_“充电几分钟使用几个小时”手机充电哪边强

“充电5分钟,通话2小时。”这个神奇的手机广告词像洗脑一样印在大众的脑海里。随着手机充电技术的升级和人们快速节奏生活的需要,快速充电不仅缓解了对低功耗的“不安”,而且成为主要手机企业竞争的关键。

从2018年开始,越来越多的智能手机突破了20W关口,也有企业声称在短短几年内已经实现了240W的快速充电技术。这么高效的高速充电技术的原理到底是什么?各种手机快充技术的差异又在哪里?

三种快速充电技术各有优劣。要想理解快速充电,首先要知道手机的电池结构。

智能手机电池的核心是锂离子。手机充电时,正极部分的锂离子通过中间绝缘膜移动到负极,储存在海绵等石墨材料中。也就是说,正极锂离子都移动到负极时,电池满了。

目前,一台智能手机的普遍电池容量基本在3000mAh以上,使用普通5V/1A充电器充电需要3 ~ 4个小时。快速充电技术将时间压缩到1小时左右,大大提高了效率。

根据物理功率的公式P(功率)=U(电压)I(电流),快速充电的三个原则是高压低电流、大电流低电压、高电压高电流。

高压低电流:一般手机的充电过程首先是将220V电压降低到5V充电器电压,将5V充电器电压降低到4.2V的电池电压。在整个充电过程中,将充电器电压增加到9V可以将充电时间压缩到50%,但缺点是充电器、手机发热、电池损坏也会增加。

大电流低压:添加多个并行电路,提高电流总和。电路并联分类后,各模块的子功率不大,可以很好地控制电路热量,防止手机发热。但是电流也不可能无休止地上升,大电流充电仍然会产生热量,如果发热速度超过冷却速度,没有保护机制,电池温度会持续上升,从而缩短寿命,甚至引发爆炸。因此,几乎所有充电器和产品本身都限制了最大电流。

高压大电流:同时增加电压和电流是提高充电速度最有效的方法,但高压状态下会产生更多的热量,电路热损失和电池寿命缩短是主要问题。

三种快速充电方法各有利弊,实际上要实现快速充电,不丢失电池,就需要技术上的突破。

OPPO VOOC闪存充电:使用芯片精确控制电流VOOC闪存充电是OPPO独立开发的高速充电技术,通过在适配器中添加MCU智能芯片来精确控制电流,实现开放式电压环和分段恒流。

比如手机就像汽车,一般充电的动力只有1.2L,只能开慢点。VOOC充电的开放电压环将动力提升到3L,只需轻轻踩油门就能快速前进。分段恒流在汽车启动时安装高速齿轮,快速启动,中间分段变成中速齿轮,高效工作,末端变成低速齿轮,充满柔软。

值得注意的是,VOOC闪存充电首次从适配器到接口再到手机内部建立了剪切式五重保护,并收购了MCU芯片发热的减压电路,解决了手机充电发热的问题。

高通QC 5.0:从0%到50%只有5分钟2020年,高通发布的QC 5.0高速充电协议标志着高通正式进入了三位数电力时代。

高通QC 5.0将INOV算法升级到了4.0,据说是智能手机上第一个具有商用100瓦以上充电功率的高速充电平台。支持100瓦超高速充电,从0到50%的充电只需要5分钟。支持多充电技术,3.3V—20V的电压微调使高通QC充电协议更加符合USB-PD充电标准和功能。

此外,高通电池状态管理和新的高通适配器电源智能识别技术不仅提高了充电效率,还大大提高了充电安全性和电池寿命。根据较高的数据,充电效率比QC 4.0降低了70%,比QC1.0降低了10倍,充电温度降低了10。

华为SCP速充协议:自家充电快,国产手机企业华为同样不弱。2016年,华为推出了4.5V/5A或5V/4.5A,即功率为22.5W的SCP协议,首次安装在Mate 9上,采用了OPPO等“低压大电流”方案,其好处也是在增加功率的同时减少热量。基于该协议,华为将充电电压降低到约5V,同时将电流从4A提高到8A,实现了40W的超高速充电。此外,华为Mate X也发生了65W的超高速充电,实际上就像OPPO的想法一样,充电了——双电池,但每块电池都使用了电磁隔离,以达到实际的60w充电速度。

小米Super Charge Turbo:两个芯片,高效小米的快速充电技术叫Super Charge Turbo。支持的最高有线充电功率是小米12 Pro的120W。小米超级Charge Turbo使用两个膨胀的P1芯片,内部内置了三个不同耐压的FLY电容器,每个电容器需要一个单独的单端保护电路,通过1:1、2:1、4:1三种转换模式可以双向传导,正向1:1模式可以点亮屏幕。正向2:1模式与更多充电器兼容。正向4:1模式支持120瓦陀螺仪充电。反向1:2和1:4模式最多支持30W的反向充电,可以直接向电池输出大电流,共振拓扑的效率最高可降低97.5%,非共振拓扑的效率降低96.8%,热损失降低30%。

此外,小米Super Charge Turbo还为用户提供了低温和速度两种模式,丰富了充电选项。

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