courant de charge. Ce smartphone est donc conforme à la nouvelle norme  USB BC 1.2

La consommation:

       L’écran en réglage luminosité maximale consomme 230mA, et ceci quelque soit le type d’image à afficher, ce qui est typique d’un écran LCD.
Le GPS  consomme 55 mA environs
       En mode vidéo avec écran à luminosité maximale et son au maximum aussi il consomme 285mA

Cela constitue une belle autonomie avec sa batterie de 2600mAh

3°) Le GPS

Dès les premiers test on a constaté un délai relativement long pour faire un fix. Par contre la précision semble tout à fait correcte comparée à mon Galaxy Nexus.

On a voulu mieux quantifier cette sensation de lenteur de fix. Un log a été ajouté à l’application WRIM  où sont enregistrés les temps entre le lancement de l’application et l’obtention du fix du GPS.

Les résultats sont reportés sur le graphique suivant:

 GPS fix S19 et GN

Les relevés en bleu concernent le S19 tel que réceptionné: seulement 40% des premiers fix se font en moins de 30 secondes…. ce n’est pas beaucoup si on compare à un Galaxy nexus ( relevés en vert) qui totalise plus de 90% de démarrages en moins de 30 secondes.

Ce problème de fix avec les processeurs MTK semble bien connu. La société a d’ailleurs mis en place  EPO un système « amélioré » du A-GPS et un site FTP sur lequel il faut se connecter pour mettre à jour les fichiers  correspondants. La mise à jour se révèle délicate en raison de nombreux échecs de connexion ,mais quand on y arrive on note une petite amélioration des fix (relevés mauves): on passe à près de 80% de fix en moins de 30s  mais il reste encore trop de fix >60. Plusieurs sites expliquent la marche à suivre dont celui-ci

4°) Autres observations

Les photos sont très correctes même en faible éclairage. On note quelques instabilités de la mise au point automatique. La lecture de codes à barre ne pose aucun problème.

Le NFC fonctionne correctement

Test compratif de transmission de données entre Galaxy Nexus vs Toughshield R500+ et Rangerfone S19

1°) Les cartes SIM

Le Toughshield R500+ et le RangerFone S19 ( qu’on peut trouver aussi sous la référence S15 chez certains distributeurs) offrent la possibilité d’installer deux cartes. Le Samsung Galaxy Nexus n’accepte qu »une carte SIM

Sur le R500+, le choix du connecteur de la carte SIM fixe le mode de communication : Connecteur 1: WDCMA (3G/UMTS) ; Connecteur 2: GSM (2.5/2.75G)

(Voir en annexe les débits moyens de chaque protocoles)

logements carte SIM

Sur le S19 le mode de communication WCDMA/GSM est aussi défini par le choix du connecteur dans lequel on place la carte SIM.

S15 support cartes

Sur le  Samasung Galaxy Nexus  Le mode 3G est proposé par défaut. Il est possible d’imposer le mode 2G ( GPRS/EDGE) dans la section  »Paramètres du réseau mobile ».

2°) Conditions des tests:

Les deux tests présentés ici ont été réalisés avec deux cartes SIM Bouygues Telecom attachées à deux abonnements identiques.

Les smartphones ont été testés 2 par 2 ,en même temps, placés côte à côte dans le même véhicule.

Les données de communication sont enregistrées par l’application VDLysPDA Geo ( option Cidlog activée voir ici :http://tuto.vdlys.com/Website1.php?data=VDLysPDA_Geo) . Cette application  envoie un relevé de position GPS toutes les minutes et attend l’accusé de réception du serveur pour valider le transfert de donnée. Le volume de donnée à chaque transaction est de quelques octets seulement.

Les données validées sont notées OK. Si l’accusé de réception n’est pas reçu, la donnée correspondante est notée NOK.

A chaque transfert de données les caractéristiques de l’émetteur radio sont enregistrées dans un fichier de log. Chaque ligne du fichier est composé des éléments suivants : Exploitant, date et heure, CID,LAC , niveau de réception, type de transfert de données : Edge; UMTS etc, coordonnées GPS et  résultat de la transmission des données ( OK/NOK).

3°) Résultats

            I) Le secteur de St Clair sur Epte sur lequel on se penche particulièrement ici est couvert par un  émetteur Bouygues Telecom dont les caractéristiques déclarées sont les suivantes:

Emetteur St Clair sur Epte

(Source www. cartoradio.fr)

                  a) R500+ et S19 en WCDMA à St Clair sur Epte

test comparatif R500+( Carte SIM en 1:WCDMA)  vs  S19 ( carte SIM en  WCDMA)

Exploitant

date heure

CID

LAC

P

Mode

Lati

Longi

BYTEL

20140729214100

246

32158

CONNECTED

13

EDGE

49,206681

1,67899

OK

S19

Bouygues Telecom

20140729214104

246

32158

CONNECTED

13

EDGE

49,205885

1,67832

OK

R500+

BYTEL

20140729214205

246

32158

CONNECTED

19

EDGE

49,204953

1,67316

OK

S19

Bouygues Telecom

20140729214209

246

32158

CONNECTED

26

EDGE

49,205932

1,67167

OK

R500+

BYTEL

20140729214307

246

32158

CONNECTED

18

EDGE

49,208556

1,66808

OK

S19

Bouygues Telecom

20140729214311

246

32158

CONNECTED

24

EDGE

49,209229

1,66823

OK

R500+

BYTEL

20140729214409

246

32158

CONNECTED

27

EDGE

49,209806

1,6685

OK

S19

Bouygues Telecom

20140729214413

246

2459156

CONNECTED

30

EDGE

49,209818

1,66844

NOK

R500+

BYTEL

20140729214511

246

32159

CONNECTED

24

EDGE

49,209806

1,6685

OK

S19

20140729214524

-1

-1

49,209818

1,66844

NOK

R500+

BYTEL

20140729214615

246

32159

CONNECTED

26

EDGE

49,209806

1,6685

OK

S19

20140729214634

-1

-1

49,209818

1,66844

NOK

R500+

BYTEL

20140729214717

246

32159

CONNECTED

27

EDGE

49,20977

1,66849

OK

S19

20140729214735

-1

-1

49,209818

1,66844

NOK

R500+

BYTEL

20140729214820

246

32159

CONNECTED

25

EDGE

49,20977

1,66849

OK

S19

20140729214836

-1

-1

49,209818

1,66844

NOK

R500+

BYTEL

20140729214922

246

32159

CONNECTED

28

EDGE

49,20977

1,66849

OK

S19

20140729214937

-1

-1

49,209002

1,66809

NOK

R500+

BYTEL

20140729215024

246

32158

CONNECTED

20

EDGE

49,207919

1,66791

OK

S19

20140729215039

-1

-1

49,207363

1,66955

NOK

R500+

BYTEL

20140729215126

246

32158

CONNECTED

21

EDGE

49,204535

1,67364

OK

S19

20140729215140

-1

-1

49,203797

1,67646

NOK

R500+

BYTEL

20140729215228

246

32158

CONNECTED

13

EDGE

49,206488

1,67875

OK

S19

Bouygues Telecom

20140729215248

246

32158

CONNECTED

17

EDGE

49,207082

1,68045

OK

R500+

BYTEL

20140729215330

246

32157

CONNECTED

11

EDGE

49,204919

1,68391

OK

S19

Bouygues Telecom

20140729215350

246

32158

CONNECTED

16

EDGE

49,203278

1,6877

OK

R500+

BYTEL

20140729215434

246

32158

CONNECTED

5

EDGE

49,199358

1,69628

OK

S19

Bouygues Telecom

20140729215452

246

32158

CONNECTED

10

EDGE

49,19728

1,70063

OK

R500+

BYTEL

20140729215538

246

32158

CONNECTED

11

EDGE

49,192836

1,71133

OK

S19

Bouygues Telecom

20140729215555

246

32158

CONNECTED

13

EDGE

49,19109

1,71544

OK

R500+

BYTEL

20140729215650

246

32158

CONNECTED

12

EDGE

49,185558

1,72876

OK

S19

Bouygues Telecom

20140729215657

246

32158

CONNECTED

17

EDGE

49,185204

1,72964

OK

R500+

Les données sont classées par ordre chronologique.

On constate qu’en arrivant vers St Clair sur Epte les deux smartphones sont connectés sur le même canal ( LAC) du même émetteur (CID) : 32158/246. Les données sont transférées  avec succès. Puis le R500+ cherche à se connecter sur le canal 2459156 !!!!. Ce canal correspond à une communication UMTS. La liaison est un échec , donc les données ne sont pas transférées: Notées NOK

Ce qui suit est plus gênant: Le R500+  n’arrive plus à se connecter et les 7 tentatives suivantes de transfert de données sont un échec.

Pendant ce temps de S19 fonctionne correctement. Il nous indique un niveau de réception très élevé, ce qui parait normal : on est à proximité immédiate de l’émetteur.

En s’éloignant, le niveau de réception baisse,  le R500+ arrive alors à rétablir la connexion avec l’émetteur.

                         b) R500+ en GSM et Galaxy Nexus à St Clair sur Epte

Test comparatif Galaxy  Nexus ( noté GN)   vs  R500+ (carte SIM en 2: GSM)

B.T.

20140617202925

256

458

CONNECTED

13

EDGE

49,19825

1,69862

OK

R 500+

B.T.

20140617203011

20371

2459156

CONNECTED

24

UMTS

49,205897

1,67187

OK

GN

B.T.

20140617203027

256

458

CONNECTED

13

EDGE

49,205905

1,68685

OK

R 500+

B.T.

20140617203115

20371

2459156

CONNECTED

24

UMTS

49,209549

1,66834

OK

GN

B.T.

20140617203129

256

458

CONNECTED

13

EDGE

49,209483

1,68362

OK

R 500+

B.T.

20140617203218

20371

2459156

CONNECTED

20

UMTS

49,209915

1,66853

OK

GN

B.T.

20140617203231

246

32157

CONNECTED

13

EDGE

49,206659

1,67873

OK

R 500+

B.T.

20140617203334

246

32158

CONNECTED

22

EDGE

49,205672

1,67216

OK

R 500+

B.T.

20140617203422

246

32159

CONNECTED

31

EDGE

49,209775

1,66863

OK

GN(1)

B.T.

20140617203438

246

32158

CONNECTED

24

EDGE

49,209428

1,66827

OK

R 500+

B.T.

20140617203525

246

32159

CONNECTED

29

EDGE

49,209195

1,66818

OK

GN

B.T.

20140617203540

246

32159

CONNECTED

29

EDGE

49,209823

1,66849

OK

R 500+

B.T.

20140617203627

246

32158

CONNECTED

26

EDGE

49,206505

1,67088

OK

GN

B.T.

20140617203644

246

32159

CONNECTED

29

EDGE

49,209823

1,66849

OK

R 500+

B.T.

20140617203729

246

32158

CONNECTED

21

EDGE

49,205026

1,67799

OK

GN

B.T.

20140617203746

246

32159

CONNECTED

29

EDGE

49,209823

1,66849

OK

R 500+

B.T.

20140617203831

246

32158

CONNECTED

22

EDGE

49,206087

1,68162

OK

GN

B.T.

20140617203848

246

32159

CONNECTED

27

EDGE

49,209255

1,66818

OK

R 500+

B.T.

20140617203933

246

32158

CONNECTED

19

EDGE

49,200722

1,69333

OK

GN

B.T.

20140617203950

246

32158

CONNECTED

25

EDGE

49,206549

1,67075

OK

R 500+

B.T.

20140617204035

246

32158

CONNECTED

17

EDGE

49,194013

1,70807

OK

GN

B.T.

20140617204053

246

32158

CONNECTED

27

EDGE

49,204986

1,67793

OK

R 500+

B.T.

20140617204138

246

32158

CONNECTED

14

EDGE

49,187349

1,72436

OK

GN

B.T.

20140617204155

246

32158

CONNECTED

27

EDGE

49,206023

1,68165

OK

R 500+

B.T.

20140617204242

246

32158

CONNECTED

25

EDGE

49,183015

1,73479

OK

GN

B.T.

20140617204257

246

32158

CONNECTED

27

EDGE

49,200954

1,69304

OK

R 500+

B.T.

20140617204344

246

32516

CONNECTED

13

EDGE

49,176017

1,75137

OK

GN

B.T.

20140617204359

246

32158

CONNECTED

27

EDGE

49,194343

1,70769

OK

R 500+

B.T.

20140617204446

246

32054

CONNECTED

17

EDGE

49,165711

1,76176

OK

GN

B.T.

20140617204502

246

32158

CONNECTED

27

EDGE

49,187502

1,72412

OK

R 500+

Ce relevé réalisé dans le même secteur que le précédent montre que le R500+  configuré en GSM n’a pas rencontré de problèmes de connexions.

Le relevé sur le Galaxy Nexus  nous apprend que le canal 2459456 est bien de l’UMTS et que l’émetteur correspondant est le 20371 et non le 246 ……

Par la suite ( A partir de la ligne repérée GN(1)) le Galaxy Nexus a été bloqué en 2G de manière à pouvoir mieux comparer le comportement des deux smartphones.

   II) Bilan sur l’ensemble du test, comportant environ 130 transferts de données:

                       – Perte complète de connexion: On ne récupère aucune donnée de l’émetteur: Exemple de donnée collectée:

20140617210615

-1

-1

      49.080899 2.003806 NOK R500+

                   R500+ /WCDMA : 7 cas ( en plus du cas de St Clair sur Epte présenté plus haut )

                   S19      /WCDMA : 0 cas

                   R500+ /GSM        : 2 cas ( dont 1 comportant 2 tentatives successives)

                   Galaxy Nexus       : 0 cas

                        – Echec de connexion:  On récupère seulement l’identification de l’émetteur et du canal mais la connexion data n’a pu être établie

B.T.

20140729230246

20181

33967895

     

48,93978

2,251455

NOK R500+

                   R500+ /WCDMA : 1 cas ( comportant 2 tentatives successives)

                   S19      /WCDMA : 1 cas ( comportant 5 tentatives successives)

            Ces deux cas ont été observés au même endroit , devant un feu rouge, ce qui explique le nombre de tentatives successives enregistrées. Il peut y avoir aussi un doute sur le fonctionnement de l’émetteur correspondant au moment du passage

                  R500+ /GSM        : 0 cas

Galaxy Nexus      : 0 cas. Ce cas d’échec de connexion ( observé très rarement avec le GN) peut correspondre à un émetteur en panne spécifique sur la transmission de données, mais pas sur la téléphonie . Il convient de confirmer la panne par plusieurs relevés à des moments différents pour avoir quelque chance d’être crédible auprès de l’exploitant…….( Expérience vécue……)

                        – Echec de  transmission de données : Accusé de réception des données pas reçu.

B.T.

20140617211535

246

30681

CONNECTED

9

EDGE 49.081575 2.069395 NOK R500+

                     R500+ /WCDMA : 1 cas ( en plus du cas de St Clair sur Epte)

                     S19      /WCDMA : 7 cas

                     R500+ /GSM       : 2 cas

                     Galaxy Nexus      : 0 cas. A l’issue de nombreux relevés effectués avec ce smartphone, son taux d’échec se révèle inférieur à 1%; tout à fait satisfaisant pour un matériel  »grand public »

 

4°) Commentaires :

            Le R500+/

Le taux d’échecs de transfert  du R500+ est de 8/130 en WDCMA. et de 4/130 en mode EDGE

Le R500+ a du mal à se régler quand le niveau de réception est très élevé .en WCDMA..

L’observation visuelle du fonctionnement en WCDMA montre que le smartphone change beaucoup plus fréquemment d’émetteur que les autres smartphones. Est-ce l’une des origines du problème?

  Le S19

            Le S19 n’a été testé pour l’instant qu’en WCDMA; son taux d’échecs est similaire au R500+: 7 /130 . Ces échecs ont tous eu lieu à un niveau de réception inférieur à 11. A l’opposé du R500+ on peut se demander si le processus de changement d’émetteur n’est pas trop lent ou se déclenche à un niveau trop faible .

   Le Samsung Galaxy Nexus  On n’a enregistré aucun échec avec ce smartphone sur ce test. En fait les enregistrements du fonctionnement des transferts de données sont faits en permanence sur ce smartphone. On enregistre un taux d’échecs moyen inférieur à 1%.

            Sur St Clair sur Epte où la seule offre 3G (UMTS) est en 900MHz on constate que les deux smartphones  R500+ et S19 fonctionnent en 2G (EDGE) faute de disposer de la  gamme 3G en 900MHz alors que le Galaxy Nexus l’exploite.

5°) Conclusions

Ces tests montrent que le transfert de données  »en live » n’est pas très fiable avec le R500+ et le S19. Il est indispensable que les applications qui mettent en oeuvre des transferts de données disposent d’une mémoire tampon permettant ce transfert de données en différé et effectuent autant de tentatives de transferts que nécessaire jusqu’au succès de la transmission. L’absence de la bande 3G 900MHz n’est un handicap qu’au niveau de la vitesse de transmission, les smartphones basculant automatiquement en 2G  EDGE, si le fournisseur la met à disposition ou sinon en GPRS, encore un peu plus lent…..

6°) Annexe:  Débits moyens selon les protocoles ( Source Wikipédia)

              2G GSM Échanges de type voix uniquement 9,05 kbps

2.5G

GPRS Échange de données ou voix( pas les deux en même temps) 17,9 kbps

2.75G

EDGE Basé sur réseau GPRS existant 64 kbps

3G

UMTS Voix + données 144 kbps rurale, 384 kbps urbaine,1,9 Mbps point fixe

3.5G ou 3G+ ou H

HSDPA Évolution de l’UMTS 3,6 Mbps

3.75G ou 3G++ ou H+

HSDPA+ Évolution de l’UMTS 5 Mbps

Test du ToughShield R500+

Le smartphone Toughshield R500+ est un smartphone durci  double carte SIM  muni une touche spécifique rouge , facilement accessible, pour un éventuel d’appel d’urgence.

La  fiche technique fournisseur précise les autres caractéristiques de ce produit typiquement professionnel.

Photo R500+

 

Deux batteries sont proposées, la modèle standard de 1500mAh et un modèle à 3600mAh qui nécessite un cache arrière spécial ( voir la photo de droite ci-dessus )

Versions testée:

Config R500+

Observations

1°) L’écran  est deux fois plus  lumineux que celui de mon Galaxy Nexus. J’ai effectué cette comparaison sur un fond blanc à luminosité maximale à l’aide de la cellule de mon appareil photo. C’est un point positif pour un usage en extérieur

2°) L’appareil photo de 5Mp est AutoFocus ce qui permet de lire les codes à barre contrairement la version précédente R500

3°) Le fix du GPS est très rapide ( quelques secondes)

4°) Analyse de la batterie de 1500mAh et de l’indicateur de charge.

La capacité de la batterie a été mesurée à 1450mAh dans la plage des tensions utilisées par le smartphone, sous réserve de laisser le chargeur connecté au smartphone environs 20mn après le signal de fin de charge ( basculement de la led du rouge au vert). On comprend mieux ce qu’il se passe sur l’enregistrement suivant: la tension de la batterie continue à augmenter alors que la charge est annoncée complète à 100% ……

Fin de charge Fr

 

Analyse de la décharge de la batterie à courant constant : cet essai est réalisé avec l’application GPS test et l’écran réglé à la luminosité maximale. Cette même expérience réalisée sur d’autres smartphones confirme bien qu’on obtient ainsi une décharge à courant constant.

Décharge à courant constant

 Cet enregistrement met en évidence que le %  charge  affiché est assez éloigné de la courbe théorique ( en rose ), en particulier en fin de décharge où la valeur de 1% reste affichée pendant 35mn….

5°) Identification des chargeurs

Type de chargeur Identification par le R500+
Lignes de données en court-circuit  (R< 200 Ohm)  »AC »
Lignes de données en circuit ouvert ( R> 200Ohm) « Wireless »
Port  USB 2.0 sur PC ou Hub  »USB »

Les smartphones choisissent le niveau de courant de charge en fonction du type de chargeur qu’ils identifient. Cette identification se fait grâce aux lignes de données.  Quand les lignes de données sont en circuit ouvert , les smartphones, habituellement, identifiaient le chargeur comme une source à faible courant ( < à 500mA) désignée  »USB » . Le R500+ l’identifie comme une source  »Wireless »  ( nouveau type de chargeur sans fil ) à fort courant. 

6°) Les boutons de commande sont très mal éclairés ce qui rend l’utilisation du smartphone difficile dans l’obscurité

boutons de commande

7°) Le flash de l’appareil photo s’active pour aider à la mise au point en ambiance sombre, par contre il reste à la même puissance à la prise de photo, ce qui est un niveau beaucoup trop faible pour assurer une exposition correcte.

8°) La connexion USB latérale  peut poser un problème sur les supports de voiture habituels

Bouton SOS

 

Brodit à sorti une support adapté  pour solutionner ce point délicat

.Brodit support

9°) Le chargeur secteur fourni avec le smartphone présente du jeu entre la prise française amovible et le bloc chargeur, ce qui provoque des coupures d’alimentation aléatoires.

Charger sa tablette….. suite

La mise à jour de la tablette Samsung Galaxy Tab 2 10.1 (modèle GT-P5110 ) de la version Android 4.0.3  à la version Android 4.1.2 change complètement les conditions de charge sans qu’on s’en aperçoive, si on n’utilise que  le chargeur fourni d’origine à savoir le modèle ETA-P11JBE délivrant 2 A

Il arrive sur le marché des chargeurs tant secteur que  »voiture » et des Hub USB délivrant jusqu’à 2A et plus. On peut constater essayant de charger la tablette Tab 2.0 que malgré leur aptitude à fournir des courants élevés ils ne sont pas reconnus et la charge se fait à faible courant. Certains se disent aussi compatibles Apple. Bref il devient difficile de s’y retrouver. 

J’ai regardé de plus près certains d’entre eux et je vous donne ici quelques unes de mes observations. 

1°) Rappel des normes de chargeurs et de la connectique USB associée.

Lorsque les ^premiers chargeurs secteur ou voiture qui assuraient la charge via les connexions USB  ont été introduits , il est vite apparu qu’il fallait que le smartphone puisse distinguer une connexion vers un PC  (notée  »USB » et limitée à 500mA)  d’une connexion vers un simple chargeur fort courant (notée  »AC »). Une norme des Télécom chinoises, adoptée progressivement par tous les fabricants sauf Apple, a proposé que l’identification d’un chargeur fort courant se fasse de la manière suivante: les deux fils de données sont mis en court-circuits ( résistance inférieure à 200 Ohm) et restent flottant par rapport à l’alimentation. La situation était trop simple pour en rester là……

Apple a décidé d’identifier les sources à sa manière:

    – Chargeur faible courant (   »USB »  <500mA) : fil DATA + = 2,0V     ; fil DATA- = 2,7V

    – Chargeur fort courant ( »AC »  jusqu‘à 2,1A) :  fil DATA + = 2,7V ; fil DATA -  =2,0V

Depuis est arrivée la norme USB 3.0 qui fixe à 900mA la limite de courant que doit être capable de fournir un PC via la prise USB correspondante.

On commence à voir apparaître sur le marché des Hub USB avec connectique USB2.0 ou USB3.0 conformes à la norme USB BC1.2, annoncés capables de délivrer jusqu’à 2,1A ( la norme exige 1,5 A minimum) tout en assurant une communication de données: autrement dit il s’agit d’un  »super USB ». Ces Hub seront très utiles aux développeurs d’applications sur les tablettes, en effet l’écran d’une tablette consomme nettement plus que ce que délivre la sortie USB2.0 d’un PC en conséquence il  est donc nécessaire de temps à autres d’interrompre le développement pour recharger la tablette……
Les matériels conformes à cette dernière norme sont censés communiquer entre eux et identifier tous les cas possibles : norme Telecom Chine, norme Apple ainsi que les nouvelles configurations décrites dans cette norme, dont les Hub USB de puissance ……  Mais ce n’est pas fini…….

Qualcomm a lancé deux nouveaux protocoles de charge: QuickCharge 1.0 et 2.0, compatibles avec l’USB BC1.2. La version QuickCharge 1.0  ne concerne que la gestion du courant de charge de la batterie au niveau du smartphone ou de la tablette, elle est déjà utilisé sur certains matériels. La version 2.0 mettra en oeuvre des chargeurs spécifiques capables d’augmenter leur tension de sortie sur demande du smartphone ou de la tablette. Les premiers chargeurs sont prévus pour début 2014.

2°) Analyse de quelques chargeurs récents:

      a) Chargeur secteur Samsung ETA-P11JBE  fourni avec la tablette Galaxy Tab 2 10.1 et compatible avec certains autres modèles Samsung…… pas tous ….ce serait trop simple!!!! :

Chargeur Samsung 2A red2 

 

           Courant maximal annoncé :  2A

           Tension DATA+ et DATA- = 1,2V . Résistance entre DATA+ et DATA- : court-circuit. C’est un protocole                     spécifique Samsung…….

.    

 

 

 

b) Chargeur secteur Portapow crystal

Chargeur Portapaw

 

 

 

            Courant maximal annoncé: 4,2 A en cumul sur les 4 sorties .

             – 1 sortie  »Ipad Fast »  Tension DATA+ et DATA- = 2,7V . Résistance entre DATA+ et DATA-:  46 kOhm

                – 3 autres sorties  Tension DATA+ et DATA- : flottant  Résistance entre DATA+ et DATA-: 0 Ohm

 

 

 

 

c) Chargeur voiture SCN-0056

Chargeur voiture double

 

            Courant maximal annoncé: 2,1A

            Tension DATA+ = 2,7V ; Tension DATA- = 2V : Résistance entre DATA+ et DATA-:  53 kOhm

 

 

 

Caractéristiques électriques de ces chargeurs mesurées sur des charges résistives

 

Caracteristiques des chargeurs

Commentaires :

         a) Seul le chargeur de voiture SCN-0056 est conforme à la norme Apple quant à la signalisation des lignes de données, par contre, en pratique, il est incapable de délivrer les 2,1A annoncés en continu : il chauffe trop et la sécurité thermique interrompt son fonctionnement…….

         b) Le chargeur Samsung présente une caractéristique inhabituelle pour un chargeur: Sa tension de sortie augmente quand le courant augmente…. C’est un choix très astucieux  qui permet de compenser la résistance électrique du câble de liaison entre le chargeur et la tablette, à condition que cette résistance soit aux environs de 0,175 Ohm  .Dans le cas où la résistance est plus élevée, cela peut entraîner des conditions de charges très dégradées….( voir exemple plus loin)

         c) Le chargeur Portapow: Ses quatre sorties présentent la même caractéristique courant-tension, testées séparément. Seul le câblage des fils de données diffère entre la sortie  »Ipad Fast  » et les trois autres sorties  

Que se passe-t’il quand on connecte des smartphones ou des tablettes à ces chargeurs:

  Data en C.O.* Portapow  »Ipad » Portapow ‘autre » SCN-0056 Samsung
Samsung Galaxy S Android 2.2    »USB »    »USB »      »AC »     »USB »
   »AC »
Galaxy Nexus Android 4.0.4    »USB »    »USB »      »AC »    »USB »    »AC »
Galaxy Nexus Android 4.3    »USB »    »USB »      »AC »    »USB »    »AC »
Galaxy Tab 2.0 Android 4.0.3     »AC »        »AC »      »AC »
Galaxy Tab 2.0 Android 4.1.2    »USB »     »AC »
   »USB »
    »AC »    »AC »
ToughShield     R500+ Android 4.1.2  »Wireless »  »Wireless »
    »AC »
  »Wireless »
   »AC »
Rangerfone     S19 Android 4.2.2     »AC »
    »AC »
    »AC »
   »AC »
Nexus 5
Android 5.0.1    « USB »     »AC »
    »AC »
    »AC »
   »AC »
Sony Xperia Z3 Tablet
Android 4.4.4    « USB »     »AC »
    »AC »
    »AC »
   »AC »

* Les lignes DATA sont considérées en Circuit Ouvert (C.O.) si la résistance entre ces deux lignes est > 200 Ohm

 »Wireless »  : Option de charge sans fil dont la détection semble liée à l’impédance entre les fils de données. Norme Android ??

Remarque importante :  les smartphones et les tablettes choisissent les conditions de charge en fonction du type de chargeur qu’ils ont identifiés  et non en fonction  des performances du chargeur connecté.

La configuration Apple fort courant n’est pas reconnue par les smartphones Android testés par contre elle est reconnue par le Galaxy Tab 2.0 au moins dans la version Android 4.1.2

Pour tirer parti des forts courants disponibles sur les chargeurs type Apple avec les smartphones testés il faut utiliser :
           – Soit un câble USB spécifique de charge ( dont les fils DATA ont été mis en court-circuit à la fabrication)
Adaptateur USB fast charge
           – Soit en utilisant un adaptateur comme le propose entr’autre Portapow ( photo ci-jointe)

 

 

 

 

 

Selon la norme US BC1.2  la tension de sortie des chargeurs doit se situer  entre 4,75V et 5,25V . La tension de la batterie à charger atteint 4,2V en fin de charge. L’écart entre ces deux niveaux est faible, il faut donc veiller à réduire au maximum les résistances parasites  surtout quand on veut pouvoir recharger sa batterie à plus de 1A.

 Samsung chargeur Rs

L’exemple ci-dessus montre que simplement  insérer  une rallonge entre la câble standard de la Galaxy Tab 2.0 et le chargeur  a pour conséquence de réduire sensiblement le courant de charge. Il faut donc surveiller l’état des connecteurs du câble, de la tablette et du chargeur et ne pas hésiter à changer de câble en cas de problème.

Par ailleurs la consommation en courant de l’écran de la Galaxy Tab 2.0 est sensiblement plus élevé que le courant de charge en configuration  »USB » ( faible courant: <500mA)  . Cette situation rend momentanément impossible le démarrage de la tablette quand la batterie s’est trouvée complètement déchargée et qu’on ne dispose pas de chargeur reconnu comme  »AC » ( fort courant); en effet dès qu’on branche un chargeur l’écran s’allume pus s’éteint faute de suffisamment  de courant disponible et ainsi de suite…. Il faut arriver à arrêter la tablette pour que la charge puisse être réalisée.

A noter aussi que, en cas de mauvais contact sur les lignes DATA la tablette se met en configuration de charge   »USB »  comme le montre le tableau ci-dessus ( colonne DATA en C.O.)  avec l’inconvénient qui vient d’être décrit décrit  si la batterie est complètement déchargée.

 

3°) Le Hub ORICO UCHA-60W  7 ports USB

ORICO-UCHA-60W red

 

 

 

Courant max annoncé: Ports 1 à 4 : 2,1A  sur chaque ports 

                                      Ports 5 à 7: 2,1A  en cumulé sur l’ensemble de ces trois ports

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Relevés électriques réalisés sur des charges résistives :

Chargeurs Samsung & Orico courbe

La tension de sortie est dans la limite inférieure de la plage de tension normalisée. Cela peut  limiter sensiblement le niveau de courant disponible pour la charge à courants >1A selon la qualité du câble USB utilisé.

 

 Connexion de smartphones et tablette à ce hub

 

    Hub UCHA-60W
Samsung Galaxy S Android 2.2   »AC »
Galaxy Nexus Android 4.0.4   »AC »
Galaxy Nexus Android 4.3   »AC »
Galaxy Tab 2.0 Android 4.1.2  »USB »
ToughShield R500+ Android 4.1.2  »USB »
RangerPhone S19
Android 4.2.2  »USB* »
Nexus 5
Android 5.0.1  »USB* »
Sony Xperia Z3 tablet compact
Android 4.4.4  »USB* »

La notation « USB* » est utilisée ici pour indiquer qu’il est possible de à la fois charger de smartphone à fort courant ( >500mA) avec une connexion USB 2.0 et de transmettre des données au travers de cette liaison. Ce Hub répond donc bien à la norme USB BC 1.2  à laquelle il se réfère. Il faut donc disposer aussi de smartphones et tablettes récents compatibles avec cette même norme, comme le RangerFone S19,   le Nexus 5 ou la Tablette Sony Xperia Z3  pour en tirer le meilleur parti

La tablette Samsung Galaxy Tab2.0 reconnait ce hub en tant que tel, par contre le courant d’alimentation de la tablette reste dans la plage <500mA , ce qui ne résout pas le problème de la décharge de la tablette pendant la connexion au PC , écran allumé…… A l’opposé la tablette Sony, elle, se charge rapidement sur ce Hub ( article détaillé à venir)

Les smartphones Rangerphoner S19 et Nexus 5 ( article détaillé à venir) reconnaissent ce Hub comme une connexion de données USB  et un chargeur fort courant

Batterie Mugen 2000mAh pour Galaxy Nexus

J‘utilise mon Samsung Galaxy Nexus depuis un peu plus d’un an ( à ce jour soit le 01/06/2013) et il me semble que l’autonomie s’est dégradée. Je découvre que Mugen propose une batterie de 2000mAh de capacité dans les mêmes dimensions que la batterie originale Samsung qui ne fait que 1750 mAh.  Je décide de la commander au prix de 44.50$ soit sensiblement plus cher qu’une batterie Samsung originale qu’on peut trouver à partir de 15€ …… les 250mAh supplémentaires ne sont pas donnés!!!!!!

Deux semaines après je reçois la  »super batterie »:

Batterie Mugen 2000mAh pour Galaxy Nexus  dans Smartphone batterie-mugen-2000

Les premiers tests ne sont pas particulièrement convaincants, je décide de faire le test que je pratique habituellement, à savoir : Je change la batterie à 100% puis lance le GPS avec GPS Test l’écran étant constamment allumé à la luminosité maximale. J’enregistre la chute du % de charge avec Battery Monitor Widget.  Faute de disposer de relevés de courant dans le Galaxy Nexus cet essai ne permet pas d’avoir accès à une valeur chiffrée de la capacité de la batterie, mais c’est un bon moyen de comparaison.

Le résultat confirme les premières impressions: le relevé effectué avec cette nouvelle batterie est très similaire au relevé que j’avais effectué quand j’avais réceptionné ce même smartphone presque neuf:

compararison-sam-mug-neuves-sur-gps Batterie Li-Ion ; Capacité dans Technique

N’aurais-je donc acheté très cher qu’une banale batterie équivalente à la batterie Samsung d’origine?????

Avant de me plaindre auprès de Mugen je décide de  mettre en place une méthode de  mesure plus précise et plus délicate que je n’avais pas encore testée, car potentiellement dangereuse et fortement déconseillée par les fabricants de batteries Je n’ai donc pas de données issues de ce test sur la batterie Samsung neuve puisque je viens juste le mettre en place et que je n’ai à ma disposition que deux Galaxy Nexus  »anciens »

Après avoir bien rechargé la batterie dans le Galaxy Nexus je l’enlève du smartphone je la connecte à une résistance de 10 Ohm et j’enregistre sa tension pendant qu’elle se décharge. Je réalise la même expérience sur la batterie Samsung  »fatiguée » de mon smartphone ainsi que sur la batterie Samsung d’un autre Galaxy Nexus du même age et utilisé de manière similaire au mien.

comparaison-capacite-samsung-1-1-2-et-mugen

 

Les courbes montrent que les deux batteries Samsung sont au même  niveau d’usure après un peu plus d’un an d’utilisation intensive. D’autre part  la batterie Mugen neuve ne présente pas une capacité particulièrement plus élevée. Les calculs à partir de ces données donnent 1670mAh pour la batterie Mugen annoncée à 2000mAh!!!!!!

Les deux batteries Samsung  »usagées » sont au niveau de 1570mAh. D’après le relevé comparatif relatif aux  batteries neuves le modèle  Samasung  aurait une capacité équivalente à la batterie Mugen soit 1670mAh pour une capacité nominale annoncée de 1750mAh. On est dans ce cas un écart  normal compte tenu des tolérances de fabrication et de mesures.

Les 2 batteries Samsung auraient donc perdu 100mAh  de capacité au bout d’environ  1 an d’utilisation.

Je décide donc de contacter Mugen pour leur faire part de mes résultats.  Après quelques échanges de Email,  ils me proposent de retourner cette batterie et de m’en fournir une autre. A cette occasion je demande à ce qu’ils me fournissent un relevé de mesure de la capacité de la batterie de remplacement, ne serait-ce que pour valider mes mesures……

Au bout d’un mois, je reçois bien la batterie de remplacement mais aucun relevé n’est joint!!!!!! Dommage…..

Je réalise la même mesure sur cette nouvelle batterie: elle se révèle être identique à la précédente!!!!! toujours pas de batterie de 2000mAh.

comparaison-de-capacite-m1-et-m2

 

Je me plains de nouveau à Mugen qui ne conteste pas mes résultats et finalement me propose de me rembourser le prix d’achat de cette batterie……

Le montage d’essai de décharge que j’ai utilisé n’est pas sécurisé: je n’ai pas placé de circuit d’interruption de la décharge dès que la tension de batterie descend trop bas….. Au début j’assure cette sécurité en surveillant la tension du voltmètre et je déconnecte la résistance quand la batterie atteint  3V . La décharge prend pas mal de temps et au cours d’une décharge je ne suis pas là pour déconnecter la résistance de la batterie. Je découvre alors que le courant et la tension sont brutalement tombés à zéro ( courbes ci-après où le courant est représenté en rose). Sur le coup j’ai pensé avoir détruit la batterie, mais reconnectée à un chargeur elle reprend son cycle de charge  normalement et ne finalement ne présente aucune variation de capacité……

fin-de-decharge-batterie


Voyant cela J’ai tenté de vérifier si ces batteries étaient aussi protégées contre les tensions de charges excessives  Je les ai rechargées  avec un chargeur AC de 5.25V de tension de sortie dont le courant était limité par une résistance de 10 Ohm et j’ai pu constater que le courant de charge était interrompu quand la tension batterie atteint 4,28 V comme le montre le relevé suivant:

fin-de-charge-batterie1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

En fin de charge on enregistre une chute brutale du courant  à 0 et une montée de la tension à 5,25V aux bornes de la batterie: le chargeur  AC se retrouve en circuit ouvert parce que le circuit de sécurité interne à la batterie à isolé celle-ci.

On constate ici que la tension de fin de charge est bloquée par le circuit de sécurité à une tension de 4,28V supérieure à la tension limite de charge des smartphones qui elle se situe très près de 4,2V et souvent légèrement en dessous.  

On peut se poser la question de savoir quelle est l’incidence de cette  différence de tension de fin de charge sur la capacité effective de la batterie. Les mesures de  capacité effectuées sur cette batterie Mugen selon que la charge est effectuée sur le Galaxy Nexus  ou avec une alimentation AC qui permette d’activer le circuit de sécurité en fin de charge  révèlent un écart de 120mAh.  Cela n’explique donc pas comment Mugen peut annoncer ces batteries à 2000mAh  alors qu’on mesure environ 1800 mAh ( 1670mAh +120mAh) dans le cas  le plus favorable……

 

Conclusions

- Mugen  vend très cher des batteries pour Galaxy Nexus soit-disant plus performantes que les batteries Samsung d’origine, dans le même volume…..Les deux exemplaires que j’ai eu en ma possession n’ont pas confirmé une telle amélioration…. Et je n’ai pas obtenu à ce jour d’explication de Mugen.

- Les batteries que j’ai testées à cette occasion ( Mugen 2000,  Samsung Galaxy  Nexus et aussi HTC Désire) sont protégées en tensions limites de charge et de décharge. Par contre elles ne supportent pas la mise en court-circuit même sur une durée très courte…… J’en ai détruit une de cette manière…… elle est toute gonflée…..et ne veut plus se recharger

- Les smartphone s’arrêtent de fonctionner  quand la tension de batterie descend vers 3,4V. Sur les forums beaucoup d’intervenants alertent sur le fait qu’il ne faut pas décharger autant les batteries. J’ai pu constater qu’en fait il y a près de 1V de marge de sécurité en décharge pour les batteries dans ces conditions….. donc il n’y a aucune raison de s’inquiéter : les smartphones ne provoquent pas de décharges trop  »profondes »des batteries……

 

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