Как работает быстрая зарядка для смартфонов, ее преимущества и недостатки

Как работает быстрая зарядка для смартфонов

Приветствую, все знают, зачем нужна быстрая зарядка для смартфонов, мы постоянно потребляем контент, общаемся в месенджерах и соцсетях, и даже звоним по телефону. С ростом диагонали и разрешения экрана, нагрузка на батарею также выросла. Нам уже не хватает 5В 2А. Мы бесимся, когда смартфоны заряжаются по 2 часа. Поэтому производители взяли на вооружение Fast Charge, но у многих пользователей возникает много вопросов к этой технологии.

Например, насколько вредна быстрая зарядка для аккумуляторной батареи? Правда, что от воздействия повышенной силой тока смартфоны могут взрываться? Есть ли разница между Mediatek Pump Express и Qualcomm Quick Charge? И как в принципе работает быстрая зарядка? На эти, и многие другие вопроси отвечает данная статья.

Asus Boost Master позволяет заряжать устройство под напряжением 9В с током 2А

Asus Boost Master

На сегодняшний день существует огромное количество стандартов быстрой зарядки. Даже китайские бренды, вроде Leagoo и Oukitel, пытаются сварганить какой не-будь свой стандарт. Так что уже говорить об именитых брендах. Huawei имеет свой Super Charge с максимальной мощностью 22,5 Вт. Asus Boost Master позволяет заряжать устройство под напряжением 9В с током 2А. В Samsung разработали аналогичную технологию Adaptive Fast Charging, она может выдавать напряжение 5 или 9В и ток 2 или 1,67А соответственно. Самые интересные технологии будут описаны ниже, а пока давайте рассмотрим, как вообще работает быстрая зарядка.

Как работает быстрая зарядка

Любая быстрая зарядка основана на очень простом принципе повышения силы тока, передаваемого на аккумулятор. Но, увеличение мощности в каждой из этих технологий достигается по-разному. Где-то за счет повышения вольтажа, вплоть до 20В. А где-то повышают силу тока до 5-6А. А где-то и просто комбинируют поднятие вольтажа и силу тока.

Как работает быстрая зарядка

Все технологии быстрой зарядки включают в себя умный контроллер, чаще всего он встраивается в процессор, а также специальное зарядное устройство, способное выдавать необходимый ток. Ну, иногда требуется специальный кабель, который сможет пропускать ток повышенной силы. Но главный вопрос на сегодня, вредна ли быстрая зарядка для аккумуляторов?

Вредна ли быстрая зарядка для аккумуляторной батареи?

Ситуация прямо скажу не однозначная. Существуют ряд исследований, которые доказывают негативное влияние быстрой зарядки на аккумулятор. Но также есть исследования, которые это полностью опровергают. Коль уж не понятно, кто прав, а кто ошибается, предлагаю разобраться в этом самостоятельно.

По большому счету, современным литий-ионным и литий полимерным батареям абсолютно без разницы с какой силой тока и напряжением их будут заряжать. К примеру, возьмем те же ноутбуки, в них стоят все те же литий ионные аккумуляторы, только побольше.

Вредна ли быстрая зарядка для аккумуляторной батареи
Теперь посмотрите на параметры тока, выдаваемого зарядным устройством. Значения силы тока будут колебаться в пределах 4 – 5А и 20В. А самые «злые» технологии Fast Charge выдают по 12В и 2-3А, да и то лишь на протяжении 15-20 минут, причем после этого они переходят на меньший ток.

Значения силы тока будут колебаться в пределах 4 – 5А и 20В

Поэтому, панику считаю неоправданной. Но, правда ли то, что от быстрой зарядки смартфоны могут взрываться? Наиболее губительный эффект на батарею оказывает нагрев, именно он убивает аккумулятор и снижает его емкость.

Перегрев – это главная причина возгораний и взрывов аккумуляторных батарей. Все современные технологии Fast Charge снабжены огромным количеством систем защиты от перегрева.

Но почему же мы регулярно видим в сети все новые и новые фотографии сгоревших устройств? Потому что ни одна система не может защитить гаджет от воздействия пользователя. Который заряжает девайс чем попало и как попало.

Поэтому никогда не экономьте на зарядных устройствах и кабелях. Всегда заряжайте смартфон оригинальным зарядником и кабелем. Не ставьте на зарядку поврежденное устройство. Если корпус смартфона изогнут, треснут или пробит, то лучше не рисковать и вовсе не пользоваться таким устройством. Никогда не оставляйте заряжающийся смартфон под подушкой, в плотном чехле или в сумке.

шутки про взрывающийся Samsung Galaxy Note 7

Вторая немаловажная причина поломки гаджетов, это некачественные комплектующие или брак. Если вы покупаете телефон за 50 баксов, то глупо надеяться, что в нем стоит хороший аккумулятор. Скорее всего, сделана подобная батарея из низкокачественных материалов. Но недочеты есть и у А-брендов. Только вспомните все шутки про взрывающийся Samsung Galaxy Note 7.

Наилучшие технологии быстрой зарядки

Ну а теперь для закрепления и наглядности давайте рассмотрим три наиболее перспективных и интересных, на мой взгляд, технологий быстрой зарядки. Это Quick Charge от Qualcomm, чуть менее распространенная Pump Express от Mediatek и встречающиеся только в устройствах OPPO технология VOOC Flash Charge.

Прогрессивная VOOC Flash Charge от OPPO

Начнем с менее знакомой VOOC Flash Charge. Это хоть и менее распространенная, но наиболее интересная самая быстрая и бережная технология. На данный момент OPPO представила уже вторую версию этой технологии. Она позволяет полностью зарядить батарею на 2500мАч за 15 минут, а за 5 минут запас аккумулятора можно пополнить на 45%. При этом смартфон заряжается вполне стандартным напряжением в 5В, что не нагревает батарею.

Эти рекордные результаты удалось получить за счет использования специальных аккумуляторов, выдерживающих силу тока до 4,5А, что почти в 2 раза больше чем в стандартной зарядке. Аккумуляторы имеют сразу 8 контактов и поделены на несколько ячеек, которые заряжаются параллельно. Говорят, что OPPO передала технологию OnePlus и она попыталась на основе VOOC Flash Charge разработать свой вариант Dash Charge.

Насколько популярен Pump Express от Mediatek

Следующая быстрая зарядка это Mediatek Pump Express. Он не сильно зависит от специфических батарей и материалов, из которых изготовлены разъемы и кабели.

Насколько популярен Pump Express от Mediatek

Актуальная на сегодня технология Pump Express 3.0 заряжает аккумулятор от 0 до 70% всего за 20 минут. Технология использует ток от 3В с силой более 5А. С Pump Express можно заряжать аккумулятор на прямую, минуя промежуточные цепи и не затрагивая стандартную встроенную схему зарядки.

Но такой вариант возможен только при использовании разъема USB Type-C, потому что он позволяет сильно сократить утечку энергии и снизить нагрев. Для защиты от перегрева предусмотрено 20 встроенных систем защиты.

Pump Express от Mediatek

Первый процессор с поддержкой системы Pump Express 3.0 это Helio P20. Заявлено, что последующие чипсеты также получат поддержку этого стандарта. Mediatek продает свои процессоры вагонами и, по идее, Pump Express должен встречаться в каждом смартфоне на Mediateke, но на практике это не так. Потому что процессор поддерживает быструю зарядку, но производитель эту возможность не реализует, потому что не хочет заворачиваться с разводкой цепи питания для нужд Pump Express и тем самым увеличивать стоимость устройства.

Возможно, производители просто опасаются за сохранность аккумуляторов, которые далеко не всегда качественные. Из смартфонов, которые поддерживают быструю зарядку от Mediatek можна лишь вспомнить Ulefone Power, Uhans H5000 и Vernee Apollo Lite.

Где используется Quick Charge от Qualcomm

Самых больших успехов на поприще быстрых зарядок достигла компания Qualcomm. Разработка технологии Quick Charge ведется уже на протяжении четырех поколений и доведена до идеала. Все версии стандарта обратно совместимые, то-есть можно использовать зарядное устройство версии 4 с телефоном, который поддерживает только первую версию.

Где используется Quick Charge от Qualcomm

В таком случае зарядник переключится в режим Quick Charge 1.0. Стандарт от Qualcomm поддерживает огромное количество производителей смартфонов и аксессуаров. Например, Samsung сохраняет поддержку Quick Charge. Не смотря на то, что имеет собственные разработки.

Первую версию стандарта Qualcomm представила еще в 2013 году. С тех пор реализация Quick Charge особо не изменилась. Интеграция в мобильные устройства происходит по средствам отдельной микросхемы или вместе с чипом Snapdragon и специальным адаптером, который может выдавать более сильный ток.

Quick Charge от Qualcomm

С каждой новой версией стандарта Quick Charge становится все быстрее, умнее и безопаснее. Например, первое поколение могло заряжать устройства напряжением 5В и силой тока 2-2,5А. Второе поколение позволило использовать повышенное напряжение до 12В, точнее контроллер сам выбирал необходимое значение из трех фиксированных напряжений 5, 9 или 12В с максимальной силой тока в 3А.

При этом в теории максимальная мощность блока питания может достигать 18 Ват. Но при такой мощности остро стали появляться проблемы с нагревом и уже в следующих версиях инженеры уделили внимание защите аккумулятора от перегрева. Основной инновацией Quick Charge 3.0 является не повышенная скорость зарядки, а способность технологии экономить энергию, избегая избыточного выделения тепла.

Основной инновацией Quick Charge 3.0 является не повышенная скорость зарядки

Реализовать такой подход позволила новая технология iKnow, тоесть умное определение оптимального напряжения. Благодаря ей зарядка может «общаться» с девайсом, запрашивая у него требуемое напряжение, которое может быть любым в диапазоне от 3,2В до 20В с шагом в 200мВ.

Таким образом, Quick Charge 3.0 позволяет динамически настроится на необходимое напряжение. По мере того, как батарея заряжается или нагревается контроллер, постепенно снижается требуемая сила тока.

Таким образом, Quick Charge 3.0 позволяет динамически настроится на необходимое напряжение

В том числе и по этой причине, последние 20% заряжаются дольше. В итоге зарядка происходит очень бережно, аккумулятор не перегревается, а его износ сведен к минимуму.

Уже в этом году на рынок поступит устройство с поддержкой Quick Charge 4.0. Эта технология реализована в чипе Snapdragon 835. В новом стандарте добавлено несколько степеней защиты от перегрева. Имеется встроенная система проверки качества кабеля, которая не даст устройству заряжаться от некачественного или поврежденного провода.

Уже в этом году на рынок поступит устройство с поддержкой Quick Charge 4.0

Но главной фишкой Quick Charge 4.0 станет поддержка стандарта USB Power Delivery. Это технология быстрой зарядки, разработанная в Google. Возможно, в будущем Power Delivery станет основой для объединения различных стандартов быстрой зарядки. Было бы очень круто использовать одну зарядку для любого устройства.

фишкой Quick Charge 4.0 станет поддержка стандарта USB Power Delivery

Перспективы развития технологий быстрой зарядки смартфонов

Ну, вот и все, что мы имеем на сегодняшний день. Что же ждет нас в будущем? Конечно, хочется верить, чтобы все батареи смартфонов в будущем будут основаны на графене. Такие аккумуляторы смогут похвастаться свойствами супер конденсаторов. А для их зарядки потребуются считанные минуты.

Они гораздо круче современных литий ионных аккумуляторов и не теряют своей емкости даже после 2 000 циклов зарядки и имеют более высокую плотность хранения энергии. Возможно, в самом ближайшем будущем, лет через 7 или 10 мы полностью на них перейдем. Потому что есть уже рабочие прототипы.

Перспективы развития технологий быстрой зарядки смартфонов

Но чего лично я жду больше всего, это микроскопические элементы питания на основе радиоактивных элементов, их не нужно будет заряжать вовсе, просто каждые пару лет менять на новые. Но для полного внедрения данной технологии очень и очень долго.

Поделитесь информацией со своими друзьями в социальных сетях

Оставить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *