Recharge sans fil de l'iPhone : le piège des chargeurs à 7,5 W

L'iPhone 8, l'iPhone 8 Plus, l'iPhone X, l'iPhone XS, l'iPhone XR et l'iPhone 11 peuvent être rechargés avec l’un des (très) nombreux chargeurs à induction certifiés Qi disponibles sur le marché. Seuls deux chargeurs toutefois, selon Apple, peuvent les charger à 7,5 W : la « base de chargement sans fil » de Mophie et le chargeur à induction Boost Up de Belkin. Plusieurs fabricants assurent pourtant que leurs propres chargeurs en sont tout à fait capables. Est-ce vrai ? Pour en avoir le cœur net, nous avons sorti nos téléphones et nos « consomètres », et testé une demi-douzaine de chargeurs.

Avant de détailler nos conclusions, rappelons rapidement le fonctionnement de la charge par induction. Apple a choisi le standard Qi (prononcez « chi »), certifié par le Wireless Power Consortium, qui utilise le couplage inductif par résonance. Il ne s’agit pas, à proprement parler, d’une charge sans fil, puisque des mètres de câbles restent nécessaires. Le chargeur doit être relié au secteur, et possède — comme le récepteur — une bobine plane en forme de rectangle aux coins arrondis, formée d’une douzaine de tours de fil de cuivre¹.

La bobine de l’iPhone X. Image iFixit (CC BY-NC-SA).

Le chargeur émet périodiquement un signal : s’il reçoit une réponse, c’est qu’un appareil compatible Qi est correctement posé, c’est-à-dire que sa bobine est alignée avec celle du chargeur. Les premiers fabricants utilisaient des rainures ou des aimants pour assurer l’alignement, mais préfèrent maintenant multiplier les bobines pour faciliter le positionnement. Apple pousse cette stratégie à son paroxysme avec le AirPower, dont les avancées devraient être intégrées aux futures révisions du standard Qi.

La bobine du chargeur génère un champ magnétique oscillant, qui induit un courant électrique alternatif dans la bobine du téléphone, selon le phénomène décrit par la loi de Faraday. Le standard Qi assure que cette charge par induction magnétique peut opérer jusqu’à quatre centimètres. Dans les faits, elle demande que le téléphone soit collé au chargeur, et l’efficacité diminue énormément avec la distance. Un iPhone engoncé dans un gros étui se charge jusqu’à 20 % moins rapidement qu’un iPhone « nu », d’après nos mesures.

Le standard Qi s’est longtemps cantonné à la charge de « faible puissance » à 5 W, mais définit maintenant des paliers jusqu’à 15 W, et même au-delà pour d’autres applications. La charge à 9 ou 15 W demande des circuits et des arrangements de bobines complexes, difficiles à caser dans des téléphones toujours plus fins, et posant de sérieux problèmes de dissipation thermique. En attendant (peut-être) de trouver une solution, Apple a choisi d’opérer à 7,5 W.

Base de chargement sans fil de Mophie. Image Apple.

Pour vérifier le fonctionnement des chargeurs à induction, nous avons utilisé un iPhone 8 Plus, déchargé à 65 % avant chaque test. Une série de mesures a été réalisée sous iOS 11.3, une deuxième sous iOS 11.4, les deux dans des conditions contrôlées. Nous avons d’abord relevé la puissance délivrée côté prise, à l’aide d’un consomètre professionnel étalonné, puis la puissance reçue sur l’appareil, avec une application relevant la tension de charge et suivant la capacité de la batterie.

Nous avons ainsi mesuré six chargeurs :

le chargeur à induction Boost Up de Belkin, avec son chargeur détachable fourni, chargeant officiellement à 7,5 W (54,95 €) ;
la base de chargement sans fil Mophie, avec son chargeur captif, chargeant officiellement à 7,5 W (54,95 €) ;
le chargeur à induction Boost Up Stand de Belkin, avec son chargeur détachable fourni, censé charger à 7,5 W (74,99 €) ;
le chargeur Anker PowerWave 7.5 Stand, avec son chargeur USB fourni, censé charger à 7,5 W (45,99 €) ;
le chargeur Choetech « panda », avec son chargeur USB fourni puis un autre chargeur, censé charger à 7,5 W (15,99 €) ;
le chargeur Aukey « trois bobines », avec un chargeur Apple 12 W, annoncé à 5 W (19,99 €) ;
un chargeur noname, avec son chargeur USB fourni, annoncé à 5W (acheté dans une boutique façon bazar électronique).

Les résultats sont sans appel… et sans surprise. Le chargeur Boost Up de Belkin et la base de chargement sans fil Mophie chargent bien à 7,5 W, comme le dit Apple. Le chargeur Boost Up Stand de Belkin charge lui aussi à 7,5 W. Tous les autres, même ceux dont le fabricant assure qu’ils peuvent charger à 7,5 W, chargent à 5 W. Avant de détailler cette conclusion générale, rappelons que la puissance de charge dépend moins du chargeur que du téléphone, qui décide des conditions et régule le flux électrique.

L’iPhone calcule la puissance reçue à un instant t, et renvoie au chargeur une valeur positive s’il veut ajuster la puissance à la hausse, ou une valeur négative s’il veut l’ajuster à la baisse. Le chargeur adapte son champ magnétique en fonction, et les deux appareils communiquent tout au long de la charge, dont le déroulement est très similaire à celui d’une charge filaire (elle finit par une trickle charge par à coups, puis le chargeur est « mis en veille » par le téléphone).

Chargeur à induction Boost Up Stand de Belkin. Image Belkin.

La puissance mesurée est donc une subtile combinaison entre les capacités du chargeur et les demandes de l’iPhone, qui peuvent varier en fonction du logiciel et des conditions, notamment thermiques. On peut remarquer :

que le chargeur Boost Up de Belkin est plus rapide que le chargeur de Mophie, sur lequel il est plus difficile de positionner correctement le téléphone. Le chargeur de Belkin délivre 7,5 W de manière stable et constante, alors que la charge est plus hachée sur le chargeur de Mophie, et donc légèrement plus lente.
que le chargeur Boost Up Stand de Belkin est peut-être le plus adapté aux couples « mixtes », c’est-à-dire ceux où l’iPhone de l’un côtoie le téléphone Android de l’autre. À 7,5 W pour l’iPhone, et même 9 W pour les Samsung Galaxy de dernière génération, il chargera aussi rapidement que possible en induction.
que le chargeur PowerWave ne charge pas l’iPhone à 7,5 W, malgré les déclarations d’Anker. Ce chargeur utilise la technologie Quick Charge 3.0 de Qualcomm : il faut absolument utiliser le chargeur fourni pour en profiter, et bien sûr posséder un téléphone compatible, ce qui n’est pas le cas de l’iPhone. Il ne charge pas beaucoup plus rapidement qu’un chargeur 5 W donc, mais de manière très stable, sans doute grâce à son ventilateur, qui assure un bon refroidissement au prix d’un sifflement aigu désagréable.
que le chargeur Choetech ne charge pas à 7,5 W non plus, d’autant moins qu’il n’est pas fourni avec le bloc secteur Quick Charge 3.0 qui le permettrait. Même en étant relié à un bloc secteur Quick Charge 3.0, en l’occurrence celui du chargeur Anker PowerWave, il charge à 5 W seulement… et encore ! Chaud, instable, il charge plus lentement que d’autres chargeurs clairement annoncés à 5 W.
que le chargeur Aukey fonctionne comme prévu, à 5 W, lentement mais sûrement. C’est un chargeur idéal pour la table de chevet (à condition de couvrir ses diodes avec quelques couches de ruban adhésif) : ce n’est pas un foudre de guerre, mais il chauffe peu, et assure donc une recharge paisible de la batterie.
que les chargeurs noname font l’affaire en cas de coup dur… mais seulement en cas de coup dur. L’exemplaire que nous avons acheté peine à maintenir l’iPhone, ne le reconnaît pas toujours, et le recharge incroyablement lentement.
que le déroulement de la charge peut changer avec le logiciel : iOS 11.2 avait « activé » la charge à 7,5 W, iOS 11.4 semble légèrement plus conservateur qu’iOS 11.3, peut-être pour limiter les risques de surchauffe maintenant que l’été arrive.

Bref : pour le moment, seuls les chargeurs des partenaires certifiés par Apple vous garantissent une recharge à 7,5 W. Cela ne veut pas dire que vous devez absolument acheter un chargeur Belkin ou Mophie chez Apple. Le chargeur Boost Up Stand, ou encore les chargeurs Aukey et Anker, conservent l’avantage de leur présentation « station d’accueil » très pratique. Il ne s’agit pas de vous conseiller un chargeur plutôt qu’un autre, mais de vous permettre de choisir en connaissance de cause.

Sauf à tenir aux chargeurs « officiels », contentez-vous d’un chargeur 5W pour la charge au long cours, les batteries n’aimant rien mieux que les charges lentes et tranquilles. Achetez-en même deux : le premier sur la table de chevet, le deuxième sur le bureau, vous ne serez plus jamais en panne de batterie. Et si vous avez vraiment besoin de recharger rapidement votre iPhone, gardez un bloc secteur d’iPad à portée de main, rien n’est encore plus rapide… qu’un bon vieux câble.

Dans le cas des téléphones, du moins. D’autres appareils peuvent utiliser des bobines circulaires ou ovales, possédant plus ou moins de tours de fil, mais fonctionnant selon le même principe.↩