事先声明:这篇文章因为导演不是原创的,而是精通多种语言的朋友帮助翻译,所以文章收集价值很高。
原文链接我会发布在评论区,英文好的朋友欢迎取阅,以下正文:现在的手机市场上,很多手机品牌都有快充技术,快充也越来越成为了旗舰机的标配。华为手机、小米手机、荣耀手机、一加手机、OV手机......据我所说,目前最快的手机快充电池规格是8V5A,荣耀magic,半小时就能够充满电。
那么,究竟什么是快充呢?快充的工作原理又是什么呢?心血来潮翻了gadgetmatch网站上的一篇文章,希望能够解答一些人对快充的疑问吧!
近来,人们对于智能手机的快充技术提及越来越普遍。你大概听过高通的快充,OPPO手机的VOOC闪充或者是一加手机的Dash闪充,这些技术可以实现30分钟内充满接近60%的电。所以,它们到底是如何工作的呢?
多数设备使用锂电池
为了了解这些技术是如何工作的,有必要先了解智能手机充电的基本原理。即使不是全部,今天绝大多数的手机的电池类型都是锂电池。锂电池是由一个正电极、负电极以及中间的电解液组成的。电池中的锂离子会从一个电极移动到另一个电极,从而使电池处于充电(即储存能量)或者放电(消耗能量)的状态。
锂离子移动的方向决定了电池是在充电(正极到负极)还是在放电(负极到正极)
电池容量的衡量单位是毫安(mAh)
好的,现在我们知道锂电池工作的一些背景了!接下来的问题是我们如何确定锂电池充电时的速度。你可能对用来衡量智能手机电池容量的评级很熟悉。如果不熟悉,mAh(毫安小时)就是一直被用来衡量的最小的单位。数字越大表示容量越大,也就意味着电池的续航越长。
一个6000mAh的电池续航时间是3000mAh的电池的两倍。同样的道理适用于充电。一个锂电池的容量越大,充满电所需的时间就越长。充电器能够输出的电流数量通常决定了充电的速度,这就是为什么电流为2A的平板充电器的充电速度是电流为1A的智能手机充电器的两倍。
锂电池另一个重要的特性就是它不以线性方式充电。电池几乎没电的状态比起几乎满电的状态更容易充进电。就像是在打包东西,当背包很满的时候,再装东西进去就比较难。
如前所述,增加充电器的电流会减少充电的时间,但达到某一特定点就失效了。锂电池能够吸收的电流是有限的,超过了临界点,电流就会转化为热量。因此,如果你使用平板电脑充电器去给智能手机充电,充电速度通常会加快但也会很快发热。
电池充电的进化史
了解了上面这些事情之后,我们可以回到快充技术如何工作这个问题上来。顾名思义,快充能够让智能手机的电池充电更快。实现这一点通常靠的是增加充电器的输出功率,或者是通过它提供给设备的电流或者电压。你也许会问,给设备灌输电量是否安全。从理论上来讲,这并不安全,但是如果用正确的硬件来监控和检查电源输出和温度,就会变得更安全。
今天的智能手机充电时很智能。大多数设备都有一个内置的芯片去监控电池的温度以及充电电量。这就能够让智能手机智能地减少或停止在电池满电或者电池发烫情况下从充电器上获取电源,这就是为什么你让手机充电时,你会发现充电器以及电池在充电的时候会发热,一旦充满电,两者都会停止发热。
再进一步讲,这些新的快充技术为什么可以在不到一小时内提供超过一般的电池容量。他们靠的是通过尽可能多的力量来保证电池充电的最大速度。如前所述,当电池电量不足的时候,锂离子就更容易充上电,因为锂离子有更多的自由移动空间。高通和其他制造商就是利用这一特性来加速充电。
高通的快充
高通的快充技术利用利用不同的功率输出,主要是电压调整,主要取决于设备当前的电池容量,由于在设备和电池上内置了特殊的芯片,后者可以根据设备的需要灵活调整功率输出。所以,在较低的容量下,它能提供最高的功率登记。随着电池获得越来越多的电量,设备会与充电器进行通信并告诉它提供更少的电量。
自从发明了快充技术,高通持续发展,目前已经有了5次版本的迭代:快充1.0、2.0、3.0、4.0,现在已经有了4+的版本。下面这个表总结了前四代快充的功能。
快充4.0在快充3.0成功的基础上加上了新的特性:兼容了USB Type-C和USB充电插口,这是INOV的较新的版本,能够让设备确定从充电器吸取的最优的电量。双电荷的加入,在设备中更加了二次电源管理芯片,以便于更好地散热、更高效地充电。
虽然少部分支持高通4.0的手机已经发布了,但是高通已经发布了更新版本4.0+。它进一步提高了4.0版本的双重充电功能,增加了智能热平衡,能够在充电时有效地消除热量。基于快充4.0强大的安全特性,这个更新更近一步,它能够监控容器与连接器之间的温度。增加的保护层能够防止过热和短路损坏。
OPPO和一加的高电流充电
作为姊妹公司,OPPO的VOOC充电技术和一加的Dash充电在快充上的原理相同,都是通过在充电时提供大量的电流(大约是4A)。当设备充电时,电平会降低。同样,由于安装在设备和充电器里的特殊内置芯片,OPPO和支持这些技术的一加设备可以更快充电。
快充和VOOC或者Dash的充电虽然都是快充技术,但是他们还是有所不同的。快充主要是利用高电压充电,但VOOC和Dash利用高电流充电。OPPO和一加还会确保充电器在充电过程中产生大量热量,而这不是高通快速充电的原理。
因为手机不会发烫,所以OPPO和一加的设备在快速充电过程中可以使用,没有任何问题。另外,OPPO和一加的快充技术是独有的,这意味着你需要使用手机的配套的充电器和导线。
三星有自己的自适应的快速充电技术
如果你手头上有三星的设备,你可能对自适应的快充很熟悉。这本质上和高通的快充技术基本相似,因为三星从高通那里获得了许可,可以将其技术应用到拥有非高通处理器的设备上。这意味着快充适配器可以在具有自适应快速充电功能的三星设备上使用,反之亦然。
快速充电需要特定的硬件
记住,为了确保实现这样的技术,你将需要一个支持快充技术的手机和一个通过认证的充电器或导线。如果你使用的是最近几年发布的高端机,那你的手机很可能就支持快速充电。
总结一下:不管是什么充,不管大家怎么叫,严格意义上都是利用锂电池的工作原理的更智能的充电模式。有了先决条件——一个兼容的手机和充电器——你就不会为了获得足够的电量被困在墙上的插座上几个小时。在更好的电池技术问世之前,快充可能是我们暂时唯一的解决方案。