Introducción
La tecnología de telefonía móvil se está desarrollando rápidamente, pero la duración de la batería de los teléfonos móviles no es suficiente para satisfacer el uso diario de los usuarios, lo que supone un cuello de botella que restringe la aplicación de los teléfonos móviles. Aunque una batería de gran capacidad puede aumentar la duración de la batería, su gran capacidad requiere un aumento de volumen. No se puede imaginar que los teléfonos móviles vuelvan a la era de los teléfonos de ladrillo. Sin embargo, con el vigoroso desarrollo de la tecnología de carga rápida, parece que toda la industria ha visto la esperanza, y han surgido muchas soluciones de carga rápida para teléfonos móviles.
Bases teóricas de la recarga rápida
El nacimiento de la carga rápida responde a las necesidades del mercado, y también tiene una base teórica científica. Energía de la batería W = P (potencia) × T (tiempo). Por lo tanto, se puede ver que cuando la energía de la batería, es decir, la capacidad de la batería, es constante, el aumento de la potencia puede reducir el tiempo de carga. Cuanto mayor sea la potencia, menor será el tiempo de carga. Además, P (potencia) = U (tensión) × I (corriente), también es fácil deducir que hay tres formas de aumentar la potencia: aumentar la tensión, aumentar la corriente y aumentar tanto la tensión como la corriente al mismo tiempo.
Tipos de carga rápida
En la actualidad, no hay duda de que la tecnología de carga rápida de teléfonos móviles aumenta la potencia de carga y acorta el tiempo de carga para lograr el propósito de la carga rápida, pero el método utilizado para aumentar la potencia es generalmente aumentar el voltaje o aumentar la corriente, por lo que la tecnología de carga rápida existente se divide principalmente en dos categorías: carga rápida de bajo voltaje y alta corriente, y carga rápida de alto voltaje.
Carga rápida de bajo voltaje y alta corriente
La tecnología VOOC de OPPO es un representante típico de la carga rápida de bajo voltaje y alta corriente. Dado que la corriente de carga de esta tecnología es relativamente grande (4A-4,5A), el requisito de pérdida de línea R es muy alto, de lo contrario la pérdida de IIR será relativamente grande. Por tanto, VOOC utiliza un cabezal de carga y un cable USB específicos, y ambos son necesarios para lograr una carga rápida. El coste de hardware de todo el sistema de carga es muy elevado, y no se pueden utilizar otros cabezales de carga y cables de datos USB. En general, la compatibilidad es escasa. Por supuesto, el eslogan de cargar durante 5 minutos y hablar durante 2 horas sigue muy arraigado en el corazón de la gente.
Carga rápida de alto voltaje
La carga rápida de alto voltaje está representada por la tecnología Qualcomm Quick Charge 3.0 y la tecnología MediaTek Pump Express Plus. De hecho, los principios de la carga rápida de alto voltaje son similares. La principal diferencia es que el cabezal de carga integra el circuito integrado del protocolo de carga rápida. La diferencia es que los protocolos de handshake de cada carga rápida son diferentes. Una vez que el protocolo de carga rápida integrado en el cabezal de carga y el dispositivo de carga rápida del teléfono móvil se han sincronizado correctamente, cada uno emite su propia tensión de carga rápida. El dispositivo de telefonía móvil que no pueda reconocer la carga rápida emitirá 5 V y se convertirá en carga estándar de 5 V.
En la actualidad, la tecnología de carga rápida de alto voltaje de cada empresa es compatible con la carga ordinaria de 5 V, y puede cargar teléfonos móviles que no admiten la carga rápida. Además, la corriente que fluye a través de la línea de datos de carga rápida de alto voltaje no es grande, y se puede utilizar el cable de datos USB convencional. De este modo, la compatibilidad de la carga rápida de alto voltaje es más fuerte, por lo que el coste será más barato que el coste del hardware de carga de bajo voltaje y alta corriente, y por lo tanto ha sido utilizado por más fabricantes de teléfonos móviles como Xiaomi, Nubia y otros fabricantes.
El cuello de botella de la recarga rápida
En la actualidad, la tecnología de carga rápida sigue estando limitada por las características físicas de las baterías de litio. La tecnología de carga rápida puede aumentar la corriente que fluye hacia la batería, pero la velocidad de carga actual de la batería es sólo de 1-1,5C aproximadamente. La corriente es demasiado grande y la batería no puede soportarla, por lo que el aumento de potencia de la tecnología de carga rápida también se encuentra dentro de un rango limitado. Además, la tecnología de carga rápida sólo tiene una mejora significativa en el tiempo de carga en la etapa CC (carga de corriente constante) de la batería, y todavía no hay una buena manera de resolver el consumo de tiempo en la etapa CV (carga de tensión constante) de carga de la batería.
Salir con un solo teléfono móvil se ha convertido en la situación actual de la mayoría de la gente. La batería, como corazón del teléfono móvil, es la que más teme no encontrar un lugar donde "recargar energía". Sin embargo, la cada vez más avanzada tecnología de "carga rápida" de los teléfonos móviles ha hecho que "cargar durante 5 minutos y hablar durante 2 horas" se convierta poco a poco en una realidad.
Entonces, cuando se utiliza un teléfono móvil para la carga rápida, ¿cuál es más eficaz, el cabezal de carga o el cable de carga? ¿La carga rápida provocará una explosión? ¿Afectará a la batería? Siga leyendo.
¿Qué es la carga rápida?
Todos hemos aprendido la fórmula de cálculo física: potencia (P) = tensión (U) x intensidad (I)
Cuando la potencia de la batería es constante, la potencia indica la velocidad de carga. En comparación con la carga normal, la carga rápida acorta el tiempo de carga mediante los tres métodos siguientes para conseguir una carga rápida.
- La tensión permanece invariable y la corriente aumenta
- La corriente no cambia y la tensión aumenta.
- Tanto la tensión como la corriente aumentan
Por supuesto, si un teléfono móvil quiere lograr la carga rápida, no sólo necesita una mejora tecnológica, sino que también requiere que el propio teléfono móvil admita la carga rápida y utilice el cargador de carga rápida correspondiente (incluidos el cabezal de carga y el cable de carga).
¿Qué es más importante, el cargador de carga rápida o el cable de carga?
La potencia de carga es un indicador clave para medir la tecnología de carga rápida, y este indicador depende del cabezal de carga.
Muchos teléfonos insignia nacionales pueden cargar a unos 40W (los cargadores normales sólo pueden cargar a 5-10W). Entre ellos, OPPO tiene carga rápida de 50W, Vivo tiene carga rápida de 44W, y Huawei tiene tecnologías de carga rápida de 40W y 55W. La tecnología de carga rápida de alta potencia requiere un cabezal de carga con la potencia correspondiente.
Pero no olvides que el cable de carga es igual de importante:
En comparación con los cables de carga normales, los cables compatibles con la carga rápida son algo especiales. Todos los teléfonos móviles desde la serie iPhone 8 admiten la carga rápida, pero es necesario comprar un cargador específico. En el cable de carga ordinario de los teléfonos Android solo hay 3 hilos de trabajo (2 de los cuales son cables de alimentación y 1 hilo está conectado a tierra). En el cable de carga rápida de Android, hay básicamente 5 hilos de trabajo, 2 cables de alimentación , 2 cables de datos y 1 cable de tierra (como se muestra a continuación) .
Los dos cables de datos adicionales en comparación con los cables de carga ordinarios son muy importantes. Se encargan de la comunicación entre el cabezal de carga y el chip de gestión de energía del teléfono móvil.
Por ejemplo
Un determinado teléfono móvil admite carga rápida de 40W, y en su cabezal de carga, la salida de potencia admite tres especificaciones: 5V/2A, 9V/2A y 10V/4A. Entonces, los dos cables de datos del cable de carga se comunicarán durante la carga y seleccionarán la potencia más adecuada para cargar el teléfono móvil.
La tecnología de carga rápida no consiste simplemente en adaptar el cabezal de carga y el cable de carga, sino también el chip de gestión de energía del teléfono móvil. En comparación con los cables de carga normales, la carga rápida tiene mayores requisitos tanto para el cabezal de carga como para el cable de carga. Ambos se complementan.
¿Es segura la recarga rápida?
Hasta ahora, el cargador original de Apple sigue siendo de 5V/1A y no admite carga rápida. Algunos teléfonos Android tienen carga rápida de serie, que alcanza los 18W (9V/2A), y algunos teléfonos insignia de gama alta pueden llegar a los 40~50W.
Para conseguir una carga rápida en los teléfonos móviles, se necesita un conjunto completo de circuitos personalizados, celdas de batería, interfaces, cables de datos y adaptadores de carga rápida adecuados. Al mismo tiempo, también se necesita un sistema inteligente de gestión de la energía para que el teléfono móvil pueda ofrecer una protección de carga segura e inteligente en función de las distintas condiciones de carga.
En pocas palabras, si un teléfono móvil necesita cargarse rápidamente, tanto el propio teléfono móvil como el cargador de carga rápida tendrán añadidas las correspondientes protecciones de seguridad, y también se establecerán diferentes medidas de protección para garantizar la seguridad, así que puedes estar tranquilo.
¿La carga rápida daña las baterías de los móviles?
En principio, los daños de la batería provienen básicamente de dos aspectos:
Cuando la batería se está cargando o descargando
El cátodo y el ánodo de la pila se encogerán y expandirán a medida que se liberen y absorban iones. La carga rápida destruirá las sustancias químicas de la batería, lo que acortará su vida útil.
Carga rápida de la batería
Debido a la alta corriente, el efecto térmico de la corriente se agravará, haciendo que la batería genere una alta temperatura, lo que provocará una caída repentina de la capacidad y daños permanentes en la célula de la batería.
Por lo tanto, la tecnología de carga rápida repercute en la vida útil de la batería. Bajo las diversas garantías actuales de la tecnología de carga rápida, el daño causado por la carga a la batería sigue siendo seguro y razonable. Y de acuerdo con las normas nacionales, la capacidad de la batería se califica si es superior a 80% después de 500 ciclos de carga y descarga.
