Introdução
A tecnologia dos telemóveis está a desenvolver-se rapidamente, mas a duração da bateria dos telemóveis não é suficiente para satisfazer a utilização diária dos utilizadores, o que constitui um estrangulamento que restringe a aplicação dos telemóveis. Embora uma bateria grande possa aumentar a duração da bateria, a sua grande capacidade exige um aumento do volume. Não se pode imaginar que os telemóveis regressem à era dos telemóveis de tijolo. No entanto, com o desenvolvimento vigoroso da tecnologia de carregamento rápido, parece que toda a indústria viu esperança e surgiram muitas soluções de carregamento rápido para telemóveis.
Base teórica do carregamento rápido
O nascimento do carregamento rápido tem por objetivo satisfazer as necessidades do mercado e tem também uma base teórica científica. Energia da bateria W = P (potência) × T (tempo). Assim, verifica-se que quando a energia da bateria, ou seja, a capacidade da bateria, é constante, o aumento da potência pode reduzir o tempo de carregamento. Quanto maior for a potência, mais curto será o tempo de carregamento. Além disso, P (potência) = U (tensão) × I (corrente), também é fácil deduzir que existem três maneiras de aumentar a potência: aumentar a tensão, aumentar a corrente e aumentar a tensão e a corrente ao mesmo tempo.
Tipos de carregamento rápido
Atualmente, não há dúvida de que a tecnologia de carregamento rápido dos telemóveis aumenta a potência de carregamento e encurta o tempo de carregamento para atingir o objetivo do carregamento rápido, mas o método utilizado para aumentar a potência é geralmente aumentar a tensão ou aumentar a corrente, pelo que a tecnologia de carregamento rápido existente está principalmente dividida em duas categorias: carregamento rápido de baixa tensão e alta corrente e carregamento rápido de alta tensão.
Carregamento rápido de baixa tensão e alta corrente
A tecnologia OPPO VOOC é um representante típico do carregamento rápido de baixa tensão e alta corrente. Uma vez que a corrente de carga desta tecnologia é relativamente grande (4A-4,5A), o requisito de perda de linha R é muito elevado, caso contrário a perda de IIR será relativamente grande. Por conseguinte, o VOOC utiliza uma cabeça de carregamento e um cabo USB específicos, sendo ambos necessários para conseguir um carregamento rápido. O custo do hardware de todo o sistema de carregamento é muito elevado e não podem ser utilizadas outras cabeças de carregamento e cabos de dados USB. Em geral, a compatibilidade é fraca. É claro que o slogan "carregar durante 5 minutos e falar durante 2 horas" ainda está profundamente enraizado no coração das pessoas.
Carregamento rápido de alta tensão
O carregamento rápido de alta tensão é representado pela tecnologia Qualcomm Quick Charge 3.0 e pela tecnologia MediaTek Pump Express Plus. De facto, os princípios do carregamento rápido de alta tensão são semelhantes. A principal diferença é que a cabeça de carregamento integra o IC do protocolo de carregamento rápido. A diferença é que os protocolos de aperto de mão de cada carregamento rápido são diferentes. Depois de o aperto de mão entre a cabeça de carregamento integrada com o protocolo de carregamento rápido e o dispositivo de carregamento rápido do telemóvel ter sido bem sucedido, estes emitirão a sua própria alta tensão de carregamento rápido. O dispositivo de telemóvel que não consegue reconhecer o carregamento rápido produzirá 5V e converterá para o carregamento normal de 5V.
Atualmente, a tecnologia de carregamento rápido de alta tensão de cada empresa é compatível com o carregamento normal de 5V e pode carregar telemóveis que não suportam o carregamento rápido. Além disso, a corrente que flui através da linha de dados do carregamento rápido de alta tensão não é grande, e o cabo de dados USB convencional pode ser utilizado. Desta forma, a compatibilidade do carregamento rápido de alta tensão é mais forte, pelo que o custo será mais barato do que o custo do hardware do carregamento de baixa tensão e alta corrente, pelo que tem sido utilizado por mais fabricantes de telemóveis, como a Xiaomi, a Nubia e outros fabricantes.
O estrangulamento do carregamento rápido
Atualmente, a tecnologia de carregamento rápido está ainda limitada pelas caraterísticas físicas das baterias de lítio. A tecnologia de carregamento rápido pode aumentar a corrente que flui para a bateria, mas a atual taxa de carregamento da bateria é apenas de cerca de 1-1,5C. A corrente é demasiado elevada e a bateria não a consegue suportar, pelo que o aumento de potência da tecnologia de carregamento rápido também se encontra dentro de uma gama limitada. Além disso, a tecnologia de carregamento rápido só tem uma melhoria significativa no tempo de carregamento na fase CC (carregamento de corrente constante) da bateria, e ainda não há uma boa maneira de resolver o consumo de tempo na fase CV (carregamento de tensão constante) do carregamento da bateria.
Sair de casa com apenas um telemóvel tornou-se a situação atual da maioria das pessoas. A bateria, que é o coração do telemóvel, tem muito medo de não conseguir encontrar um local para "recarregar energia". No entanto, a tecnologia cada vez mais avançada de "carregamento rápido" dos telemóveis fez com que "carregar durante 5 minutos e falar durante 2 horas" se tornasse gradualmente uma realidade.
Assim, quando se utiliza um telemóvel para carregamento rápido, qual é mais eficaz, a cabeça de carregamento ou o cabo de carregamento? O carregamento rápido provoca uma explosão? Afectará a bateria? Continue a ler!
O que é o carregamento rápido?
Todos nós aprendemos a fórmula de cálculo da física: potência (P) = tensão (U) x corrente (I)
Quando a carga da bateria é constante, a potência indica a velocidade de carregamento. Em comparação com o carregamento normal, o carregamento rápido encurta o tempo de carregamento através dos três métodos seguintes para conseguir um carregamento rápido.
- A tensão mantém-se inalterada e a corrente aumenta
- A corrente permanece inalterada e a tensão é aumentada
- Tanto a tensão como a corrente aumentam
É claro que, se um telemóvel quiser atingir o carregamento rápido, não só precisa de melhorias tecnológicas, mas também que o próprio telemóvel suporte o carregamento rápido e utilize o carregador de carregamento rápido correspondente (incluindo a cabeça de carregamento e o cabo de carregamento).
O que é mais importante, o carregador de carregamento rápido ou o cabo de carregamento?
A potência de carregamento é um indicador fundamental para medir a tecnologia de carregamento rápido, e este indicador depende da cabeça de carregamento.
Muitos telefones emblemáticos nacionais podem carregar a cerca de 40W (os carregadores normais só podem carregar a 5-10W). Entre eles, a OPPO tem um carregamento rápido de 50W, a Vivo tem um carregamento rápido de 44W e a Huawei tem tecnologias de carregamento rápido de 40W e 55W. A tecnologia de carregamento rápido de alta potência requer uma cabeça de carregamento com a potência correspondente.
Mas não se esqueça de que o cabo de carregamento é igualmente importante:
Em comparação com os cabos de carregamento normais, os cabos que suportam o carregamento rápido são algo especiais. Todos os telemóveis desde a série iPhone 8 suportam o carregamento rápido, mas é necessário comprar um carregador específico. Existem apenas 3 fios funcionais no cabo de carregamento normal dos telemóveis Android (2 dos quais são cabos de alimentação e 1 fio está ligado à terra). No cabo de carregamento rápido do Android, existem basicamente 5 fios de trabalho, 2 cabos de alimentação, 2 cabos de dados e 1 fio de terra (como se mostra abaixo).
Os dois cabos de dados extra, em comparação com os cabos de carregamento normais, são muito importantes. São responsáveis pela comunicação entre a cabeça de carregamento e o chip de gestão de energia do telemóvel.
Por exemplo
Um determinado telemóvel suporta um carregamento rápido de 40 W e, na sua cabeça de carregamento, a saída de energia suporta três especificações: 5V/2A, 9V/2A e 10V/4A. Assim, os dois cabos de dados no cabo de carregamento comunicam durante o carregamento e selecionam a potência mais adequada para carregar o telemóvel.
A tecnologia de carregamento rápido não consiste apenas em combinar a cabeça de carregamento e o cabo de carregamento, mas também em combinar com o chip de gestão de energia do telemóvel. Em comparação com os cabos de carregamento normais, o carregamento rápido tem requisitos mais elevados tanto para a cabeça de carregamento como para o cabo de carregamento. Os dois complementam-se mutuamente.
O carregamento rápido é seguro?
Até à data, o carregador original da Apple continua a ser de 5V/1A e não suporta o carregamento rápido. Alguns telemóveis Android têm o carregamento rápido como padrão, atingindo 18W (9V/2A), e alguns telemóveis topo de gama podem atingir 40~50W.
Para conseguir um carregamento rápido nos telemóveis, é necessário um conjunto completo de circuitos personalizados, células de bateria, interfaces, cabos de dados e adaptadores de carregamento rápido correspondentes. Ao mesmo tempo, é também necessário um sistema inteligente de gestão de energia para que o telemóvel possa fornecer uma proteção de carregamento segura e inteligente de acordo com as diferentes condições de carregamento.
Simplificando, se um telemóvel precisar de ser carregado rapidamente, tanto o próprio telemóvel como o carregador de carregamento rápido terão as correspondentes protecções de segurança adicionadas, e serão também criadas diferentes medidas de proteção para garantir a segurança, para que possa ficar descansado.
O carregamento rápido prejudica as baterias dos telemóveis?
Em princípio, os danos nas baterias resultam basicamente de dois aspectos:
Quando a bateria está a carregar ou a descarregar
O cátodo e o ânodo da pilha encolhem e expandem à medida que os iões são libertados e absorvidos. O carregamento rápido destrói as substâncias químicas da bateria, resultando numa vida útil mais curta da bateria.
Carregamento rápido da bateria
Devido à corrente elevada, o efeito térmico da corrente será agravado, fazendo com que a bateria gere uma temperatura elevada, resultando numa queda súbita da capacidade e em danos permanentes na célula da bateria.
Por conseguinte, a tecnologia de carregamento rápido tem um impacto na duração da bateria. Com as várias garantias actuais da tecnologia de carregamento rápido, os danos causados pelo carregamento da bateria continuam a ser seguros e razoáveis. E, de acordo com as normas nacionais, a capacidade da bateria é qualificada se for superior a 80% após 500 ciclos de carga e descarga.
