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“充电几分钟,使用几小时”, 手机快充哪家强?

作者:IT时报 沈毅斌时间:2022-10-27来源:搜狐科技收藏

“充电五分钟,通话两小时。”这句魔性的手机广告词,洗脑般地印在大众脑海中。随着手机充电技术的升级和人们快节奏生活的需要,不光有效缓解了人们对低电量的“焦虑”,也成为各大手机厂商竞争的关键部分。

本文引用地址:http://www.eepw.com.cn/article/202210/439705.htm

从2018年开始,越来越多的智能手机功率突破20W大关,短短几年的时间,已经有厂商号称实现了240W的技术。如此高效的快充技术,其原理究竟是什么?各种手机快充技术的差别又在哪里呢?


三种快充技术 各有优劣

要了解快充首先就要知道手机的电池结构。

的核心是锂离子,当手机充电时,正极部分的锂离子会穿过中间的绝缘隔膜向负极移动,并储存在类似海绵一样的石墨材料中,当正极锂离子全部移动到负极时,就意味着电池充满了。

目前,一部智能手机普遍的电池容量基本上都在3000mAh以上,使用普通5V/1A的充电器,充满电需要3—4小时。而快充技术能将时间压缩到1小时左右,大大提高了效率。

根据物理学电功率的公式P(功率)=U(电压)×I(电流),可以知道快充的三个原理是:高电压低电流、高电流低电压、高电压高电流。

高电压低电流:一般手机的充电过程是,先将220V电压降至5V充电器电压,5V充电器电压再降到4.2V的电池电压。整个充电过程中,如果将充电器电压增大至9V时,则可以将充电时间压缩到50%,但缺点是导致充电器、手机发热,对电池的损害也会增加。

高电流低电压:通过增加多条并联电路,提高电流总和值。电路并联分流之后,每部分模块承担的子功率并不大,可以很好地控制电路散热,避免手机发烫。不过,电流也不能无止境提升,大电流充电依然会产生热量,如果发热速度超过了散热速度,又没有保护机制,电池的温度就会不断升高,导致寿命降低甚至引起爆炸。因此,几乎所有的充电器和产品本身都会限制最大电流。

高电压高电流:同时增大电压和电流,无疑是加快充电速度最高效的方式,但高压状态下会产生出更多的热能,电路热能损耗和电池寿命缩短是主要问题。

三种快充方式各有优劣,想要真正实现快速充电,又不损耗电池的方式,还需要在技术上取得突破。

:用芯片来精准控制电流

VOOC闪充是OPPO独立自主研发的快速充电技术,该技术是在适配器当中加入一颗MCU智能芯片,能精准控制电流,从而实现了开电压环和分段恒流。

举个例子,手机就像是一辆汽车,普通充电的动力只有1.2L,只能做到缓慢起步;而VOOC闪充的开电压环,可以将动力提升至3L,只需要轻踩油门,便可快速前进。而分段恒流则类似汽车起步时,挂上高速挡,快速启动,中间段变为中速挡,高效运行,结尾变为低速挡,平稳充满。

值得一提的是,VOOC闪充首次打造了从适配器到接口再到手机内部的全端式五重防护,用MCU芯片接管发烫的减压电路,从而解决手机快充发热问题。

:从0%到50%只需5分钟

2020年,高通发布的QC 5.0快充协议,标志着高通正式进入三位数功率时代。

将INOV算法升级到4.0,号称是智能手机中首个商用100W以上充电功率的快充平台。支持100W+超级快充,从0充电到50%只需5分钟;支持多充技术,3.3V—20V 的电压微调,使得高通QC充电协议更加符合USB-PD充电标准和特性。

此外,高通Battery Saver电池健康管理以及全新的高通适配器功率智能识别技术,不仅提升了充电效率,对充电安全性和电池寿命也是一个很大的提升。高通的数据显示,充电效率比QC 4.0提高70% ,相比QC1.0提升10倍,而充电温度却降低10℃。

快充协议:自家的就是快

在快充上,国产手机企业华为同样不甘示弱。2016年,华为推出了SCP协议,规格为4.5V/5A或5V/4.5A,也就是功率达22.5W,最早搭载在Mate 9,采用的是类似OPPO的“低压大电流”方案,好处同样是在增大功率的同时,减少发热。在这一协议的基础上,华为还增加了电荷泵技术,将充电电压降到5V左右,同时将电流从4A提升到8A,实现了40W的超级快充。此外,在华为Mate X上也出现过65W的超级快充,实际上也是和OPPO的思路一样——双电池充电,但不同的是,每块电池用的是电磁隔离,以达到实际60w充电速度。

:两颗芯片,效率更高

小米的快充技术叫Super Charge Turbo,所支持的最高有线充电功率是小米12 Pro的120W。采用了两颗澎湃P1芯片,内部采用了三种不同耐压的FLY电容,每颗电容需要独立的开短断保护电路,通过1:1、2:1和4:1三种转换模式实现双向导通,正向1:1模式能让亮屏充电效率更高;正向2:1模式可兼容更多充电器;正向4:1模式可支持120W澎湃秒充。反向1:2和1:4模式最高支持30W的反向充电,可以直接为电池输出大电流,谐振拓扑效率高达97.5%,非谐振拓扑效率为96.8%,热损耗直线下降30%。

而且,可以为用户提供低温与疾速两种模式,丰富了大家的充电选择。



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