Что значит функция быстрой зарядки. Как работает быстрая зарядка

За 5 лет в мобильной электронике производительность выросла в 5-10 раз, тогда как технологии производства аккумуляторов остались неизменными. Средняя емкость аккумулятора 3000 мАч, что в 3 – 3.5 раз выше показателя телефонов прошлого десятилетия. При этом намечается тенденция снижения емкости, из-за уменьшения толщины корпуса, что негативно скажется на времени автономной работы мобильного устройства.

Как временное решение была разработана технология быстрой зарядки, способная ускорить процесс восполнения заряда до 75%. Как результат сокращается время ожидания и повышается мобильность, так как пользователь не прикован на 3-4 часа к розетке. Давайте разберемся подробнее о технологии, принципе работы, достоинствах и недостатках.

Что такое быстрая зарядка

Быстрая зарядка – это технология, направленная на увеличение пропускной способности напряжения (В) или силы тока (A), либо того и другого. Смысл заключается в том, что бы максимально быстро, эффективно и безопасно перезарядить встроенный источник питания. На скорость зарядки влияют параметры тока, а так же поколение быстрой зарядки.

Сценарии использования

Суть технологии быстрой зарядки – быстро зарядить батарею. Поэтому такая опция пригодится пользователям, чьи устройства снабжены аккумуляторами небольшой емкости или в силу занятости активно расходуют заряд. Рассмотрим эффективность применение технологии в реальной жизни.

Зарядка аккумулятора повышенной емкости

Некоторые смартфоны и планшеты снабжены источниками питания на 5000 – 12 000 мАч. Зарядка таких устройств сетевым адаптером с параметрами тока 5В/1A займет 6-14 часов. А с использованием быстрой зарядки первого поколения (5В/2A), время ожидания сократится почти в два раза.

Подзарядка на непредвиденный случай

Предположим, что по пути на работу или учебу, игра разрядила смартфон, а на оставшийся день заряда хватит только на телефонные разговоры. Требуется восполнить заряд, а свободного времени 15 минут. За это время аккумулятор емкостью 3000 мАч зарядится:

Стандартным зарядным 5В/1A – 8.3 %.
Быстрой зарядкой 1 поколения 5В/2A – 16.7 %.
Быстрой зарядкой 2 поколения 9В/2A – 30 %.

Принцип действия

Процесс зарядки состоит из двух этапов. На первой стадии мощность тока высока настолько, сколько способен принять смартфон или планшет. Вторая стадия начинается по достижении отметки в 60-75 %. Сила тока начинает постепенно снижаться, а процесс зарядки на этом этапе растягивается на 30-60 минут. Это сделано для того, что бы аккумулятор не перегрелся, и не вышел из строя.

В технологии быстрой зарядки применен тот же принцип действия, с той лишь разницей, что на первом этапе показатели силы тока или напряжения, либо того и другого выше. Так в начале процесса аккумулятор заряжается быстро, а в конце с обычной скоростью. А использовать технологию целесообразно, когда батарея разряжена до 15-30 %. Поэтому маркетологи пишут, что аккумулятор за 30 минут зарядится на 60 или 75 %, но не уточняют время полной зарядки – 1.5-2 часа.

Стоит заметить, что технология быстрой зарядки закладывается при разработке мобильного устройства. Требуется установка соответствующего процессора, а так же контроллера питания, способного принимать и распределять энергию с высокими значениями тока / напряжения. А главное требуется сетевой адаптер, поддерживающий необходимые параметры.

Какие смартфоны и планшеты на Android поддерживают технологию быстрой зарядки

О поддержке данной технологии производитель указывает на коробке или в перечне комплектации. Например, на коробке Motorola Droid Turbo 2, указано о фирменном зарядном устройстве с мощностью 25 Вт. Так же информация о поддержке технологии указывается в спецификации на сайте компании.

Важно знать, что некоторые производители не кладут зарядные устройства с поддержкой технологии быстрой зарядки. В этом случае пользователь вынужден покупать сетевой адаптер отдельно.

Как выбрать зарядное устройство с поддержкой быстрой зарядки

На сайте производителя требуется уточнить тип быстрой зарядки, а так же параметры принимаемого тока: 2A/5В, 2A/7В или 2A/9В. Затем выбрать соответствующее зарядное устройство, на котором будут указана поддержка быстрой зарядки и требуемое соотношение тока / напряжения.

Разновидности быстрой зарядки

Qualcomm Quick charge.

Компания Qualcomm – основатель быстрой зарядки и лидер данной технологии, ввиду наиболее широкого распространения чипов и процессоров для мобильной электроники. За четыре года появились три поколения быстрой зарядки.

Quick charge 1.0

Повышение силы тока до 2А, параметры адаптера 2A/5В, мощность 10 Вт. В сравнении с обычными сетевыми адаптерами 1A/5В, процесс зарядки почти в 2 раза быстрее (2000 мАч в час).

Quick charge 2.0

Выросло напряжение до 12В, параметры адаптера 2A/5В, 2A/7В, 2A/9В и 1.2A/12В, мощность до 18 Вт. В сравнении с первым поколением, процесс зарядки сократится на 1.8 раз (до 3600 мАч в час). При этом пользователю может быть предоставлен выбор скорости зарядки, за счет ручного переключения напряжения из меню устройства, или вольтаж фиксирован – 7В или 9В. В обоих случаях решение принимает производитель мобильного устройства на стадии разработки.

Quick charge 3.0

Улучшение процесса зарядки за счет динамического изменения напряжения (3.2 – 20В с шагом 200 мВ). Параметры сетевого адаптера и мощность прежние, но в Qualcomm отмечают прирост 3-8 % и выше.

MediaTek Pump Express

Конкурирующее решение быстрой зарядки для процессоров MediaTek. Ввиду слабого распространения технологии, подробностей мало, но принцип работы тот же – повышение тока, напряжения или того и другого. Так же китайский производитель не стесняется рассказывать о превосходстве над конкурентами без приведения конкретных цифр.

Pump Express

Первое поколение быстрой зарядки с напряжением 3.6 – 5В, силой тока 1.2 – 2А, мощность 5 Вт (1.2А), 7.5 Вт (1.5 А) и 10 Вт (2А).

Pump Express Plus

Второе поколение с увеличенным напряжением (5, 7, 9, 12) и силой тока до 2А: 15 Вт (9В/1.67А) и 24 Вт (12В/2А).

Pump Express 3.0

О третьем поколении быстрой зарядки ничего не известно. По словам MediaTek, 70% заряда восполнится за 20 минут.

Кроме того технологию быстрой зарядки развивают производители мобильной электроники: Motorola – TurboCharge, Samsung – FastCharge, ASUS – BoostMaster и т.д. Суть одинакова, зарядка смартфона сетевым адаптером мощностью 15 или 18 Вт (2A/9В, 1.67A/9В или 3A/5В).

Отличительная реализация у компании OPPO (VOOC Flash Charging) и дочернего предприятия OnePlus (Dash Charge) – 4A/5В (20 Вт). При этом аккумулятор разделен на несколько ячеек, по которым равномерно распределяется ток.

Достоинства и недостатки

Преимущество технологии в быстром и безопасном заряде мобильного устройства. При этом сокращается время на ожидание и повышается мобильность. К тому же утверждения, что использование быстрой зарядки ускоряет износ и разрушение аккумулятора – опровержены учеными Стэнфордского Университета, Института Материаловедения и Энергетики Стэнфорда. При этом ученым удалось понять структуру и внутренние процессы, что бы в дальнейшем без последствий повысить скорость зарядки.

В тоже время главный недостаток технологии – замедление поиска новых источников питания, а так же оптимизация энергопотребления. Для компаний лучше перезарядить аккумулятор 2-3 раза за день, чем добиться медленного расхода энергии.

Вывод

Технология быстрой зарядки – эффективный способ восполнения энергии аккумулятора и повышения мобильности. В этом направлении есть интересные наработки, включая УМБ с функцией Quick charge. Но из-за распространенного мифа об ускоренном разрушении батареи, пользователи предпочитают и дальше пользоваться адаптерами с малой подачей тока. Поэтому компаниям стоит вкладывать деньги в оптимизацию потребления энергии и повышение емкости с сохранением размеров аккумулятора. Иногда ученые заявляют о новых источниках питания для портативной электроники. Но пока компании и корпорации не увидят в этом прибыль, ситуация останется неизменной.

Емкость аккумуляторов современных смартфонов постоянно растет, но и энергопотребление тоже увеличивается. Увеличение объема батареи положительно сказывается на автономности, но приводит к увеличению времени зарядки. Если аппарат вроде первого iPhone или HTC HD2 можно было зарядить от порта USB 2.0 за 2 часа, то сейчас какой-нибудь Lenovo Vibe P2 потребует на это около 10 часов. Чтобы сократить время пребывания на зарядке, производители активно внедряют поддержку функции быстрой зарядки.

Быстрая зарядка в смартфоне - это технология, которая работает по принципу увеличения силы тока, который подается на батарею от блока питания. Изначально блоки питания для зарядки мобильных устройств выдавали напряжение 5 В с силой 500-1000 мА. Но при таких параметрах теоретически за час можно восполнить на более 1000 мАч емкости аккумулятора смартфона. На практике это значение еще меньше, так как чем больше заряжена батарея - тем сильнее приходится уменьшать силу тока.

Самым первым способом ускорить процесс зарядки стало повышение силы тока. Ранние технологии позволили выдавать силу тока до 2 ампер, при напряжении 5 вольт, что давало мощность в 10 ватт. Однако дальше двигаться таким путем оказалось сложно: для больших токов требуются толстые провода, так как от этого зависит сопротивление жил. С некачественным кабелем даже 2 А получить нелегко, так как возникнут просадки.

Использовать кабель с большим сечением жил проблематично, поэтому производители решили пойти путем увеличения напряжения, при сохранении прежней силы тока. Однако литиевые аккумуляторы требуют для заряда напряжения в узком диапазоне, подать «чистые» 12 В на контакты нельзя. Чтобы решить проблему, были разработаны специальные контроллеры заряда, которые встраиваются в чипсет или на материнскую плату. Они принимают напряжение выше 5 вольт, преобразуя его в оптимальное для аккумуляторных ячеек.

Виды быстрой зарядки для смартфонов

Для того, чтобы повысить скорость зарядки, производители комплектующих для смартфонов разрабатывают новые технологии быстрой зарядки. Компания Qualcomm предлагает QuickCharge, у MediaTek имеется конкурирующая PumpExpress, а у OPPO – аналог под названием VOOC. Samsung предлагает пользователям Fast Adaptive Charging. В смартфонах Asus имеется поддержка Asus BootMaster, в Motorola – TurboPower, а в Huawei - SmartPower.

Актуальные поколения QuickCharge и PumpExpress способны использовать разные напряжения, блоки питания могут выдавать от 5 до 12 В. Зарядное устройство взаимодействует с контроллером заряда, от которого получает «подсказки», какой ток и напряжение следует выдать в данный момент. Может использоваться как ступенчатое регулирование (5, 9, 12 В и т.д.), так и плавное (от 3,2 до 20 В, с шагом 200 мВ, применяется в QuickCharge 3.0).

Так как за беспроводную зарядку отвечает чипсет, то именно от него зависит тип используемой технологии. Самостоятельными можно считать методы Qualcomm, Samsung, Mediatek, Huawei, то есть, компаний, производящих чипсеты. Особняком стоит VOOC от Oppo. Она реализована за счет использования многоячеечных аккумуляторов, способных заряжаться параллельно. За счет этого «залить» 2500 мАч можно всего за 15 минут.

Другие технологии быстрой зарядки- это, как правило, вариации на базе QuickCharge, названные другим именем. А в целом - все они используют один принцип: сначала блок питания постепенно увеличивает ток и напряжение, подбирая максимально возможные параметры, потом на максимальной мощности происходит зарядка до 50-70 % емкости, а дальше - идет плавное снижение силы тока и напряжения.

Вредна ли беспроводная зарядка в смартфонах?

Литиевые (литий-ионные и литий-полимерные) аккумуляторы смартфонов чувствительны к силе заряда. Использование некачественного ЗУ, зарядка и разрядка с чрезмерно большими токами могут сокращать их ресурс, поэтому имеют место утверждения о вредности быстрой зарядки.

На самом деле, контроллер питания - достаточно сложно устройство, которое способно подбирать оптимальный режим пополнения емкости. Пока плотность заряда в ячейке аккумулоятора невысокая - он подбирает максимально возможную мощность зарядки. С повышением плотности химические процессы в аккумуляторе ускоряются, усиливается нагрев (а вредит именно он). Контроллер фиксирует это и уменьшает мощность питания, чтобы предотвратить нагрев. Как итог, температурный режим поддерживается в норме, негативное воздействие на аккумулятор сводится к минимуму.

Может ли смартфон взорваться из-за быстрой зарядки?

В интернете часто всплывают новости о взрывах смартфонов, а страшилки про то, что это происходит из-за быстрой зарядки, очень распространены. В теории такое действительно возможно, однако часто проблема - не в технологии быстрой зарядки, а в неисправном оборудовании. Использование некачественных блоков питания и кабелей, пользование смартфонов с поврежденным аккумулятором, деформированным корпусом и т.д. - вот главные причины взрывов и возгораний.

Чтобы избежать пожара, взрыва или просто вздутия аккумулятора - достаточно соблюдать несколько простых правил. Нельзя накрывать заражающийся смартфон подушкой или другим предметом, оставлять его заряжаться на нагретом летним солнцем подоконнике или панели автомобиля. Также не рекомендуется использовать кабели и блоки питания сомнительного происхождения.

Технологический процесс не стоит на месте, а современные производители телефонов выпускают все более навороченные модели с множеством новейших функций. Активное совершенствование программного и аппаратного функционала приводит к тому, что время автономной работы устройства сокращается. Большая оперативная память, мощные процессы, многодюймовые сенсорные экраны и сильные камеры – все это способствует тому, что аккумуляторы достаточно быстро разряжаются. Именно поэтому важно иметь надежное ЗУ. Отлично, если оригинальная зарядка сохранилась, но что делать, если она утеряна или сломана? Тогда покупка новой встает вопрос не только сохранности работоспособности телефона, но и собственного комфорта.

Каждый сталкивался с разрядкой смартфона в самый неподходящий момент. Это особенно страшно, когда времени на подзарядку катастрофически не хватает. В такие минуты хватается первое попавшееся под руку зарядное устройство, подключается и начинается отсчет времени. Иногда процесс происходит быстро, а зачастую предательски долго. Итог печален – через некоторое время вновь связи нет. Сегодня разберемся, чем отличаются ЗУ и как сделать правильный выбор.

Тип зарядного устройства

Перед покупкой многие задаются вопросом, какое ЗУ лучше выбрать: оригинальное, аналог или универсальное? Многие покупают оригинал, а значит, они не беспокоятся о совместимости устройства с гаджетами, скорости и особенностях зарядки, а также различных рисках (дешевые зарядки, которые продаются в палатках на рынках, вполне могут привести к сильному нагреву аккумулятора). Но не всегда есть возможность купить оригинальное устройство, тогда оптимальным вариантом станет качественный аналог. На нем указывается список совместимых моделей устройств, а также технические характеристики, которые идентичны данным оригинала.

Разъем питания

ЗУ могут иметь разные разъемы:
USB . Такие приборы являются универсальными и подходят для большинства современных гаджетов, поддерживающих стандарт USB.
USB x2 . Это оптимальный вариант, когда существует проблемы к доступу сетевой розетки. Используя такую зарядку можно одновременно заряжать планшет и смартфон. Единственным минусом считается небольшая скорость заряда аккумуляторной батареи.
Micro USB и Mini USB . Они подходят для большинства смартфонов, включая Windows Phone, Android, а также планшеты на Android. Micro USB был введен в ЕС в качестве единого стандарта с 2011 года.
Lightning 8-pin MFI . Он подходит для подзарядки устройств пятого поколения от компании Apple: iPod Touch и iPhone 5.
Lightning 8-pin . Он совместим с большинством моделей Apple iPad, iPhone и iPod.
DC jack 3.5 mm . Он подходит для зарядки мобильных устройств Nokia 1100, 3300, 5100, 6310, 6670, 6822, 7200, 7210, 7250, 7710, 8800, 9210, 9300, 9500, E60 и E70.
USB/Lightning . Такие зарядные устройства подходят для Apple iPhone 5 и 6.
Fast Port . Он совместим с телефонами Sony Ericsson K750 и W800.
18-pin . Такой разъем предназначен для зарядки телефонов LG.
jack 3.5 mm , DC jack 2.5 mm и DC jack 2.0 mm . Он подходят для зарядки различной мобильной техники: телефонов, гарнитур, планшетов, плееров. Используя переходники можно подключить и технику Apple.
M20pin . Такой разъем подходит для подзарядки Samsung C170, D800, E250, E900 и U600.
30 pin . Он подходит для питания техники под торговой маркой Samsung.

Выходной ток

ЗУ с максимальным выходным током подходят для обслуживания любых гаджетов. При этом потребляемый ток редко превышает показатель в 2100 мА . Такие зарядки являются наиболее универсальным решением. Для того, чтобы не прогадать с покупкой обратите внимание на параметры оригинального ЗУ к устройству. Для этого достаточно взглянуть на его корпус и цифры рядом с «выход» или «output». Если оригинального ЗУ нет, то возможно, эти данные упоминаются в инструкции с планшету или смартфону.

Максимальный ток заряда определяется контроллером заряжаемого устройства, поэтому не бойтесь подключать ЗУ с бОльшим током, чем требует гаджет. Он просто-напросто возьмет столько, сколько нужно - ничего не сгорит и не сломается.

А вот наоборот, если ЗУ выдает меньше ампер, чем требует того заряжаемый гаджет, то зарядка будет проходить намного медленней.

Если вы не знаете, и нет возможности выяснить, какой ток потребляет ваш гаджет, то при выборе универсальных ЗУ, покупайте зарядку с максимально высоким выходным током.

Существует небольшая хитрость – для того, чтобы ускорить зарядку смартфон рекомендуется перевести его в «режим самолета»/«режим полета»/автономный режим. При этом отключаются все лишние модули и приложения, а телефона зарядится примерно на 15% быстрее.

Количество стандартных USB разъемов

Ряд ЗУ имеют или 2 стандартных USB разъемов . Устройства второго типа достаточно удобны – можно подключать к одной розетке для зарядки сразу несколько гаджетов. Такие устройства отлично подходят для поездок и путешествий. Это уменьшит число вещей в багаже, а также вам не придется искать несколько розеток в отеле.

Кабель в комплекте

В зависимости от модели ЗУ кабель может быть:
съемным;
несъемным;
отсутствовать.
Самым «слабым» звеном в зарядном устройстве является кабель. Если он несъемный, то при его поломке восстановить работоспособность устройства практически невозможно. Если он съемный – то сам адаптер, который включается в сеть, можно использовать и далее, просто докупив провод.

При выборе зарядного устройства лучше отдавать предпочтение проверенным маркам. У сомнительных устройств кабель может снижать эффективность зарядки до 75%. А это не только потери электроэнергии, но и вашего времени. Кроме этого такие кабели могут ломаться, отрываться от разъема, который в итоге остается в устройстве. Это приводит к короткому замыканию и выходу устройства из строя.

Быстрая зарядка

Некоторые модели ЗУ имеют быструю зарядку. Она может быть:
Quick Charge 2.0 ;
Quick Charge 3.0 ;
Pump Express+ 2.0 .
Со слов разработчиков технологии Quick Charge зарядка аккумулятора может быть ускорена вплоть до 75%. За первые несколько минут смартфоны, которые совместимы с Quick Charge, заряжаются на несколько часов работы. Это действительно удобно в современном ритме жизни – забежал в кафе, подключил гаджет к розетке, выпил чашку кофе и уходишь с телефоном с приличным зарядом батареи.

Ключевым отличием технологии Quick Charge 3.0 от 2.0 является наличии функции INOV или умного определения оптимального напряжения. В зависимости от хода заряда батареи происходит постепенное снижение требуемой силы тока. Это позволяет минимизировать бесполезные затраты энергии во время подзарядки.

Используя специальный адаптер с функцией Pump Express+ 2.0 можно достичь полного заряда батареи смартфона в 1,5 раза быстрее, по сравнению с штатным ЗУ.

Ценовой вопрос

Сегодня зарядные устройства представлены в широком ценовом диапазоне. Итак, потратив:
от 65 до 300 рублей можно купить фирменные ЗУ для устройств различных брендов (Sony Ericsson, Samsung, LG, Apple или Nokia). Они могут быть без провода, а также со съемным или несъемным проводом.
от 300 до 1000 рублей можно приобрести универсальные ЗУ в прочном корпусе с двумя USB-разъемами. Они станут незаменимым спутником в путешествиях и в повседневной жизни.
более 1000 рублей вы получите надежные и практичные зарядные устройства ведущих брендов. Ряд моделей имеет функцию быстрого заряда Quick Charge 2.0 или Quick Charge 3.0, при которой мощность заряда увеличивается за счет напряжения, а не тока. Что абсолютно безопасно для гаджета, т.к. не происходит его перегрев.

Приветствую, все знают, зачем нужна быстрая зарядка для смартфонов, мы постоянно потребляем контент, общаемся в месенджерах и соцсетях, и даже звоним по телефону. С ростом диагонали и разрешения экрана, нагрузка на батарею также выросла. Нам уже не хватает 5В 2А. Мы бесимся, когда смартфоны заряжаются по 2 часа. Поэтому производители взяли на вооружение Fast Charge, но у многих пользователей возникает много вопросов к этой технологии.

Например, насколько вредна быстрая зарядка для аккумуляторной батареи? Правда, что от воздействия повышенной силой тока смартфоны могут взрываться? Есть ли разница между Mediatek Pump Express и Qualcomm Quick Charge? И как в принципе работает быстрая зарядка? На эти, и многие другие вопроси отвечает данная статья.

Asus Boost Master

На сегодняшний день существует огромное количество стандартов быстрой зарядки. Даже китайские бренды, вроде Leagoo и Oukitel, пытаются сварганить какой не-будь свой стандарт. Так что уже говорить об именитых брендах. Huawei имеет свой Super Charge с максимальной мощностью 22,5 Вт. Asus Boost Master позволяет заряжать устройство под напряжением 9В с током 2А. В Samsung разработали аналогичную технологию Adaptive Fast Charging, она может выдавать напряжение 5 или 9В и ток 2 или 1,67А соответственно. Самые интересные технологии будут описаны ниже, а пока давайте рассмотрим, как вообще работает быстрая зарядка.

Любая быстрая зарядка основана на очень простом принципе повышения силы тока, передаваемого на аккумулятор. Но, увеличение мощности в каждой из этих технологий достигается по-разному. Где-то за счет повышения вольтажа, вплоть до 20В. А где-то повышают силу тока до 5-6А. А где-то и просто комбинируют поднятие вольтажа и силу тока.

Все технологии быстрой зарядки включают в себя умный контроллер, чаще всего он встраивается в процессор, а также специальное зарядное устройство, способное выдавать необходимый ток. Ну, иногда требуется специальный кабель, который сможет пропускать ток повышенной силы. Но главный вопрос на сегодня, вредна ли быстрая зарядка для аккумуляторов?

Ситуация прямо скажу не однозначная. Существуют ряд исследований, которые доказывают негативное влияние быстрой зарядки на аккумулятор. Но также есть исследования, которые это полностью опровергают. Коль уж не понятно, кто прав, а кто ошибается, предлагаю разобраться в этом самостоятельно.

По большому счету, современным литий-ионным и литий полимерным батареям абсолютно без разницы с какой силой тока и напряжением их будут заряжать. К примеру, возьмем те же ноутбуки, в них стоят все те же литий ионные аккумуляторы, только побольше.

Поэтому, панику считаю неоправданной. Но, правда ли то, что от быстрой зарядки смартфоны могут взрываться? Наиболее губительный эффект на батарею оказывает нагрев, именно он убивает аккумулятор и снижает его емкость.

Перегрев – это главная причина возгораний и взрывов аккумуляторных батарей. Все современные технологии Fast Charge снабжены огромным количеством систем защиты от перегрева.

Но почему же мы регулярно видим в сети все новые и новые фотографии сгоревших устройств? Потому что ни одна система не может защитить гаджет от воздействия пользователя. Который заряжает девайс чем попало и как попало.

Поэтому никогда не экономьте на зарядных устройствах и кабелях. Всегда заряжайте смартфон оригинальным зарядником и кабелем. Не ставьте на зарядку поврежденное устройство. Если корпус смартфона изогнут, треснут или пробит, то лучше не рисковать и вовсе не пользоваться таким устройством. Никогда не оставляйте заряжающийся смартфон под подушкой, в плотном чехле или в сумке.

Вторая немаловажная причина поломки гаджетов, это некачественные комплектующие или брак. Если вы покупаете телефон за 50 баксов, то глупо надеяться, что в нем стоит хороший аккумулятор. Скорее всего, сделана подобная батарея из низкокачественных материалов. Но недочеты есть и у А-брендов. Только вспомните все шутки про взрывающийся Samsung Galaxy Note 7.

Наилучшие технологии быстрой зарядки

Ну а теперь для закрепления и наглядности давайте рассмотрим три наиболее перспективных и интересных, на мой взгляд, технологий быстрой зарядки. Это Quick Charge от Qualcomm, чуть менее распространенная Pump Express от Mediatek и встречающиеся только в устройствах OPPO технология VOOC Flash Charge.

Прогрессивная VOOC Flash Charge от OPPO

Начнем с менее знакомой VOOC Flash Charge. Это хоть и менее распространенная, но наиболее интересная самая быстрая и бережная технология. На данный момент OPPO представила уже вторую версию этой технологии. Она позволяет полностью зарядить батарею на 2500мАч за 15 минут, а за 5 минут запас аккумулятора можно пополнить на 45%. При этом смартфон заряжается вполне стандартным напряжением в 5В, что не нагревает батарею.

Эти рекордные результаты удалось получить за счет использования специальных аккумуляторов, выдерживающих силу тока до 4,5А, что почти в 2 раза больше чем в стандартной зарядке. Аккумуляторы имеют сразу 8 контактов и поделены на несколько ячеек, которые заряжаются параллельно. Говорят, что OPPO передала технологию и она попыталась на основе VOOC Flash Charge разработать свой вариант Dash Charge.

Следующая быстрая зарядка это Mediatek Pump Express. Он не сильно зависит от специфических батарей и материалов, из которых изготовлены разъемы и кабели.

Актуальная на сегодня технология Pump Express 3.0 заряжает аккумулятор от 0 до 70% всего за 20 минут. Технология использует ток от 3В с силой более 5А. С Pump Express можно заряжать аккумулятор на прямую, минуя промежуточные цепи и не затрагивая стандартную встроенную схему зарядки.

Но такой вариант возможен только при использовании разъема USB Type-C, потому что он позволяет сильно сократить утечку энергии и снизить нагрев. Для защиты от перегрева предусмотрено 20 встроенных систем защиты.

Первый процессор с поддержкой системы Pump Express 3.0 это Helio P20. Заявлено, что последующие чипсеты также получат поддержку этого стандарта. Mediatek продает свои процессоры вагонами и, по идее, Pump Express должен встречаться в каждом смартфоне на Mediateke, но на практике это не так. Потому что процессор поддерживает быструю зарядку, но производитель эту возможность не реализует, потому что не хочет заворачиваться с разводкой цепи питания для нужд Pump Express и тем самым увеличивать стоимость устройства.

Возможно, производители просто опасаются за сохранность аккумуляторов, которые далеко не всегда качественные. Из смартфонов, которые поддерживают быструю зарядку от Mediatek можна лишь вспомнить Ulefone Power, Uhans H5000 и Vernee Apollo Lite.

Самых больших успехов на поприще быстрых зарядок достигла компания Qualcomm. Разработка технологии Quick Charge ведется уже на протяжении четырех поколений и доведена до идеала. Все версии стандарта обратно совместимые, то-есть можно использовать зарядное устройство версии 4 с телефоном, который поддерживает только первую версию.

В таком случае зарядник переключится в режим Quick Charge 1.0. Стандарт от Qualcomm поддерживает огромное количество производителей смартфонов и аксессуаров. Например, Samsung сохраняет поддержку Quick Charge. Не смотря на то, что имеет собственные разработки.

Первую версию стандарта Qualcomm представила еще в 2013 году. С тех пор реализация Quick Charge особо не изменилась. Интеграция в мобильные устройства происходит по средствам отдельной микросхемы или вместе с чипом Snapdragon и специальным адаптером, который может выдавать более сильный ток.

С каждой новой версией стандарта Quick Charge становится все быстрее, умнее и безопаснее. Например, первое поколение могло заряжать устройства напряжением 5В и силой тока 2-2,5А. Второе поколение позволило использовать повышенное напряжение до 12В, точнее контроллер сам выбирал необходимое значение из трех фиксированных напряжений 5, 9 или 12В с максимальной силой тока в 3А.

При этом в теории максимальная мощность блока питания может достигать 18 Ват. Но при такой мощности остро стали появляться проблемы с нагревом и уже в следующих версиях инженеры уделили внимание защите аккумулятора от перегрева. Основной инновацией Quick Charge 3.0 является не повышенная скорость зарядки, а способность технологии экономить энергию, избегая избыточного выделения тепла.

Реализовать такой подход позволила новая технология iKnow, тоесть умное определение оптимального напряжения. Благодаря ей зарядка может «общаться» с девайсом, запрашивая у него требуемое напряжение, которое может быть любым в диапазоне от 3,2В до 20В с шагом в 200мВ.

Таким образом, Quick Charge 3.0 позволяет динамически настроится на необходимое напряжение. По мере того, как батарея заряжается или нагревается контроллер, постепенно снижается требуемая сила тока.

В том числе и по этой причине, последние 20% заряжаются дольше. В итоге зарядка происходит очень бережно, аккумулятор не перегревается, а его износ сведен к минимуму.

Уже в этом году на рынок поступит устройство с поддержкой Quick Charge 4.0. Эта технология реализована в чипе Snapdragon 835. В новом стандарте добавлено несколько степеней защиты от перегрева. Имеется встроенная система проверки качества кабеля, которая не даст устройству заряжаться от некачественного или поврежденного провода.

Ну, вот и все, что мы имеем на сегодняшний день. Что же ждет нас в будущем? Конечно, хочется верить, чтобы все батареи смартфонов в будущем будут основаны на графене. Такие аккумуляторы смогут похвастаться свойствами супер конденсаторов. А для их зарядки потребуются считанные минуты.

Они гораздо круче современных литий ионных аккумуляторов и не теряют своей емкости даже после 2 000 циклов зарядки и имеют более высокую плотность хранения энергии. Возможно, в самом ближайшем будущем, лет через 7 или 10 мы полностью на них перейдем. Потому что есть уже рабочие прототипы.

Но чего лично я жду больше всего, это микроскопические элементы питания на основе радиоактивных элементов, их не нужно будет заряжать вовсе, просто каждые пару лет менять на новые. Но для полного внедрения данной технологии очень и очень долго.

Многоядерные процессоры, большие экраны с высоким разрешением, высокопроизводительные видеочипы — это все признаки современных смартфонов. И с каждым днем их мощь растет и растет. Но, соответственно, растет и их энергопотребление, а вот в сфере аккумуляторных батарей все не так хорошо. Да, конечно, в разы повысилась емкость батарей (соответственно выросло и время зарядки) при относительно немного выросшими габаритами, произошла замена никеля на литий в производстве, прошивки и железо стают более энергоэффективными. Но, к сожалению, большого прорыва на сегодняшний день не произошло. И в итоге нивелируется очень важная черта смартфона - мобильность.

Чтобы облегчить нам жизнь, разработчики стремятся уменьшить время восполнения потери энергии смартфоном, проще говоря - быстро зарядить его батарею. Давайте разберемся, за счет чего это возможно и какие наработки существуют сегодня.

В принципе работы любой аккумуляторной батареи лежит электрохимический процесс, который может запускаться в прямом и обратном — накоплять энергию и отдавать ее. При этом в качестве основного химического источника тока в разное время и для разных задач использовались свинец, никель, литий. На сегодняшний день в мобильных устройствах наиболее востребованными являются батареи на основе лития - литий-ионные (Li-ion) и литий-полимерные (Li-pol). К их преимуществам можно отнести большую емкость, низкий саморазряд, отсутствие «эффекта памяти». Есть, конечно, и недостатки - эти аккумуляторы подверженны «старению» (потере емкости со временем) и они пожароопасные.

Емкость современных Li-ion батарей смартфонов достигает нескольких тысяч миллиампер/часов. Давно уже не редкость показатель в 3000-4000 мАч. Номинальное напряжение такого аккумулятора 3,5-3,7 В, максимальное - 4,2 В. При первых показателях батарея разряжена, при втором значении - заряжена. Процесс зарядки аккумулятора, как правило, состоит из двух этапов. Сперва идет зарядка большой мощностью тока до достижения значения напряжения на батарее в 4,1-4,2 В, затем следует «дозарядка» до полной емкости малым током.

За тем, что бы не происходило «перезарядки» батареи, следит специальный контролер.

В основе технологии «быстрой зарядки» лежит принцип «выдачи» от зарядного устройства максимально возможной мощности тока на первом этапе зарядки. При этом контролер заряда батареи должен быть способен «освоить» эту мощность. Этот принцип и заложила в свою разработку компания Qualcomm, которая в 2012 году представила технологию быстрой зарядки Quick charge 1.0.

Возьмем одну из самых обычных зарядок для смартфона. Маркировка на корпусе сообщает характеристики - Output/Выход: 5V/1A. Это означает, что данная зарядка может выдать максимальное напряжение 5 вольт и максимальную силу тока в 1 ампер. Грубо говоря, ее выходная мощность заряда составит 5 Ватт. Но это при условии, что контролер заряда в смартфоне готов «принять» такие значения. Технология же Quick charge 1.0 представляет собой зарядку с выходными характеристиками 5V/2A (максимальная мощность 10W) и чип в смартфоне, который способен обработать такой ток. По лабораторным исследованиям компании Qualcomm такая технология способна на 40% быстрее зарядить аккумулятор устройства. Quick charge 1.0 поддерживали флагманы того времени на чипах Qualcomm, такие как Nexus 4, LG Optimus G, Samsung Galaxy S III, Nokia Lumia 920, Xiaomi Mi2 и другие.

Уже через год была представлена усовершенствованная технология Quick charge 2.0, которая предполагала заряжать токами до 3 ампер с напряжением 5/9/12 вольт. По уверениям Qualcomm это позволяет сократить время зарядки на 75%. И чтобы мы не сомневались, компания приводит лабораторные тесты. Их суть заключалась в следующем — аккумуляторная батарея на 3300 мАч заряжалась в течении 30 минут трема разными методами. И вот какие результаты они получили:

от обычной зарядкой с параметрами 5V/1A батарея зарядилась на 12%
с технологией Quick charge 1.0 (5V, 2A) - 30%
с технологией Quick charge 2.0 (9V, 2A) - 60%

Quick charge 2.0 реализована в таких смартфонах, как Motorola DROID Turbo, Nexus 6, Samsung Galaxy Note Edge, Samsung Galaxy Note 4, HTC Desire EYE, HTC One remix, HTC One (M8), Motorola Moto X (2014), Sony Xperia Z3 Сompact, Sony Xperia Z3 и других. Полный список можно посмотреть на сайте Qualcomm.

А совсем недавно, в сентябре этого года, «Квалкомм» представил Quick charge 3.0. Ее особенность в технологии интеллектуального подбора оптимального напряжения заряда (INOV). Напряжение будет подбираться индивидуально для каждого устройства и промежутка процесса зарядки. И варьироваться от 3,6 до 20 вольт. При этом шаг изменения будет минимальным — 200 мВ. Qualcomm обещает, что нова версия «быстрой зарядки» будет на 38% эффективнее, чем Quick charge 2.0. Данная технология будет представлена в чипах Snapdragon 820, 620, 618, 617, 430.

Технология быстрого заряда не является эксклюзивом Qualcomm. По тому же принципу работает TurboCharge от Motorola, RapidCharge (HTC), FastCharge (Samsung). Причем «быстрые» зарядки являются универсальными устройствами и могут заряжать смартфоны как с технологией «быстрой зарядки» разных производителей так и без.

Особняком стоит компания OPPO со своей фирменной технологией VOOC Flash Charging. Впервые она была реализована в смартфоне Find 7. В VOOC Flash Charging есть особенности, не свойственны общей тенденции. Суть ее в зарядке с током 4,5 ампера и напряжением 5 вольт. При этом используется специальный 8-ми контактный аккумулутяр. Он разделен на несколько ячеек и входящий ток равномерно распределяется между ними. По мнению OPPO данная технология не только быстро заряжает, но и более бережно относится к аккумуляторной батареи. В своих тестах они сравнивали скорость зарядки Find 7 и Samsung Note 3. А вот и их результаты:

Выводы делайте сами.

В качестве итога. Сегодня проблема ограниченной мобильности смартфонов частично решается технологиями «быстрой зарядки» и на этой «ниве» есть много перспективных наработок. Кто-то скептически относятся к этой тенденции, утверждая, что большие токи вредят батареям и приводят к уменьшению срока их службы. Но производители не согласны.

Как по мне, оптимальным решением выглядит VOOC Flash Charging от OPPO c ее делением мощности заряда по ячейкам. Но все же, я уверен, двигаться нужно в направлении повышения емкости аккумуляторных батарей и их компактности, а заодно увеличения срока эксплуатации. Время от времени мы слышим заявления об очередном прорыве в этой области, но на рынке кардинально новых технологий пока нет. Верим и ждем!