手机快充的寿命和原理
我们知道几种快充方式的速度比之前的充电效率高很多倍,其中比较熟悉的广告文案是充电5分钟,通话XX小时。这就不可避免的让人怀疑,在如此告知的充电效率下,安全真的能得到保证吗?
快速充电技术已经成为必然。随着手机进入智能机器时代,人们对智能机器的依赖日益增加。
但是手机的屏幕越来越大,而电池的容量却一直处于一个相对稳定的范围内,所以手机的续航能力一次次被推到了风口浪尖,吸引了不少用户关注吐槽。
但面对电池技术的瓶颈,出现了曲线救国的解决方案,即快速充电。
最后一种方法实际上兼容高通QC版QC2.0和联发科PumpExpress协议,可以看作是突破,有USB5V充电技术的综合版,所以我们一般把主流的快速充电技术分为前三种。
为什么快速充电可以缩短时间
如果要探索安全,还是要从理论开始辅导。至少,我们需要先了解快速充电的原理。那么为什么快速充电可以缩短时间呢?根据物理计算公式,功率(P)=电压(U)x电流(I)。当电池电量不变时,功率标志充电速度。应用这个公式,我们又可以看到三种快速充电方法,会更好理解。
低电压高电流模式
首先说一下早期的快速充电法VOOC,采用的是低压大电流模式,被OPPO厂商采用。
简单来说就是在电压不变的情况下,通过增加新的电流,并联分流进行分流。分流后各回路分担的压力会变小,手机内也会进行同样的处理,使各回路承受的压力变小,从而保证了充电速度,减少了适配器和手机在给手机充电时的发热。
相信很多朋友都知道OPPO的闪光充电电缆线采用7脚设计,是为了解决输电线路大电流损耗过大的问题。电池的接点也是新增的,采取了一定的均流措施,也是为了解决电池大电流下发热的问题。
高压大电流模式
与VOOC相比,高通QuickCharge2.0采用了不同的模式,即高电压大电流模式,即同时增加电流和电压。通过前面的公式P=UI,我们可以发现这种模式是增加功率的最佳方式,但是它的缺点是电压升高会出现更多的热能,从而消耗的能量增加,电压和电流不能随意增加。
幸运的是,为了弥补新的电量不足,高通推出了QuickCharge3.0方法,并采用了智能协商最优电压(INOV)算法,可以随时实现最佳的功率传输,效率最大化。与快速充电2.0相比,快速充电速度提高了27%,功耗降低了45%。
另外,充电电压方面,QuickCharge2.0提供5V、9V、12V、20V四种充电电压,而QuickCharge3.0以200mV增量为一档,提供3.6V到20V的灵活选择。这样就可以适应各种手机,让手机获得合适的电压,达到预期的充电电流,从而最大限度的降低功耗,提高充电效率,改善热性能。
高压恒流模式
与QuickCharge2.0类似,PumpExpress突破了充电电流的限制,因为它增加了充电器的输出电压。同时缺点和QC2.0差不多,手机充电电路容易低效。
于是产生了类似高通QuickCharge3.0的MTKPumpExpressPlus快充技术,增加了调压档的数量,每个200mV。根据电池的电流电压和充电回路的衰减,手机可以向充电器申请合适的电压,以最大化电效率,进一步降低手机充电时的发热量。
至于快充,分析其原理后可以更好的确定其保护机制,比如高通和联发科的解决方案。即使自动换挡的每个档位都有较大的断档,电池的影响也是极其有限的。
快充的安全性有保障吗?
网上流传着这么一个简单的例子,比较好理解。可以想象电池是水球,所以水球小的时候,我们可以很快随意加水。但当水量达到一定水平时,水球承载力会很快达到临界值。如果继续快速加水,很可能会爆炸。
所以,为了保证水球不爆炸,最后阶段要减少水量,水球可以加满而不爆炸。
结合快充可以看出,无论哪种快充协议,都是早期的爆充,效率最大化,当功率达到90%时,进入涓流充电,充电器与设备中的芯片共同作用,控制电流进入电池,达到充电5分钟,通话几个小时的快充效果。
用第三方充电器的话,要提前做一些功课。如果不超过设备的额定功率,至少电流不能超过,电池不会伤害你。众所周知,电压、电流和电阻是相互关联的。电压越高,电流效率就越高,但是电压越高就越危险。因此,需要一个智能电压控制器来监控电压,并相应地调整发送到设备的电压和电流。
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