您当前的位置:IT头条网要闻正文

快充伤电池?手机快充技术知识扫盲

放大字体  缩小字体 2018-03-25 08:36:27  阅读:2177+ 来源:本站原创 作者:薛佳凝

快充伤电池?智能手机时代,电池技术已经成为硬件上的一大短板,我们目睹了处理器从单核、双核升级到四核、八核,到现在出到十核也不会惊讶;手机摄像头像素从十万级、百万级到千万级的跨越;屏幕的尺寸也是如此,4英寸、5英寸现在6英寸以上的也是一抓一大把。


快充伤电池?手机快充技术知识扫盲

但唯一遗憾的是,手机电池方面的技术革新依然缓慢,电池续航能力不足以满足用户日常使用,仍旧是制造商最大的痛处。对于这个短板,此前手机厂商普遍的做法是在手机厚度、重量极尽平衡的前提下配备大容量电池,但这毕竟很有限。不过随着近两年另辟蹊径的快充技术的诞生,似乎让整个业界看到了希望,在一番探索之后,众多手机快充解决方案应运而生。


手机电池充电

那么,手机是如何做到快速充电的呢它是如何实现,是否安全?又有哪些种类?未来发展又会有哪些技术革新?今天我们就来逐一来解答这些问题。

智能手机如何实现快速充电?


快充原理

我们先来看一下决定充电效率的物理公式:能量W(可以看成是电池容量)=功率P×时间T;功率P=电压U×电流I,因此可以看出,在电池容量一定的情况下,功率的大小决定着充电时间的快慢;功率越大,充电时间才会越短。再根据公式功率P=电压U×电流I,可以很容易得出,要想提升充电速度,减少充电时间,可以通过下三种方式来实现:

1、在电压不变的情况下提升电流;

2、在电流不变的情况下提升电压;

3、电压、电流同时提高也可以实现快速充电。

对于功率与电流、电压的关系,我们可以打个简单的比方,这就好比你给一个浴缸里注水,提高电压、电流就好比提升单位时间的出水量以及水流速度。当其中的一个参数或者两个参数都提高时,充水效率自然得到提升,浴缸也就很快充满。注满水(充满电)的速度也会有显著的提升。目前不少厂商的快充解决方案都是依靠电压提升(或是同时提升输出电压电流)来实现。

主流快充技术分类:

以上3种方案是技术上的大前提,但在几经厂商的技术演变之后,我们可以将闪充分为高压快充和低压快充两种大类别。这其中,国产OPPO手机采用的是低压快充(高电流);芯片商高通Quick Charge、联发科Pump Express采用的是高压快充方案;还有一个PD充电规范,使用的是电压、电流都提高的方案,但也属于高压快充,它的最大电流限定为5A。

低压快充代表:OPPO VOOC闪充


VOOC闪充

最早于2014年上半年提推出的VOOC闪充技术,当时搭载在Find 7手机上,当时有报告称VOOC闪充成为Find 7被用户买单的最大因素。

OPPO的VOOC闪充使用的是低电压高电流的方式给智能手机进行快速充电。在保持USB充电固有的5V充电电压的前提下,提升充电电流。这种充电方式的最大好处在于,不仅提高了Android手机的充电速度(相比传统充电速度提高4倍之多。官方声称充电30分钟,可以达到3000mAh的75%)的同时,VOOC闪充还也能减少手机充电时适配器与手机的发热情况,进而闪充性能以及手机安全性都有最直接的保障。

高压快充方案:


QC3.0快充

1、高通Quick Charge 3.0

高通是快充技术的方案提供方,目前在智能手机的快充技术中,高通的Quick Charge 3.0解决方案各被手机厂商采用较多,应用相对广泛。现在高通Quick Charge已经升级到了3.0版本,要比之前2.0版本的充电效率更高。据高通介绍,Quick Charge 3.0首次采用“最佳电压智能协商”算法,在转化效率上有所提升。

Quick Charge 2.0仅提供5V、9V、12V和20V这四档充电电压。而升级后的Quick Charge 3.0则以200mV增量为单位,可提供3.6V~20V电压进行灵活选择。同时,Quick Charge 3.0还能与之前版本的充电器进行兼容,供更多OEM厂商进行选择,这也是高通Quick Charge在智能手机快充中应用广泛的原因之一。

体现在所有时间、效率来看,高通称Quick Charge 3.0能在35分钟左右将一部典型的手机从零电量充电至80%,而普通移动终端通常需要花费约一个半小时的时间。

2、联发科Pump Express


联发科Pump Express快充

联发科方面也提出了自己的快充解决方案----Pump Express,它内置于PMIC的电源管理集成电路。它的特点允许充电器根据电流决定充电所需的初始电压,由PMIC发出脉冲电流指令通过USB的Vbus传送给充电器,充电器依照这个指令调变输出电压,电压逐渐增加至高达5V达到最大充电电流。

目前有它两种技术规格,输出功率小于10W划分在Pump Express,而输出功率大于15W划分为Pump Express Plus。以上联发科的快充方式已经有通嘉、Dialog等电源芯片厂为其配合开发专属电源管理IC。这个解决方案常见与国内以及新兴国家中、低阶智能手机产品市场中。

3、USB 3.1 PD

近一段时间在手机圈比较火的USB Type-C,除了数据接口以及传输速率上的改变外,其实还提升了自己的供电能力(USB Power Delivery Specification,简称USB PD),Type-C目前最大可以支持连接20V/5A的供电。随着未来更多搭载USB Type-C(USB 3.1)接口的手机上市,市场前景也很广阔。

高/低压快充技术有什么差别,不足之处在哪里?

既然都可以达到快速给手机充电的效果,那么高压、低压两种方式的主要区别在哪里?在解释这两种技术的差别之前,我们先了解一下传统的5V/1A慢充是怎样的一个过程。

我们国家采用的是民用220V电压,在进行传统的充电时,输入端在经过充电器之后转成5V/1A的充电电流输出。而在这个过程中存在着一次降压转换,所有的能量并不能100%备转换,损失的这一部分能量会变成热。具体就体现在我们使用充电器进行充电时,能够感受到充电器有不同程度的发热现象。

而转换成的适合充电的5V/1A电流,又会经过手机内降压电路,转换成4.2V或者4.4V适合给电池充电的电压,进行充电。这个过程中又存在降压转换,也就会有充电时手机会发热的现象。

为你推荐

  • 进博会对话高通钱堃,混合AI是未来,5G-A发挥重要作用

    最近,高通公司全球高级副总裁钱堃在第七届中国国际进口博览会期间接受媒体专访时介…

    数码
  • 从手机到汽车 高通孟樸进博会解读5G+AI推动朋友圈扩展

    11月5日至10日,第七届中国国际进口博览会在上海举办,高通公司中国区董事长孟樸在进…

    数码
  • 小生意,大爆发|八大行业双11策略划重点

    双11大促已迈入正式期,各行业最关注的就是如何差异化抢量,本期通过对美妆、日化、3…

    数码
  • 2024爱企查毕业季校园行:构建诚信就业市场,为成电、广大学子保驾护航

    5月28日至31日,“2024爱企查毕业季校园行活动”先后走进电子科技大学、广州大学。…

    数码
  • 毕业不慌,查厉来帮|爱企查携手西电学子深度体验品牌魅力

      2024爱企查毕业季校园行火热进行中,5月27日至28日,爱企查走进西安电子科技大学…

    数码
  • “如果发现本网站发布的资讯影响到您的版权,可以联系本站!同时欢迎来本站投稿!