什么是快速充电,它是如何工作的?

如今,大多数主要手机版本都提高了充电速度。 快速充电器如何工作,它们如何变得更快? 在这里找到。

快速充电的兴起

市场上几乎所有最新的旗舰手机都提供某种类型的快速充电。 制造商在其最新设备的营销中经常抛出“30 分钟内 80%”或“一小时内充满电”之类的数字。

快速充电的广泛采用是对手机使用量增加的回应,许多人每天不得不为手机充电不止一次。 这也是一种必需品。 随着手机尺寸每年都在变大,它们需要更大的电池来跟上增加的功耗。 如果没有快速充电,我们将不得不等待数小时让手机充满电。

在最基本的层面上,快速充电只是增加传送到手机电池的瓦数 (W)。 一个基本的 USB 端口向连接的设备发送 2.5W 的功率,而更快的充电器会提高这个功率。 当前一代设备通常具有开箱即用的 15W 电源砖。 一些制造商提供 50W、80W 和 100W 充电器。

对于最终用户来说,这就像为他们的手机使用兼容的快速充电器一样简单。 然而,对于制造商来说,它并不像使用更高瓦数的电源砖那么简单。

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快速充电过程

在我们继续之前,您应该注意一个简单的公式。 功率或功率是电流(A 或安培)乘以电压(V 或伏特)的结果。 电流是传输的电流量,而电压是驱动该电流前进的力。 因此,3A/5V 充电将提供 15W 的功率。

您会注意到的一件事是,许多制造商吹捧他们能够进行快速部分充电,例如能够在半小时内为电池充电 50-80%。 这是因为手机内的可充电锂离子电池接收电力的方式。 如果您曾经监控过电池的充满方式,您会注意到充电速度会随着时间的推移而逐渐变慢。

充电过程可以分为三个部分。 看看本文中的“图 1:锂离子的充电阶段”图表 电池大学 了解更多技术细节。 简而言之,它显示了以下内容:

  • 第 1 阶段 – 恒流: 电压向峰值增加,而电流保持在高水平。 这是快速向设备提供大量电力的阶段。
  • 阶段 2 – 饱和: 这是电压达到峰值并且电流下降的阶段。
  • 第 3 阶段 – 涓流/打顶: 电池已充满电。 在这个阶段,电量要么慢慢流入,要么随着手机消耗电池电量而定期充电。

每个过程的电量和长度取决于快充标准。 标准是与特定设备、充电器和功率输出相对应的既定充电过程。 不同的制造商开发了能够改变输出和充电时间的各种充电标准。

快速充电标准

以下是已在手机中实施的各种快速充电标准:

  • USB 供电: 每部手机都有一根使用 USB 的充电线——即使是苹果 iPhone 的 Lightning 线,另一端也有 USB 连接。 USB 2.0 是二十年来的通用规范,最大功率输出为 2.5W。 由于 USB 端口需要提供更多功率,因此创建了 USB-PD 标准。 USB-PD 的最大输出功率为 100W,用于各种设备,包括大多数旗舰手机。 所有 USB 4 设备都将包含 USB-PD 技术,这有望帮助实现标准化。
  • 高通快充: Qualcomm 是 Android 旗舰设备使用最广泛的芯片组,其最新的处理器内置兼容其专有的快速充电标准。 最新的 Quick Charge 4+ 的最大功率输出为 100W。
  • 三星自适应快速充电: 三星设备使用此标准,尤其是其 Galaxy 系列。 该标准的最大功率输出为 18W,并自动改变充电速度以延长电池的使用寿命。
  • OnePlus Warp 充电: 一加 使用专有的 Warp 充电标准,可为他们的设备充电高达 30W。 不像大多数其他标准那样增加电压,与此列表中的其他选项不同,全速 30W 充电也是可用的。
  • Oppo 超级 VOOC 充电: Oppo 使用专有标准为其设备充电高达 50W。

大多数没有自己的充电技术的公司都使用 USB-PD 或高通快速充电,或者将其调整到他们的特定设备上。 苹果、LG、三星和谷歌等公司将这些标准用于他们的旗舰手机。

这些解决方案中的大多数通过增加其适配器的电压来提高充电速度。 异常值是 Oppo 和 OnePlus 的解决方案,它们显着增加了电流而不是电压。 使用这些设备进行快速充电需要使用其专有电缆。

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充电的未来

随着制造商不断提高充电速度,充电技术不断变得越来越好。 未来几年,更多的公司将尝试充电技术,行业将出现新的标准。 但是,这些标准中的大多数很可能仍将使用 USB-PD 作为其主干。

还有无线快速充电的出现。 如果没有适当的热管理,以无线方式传输大量电力可能会变得很危险。 无线充电仍然比有线充电慢得多,因为科技公司仍在研究如何管理热量。 这就是为什么像 OnePlus 这样的公司已经发布了 30W 无线充电,这些充电具有大风扇以提供足够的气流。

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