Технология быстрой зарядки: как запихнуть энергию в аккумулятор за полчаса

Разбираемся в технологиях быстрой зарядки, их ключевых особенностях и принципе работы.

Технология быстрой зарядки: как запихнуть энергию в аккумулятор за полчаса

Многие еще помнят ту войну мегапикселей, которую в свое время развернули производители смартфонов. Со временем она сошла на нет, и сейчас лишь некоторые компании пытаются щегольнуть камерами в сотни мегапикселей. А взамен этому тренду на рынке смартфонов началось соревнование в скорости быстрой зарядки.

Но если гонка мегапикселей могла привести лишь к разочарованию некоторых пользователей качеством съемки, то бездумный подход к скорости быстрой зарядки имеет куда более плачевные последствия, нарушая работу смартфона и приводя к его поломке. Именно поэтому крупнейшие производители смартфонов вкладывают огромные деньги в совершенствование этих технологий, и не только увеличивают скорость зарядки, но и стремятся сделать ее максимально безопасной.

Немного истории

На заре развития смартфонов все они использовали адаптеры питания с напряжением 5 В и силой тока 1 А, что позволяло добиться лишь медленной зарядки мощностью 5 Вт. Конечно, это не могло продолжаться бесконечно, и многие производители начали задумываться об увеличении скорости зарядки. А сделать это можно было одним из двух способов — поднять напряжение или силу тока.

Первой возобладала позиция Qualcomm, которая в 2013 году разработала стандарт быстрой зарядки QC1.0 с прежним напряжением 5 В и увеличенной до 1,8 А силой тока. Но дальнейшее повышение тока было невозможно из-за ограничений стандарта USB Micro-B. Поэтому уже следующее поколение быстрой зарядки Qualcomm пошло в другом направлении, сосредоточившись на увеличении напряжения. Так в 2015 году на свет появился стандарт QC2.0 мощностью 18 Вт при напряжении 9 В и силе тока 2 А.


Удачным такое решение назвать было нельзя из-за нагрева в области разъемов и избыточных тепловых потерь в самом кабеле. К тому же, оно потребовало установки ступенчатого контроллера, эффективность которого достигает лишь 89%. Производители пришли к выводу о необходимости изучать направление низкого напряжения и высокого тока.

Хотя, если быть точным, это произошло не в 2015 году. Еще в 2014 году технология VOOC изменила интерфейс зарядных устройств для поддержки безопасного прохождения тока 4A, при этом напряжение осталось прежним — 5 В, а мощность быстрой зарядки увеличилась до 20 Вт. Особенность технологии в том, что она позволяет преобразовывать напряжение 220В на вход мобильного устройства 5В непосредственно в зарядном устройстве, избавляя от необходимости дополнительного преобразования напряжения внутри телефона.

Быстрая зарядка с двойным аккумулятором

Напряжения и токи продолжали расти: Vivo стала использовать адаптеры 55 Вт, но выяснилось, что из-за ограничений структуры такой батареи, когда ток одного элемента слишком высок, температура предохранительной платы и самой батареи возрастают, а это приводит к снижению эффективности зарядки. Как же увеличивать скорость дальше? Довольно скоро из этой ситуации был найден выход: производители стали использовать двухэлементную схему, при которой две батареи последовательно соединены друг с другом.


Идея отличная, но две батареи занимают больше места, чем одна большая. В этой связи приходится либо увеличивать место под них (а его и так критически мало), либо жертвовать емкостью. В итоге батареи некоторых топовых моделей получили аккумулятор меньшей емкости, чем более бюджетные, что кажется странным. Есть еще один нюанс: если одна из батарей износится быстрее, пострадают характеристики всей связки. 

Тем не менее возможность заряжать АКБ за условные полчаса перевесила возможную потерю емкости (а заодно и ресурса), и схема с двумя батареями продолжает активно использоваться. 

Альтернатива: быстрая двухканальная зарядка

А что, если не устанавливать две отдельные батареи, а как бы склеить их в одну? Дальнейшим развитием быстрых зарядок стала двухканальная схема. То есть у батареи есть один отрицательный полюс и два положительных, по разные стороны от первого. Получается, можно использовать два канала, но аккумулятор занимает все пространство, и потери емкости не происходит. 


Примером подобной технологии стала быстрая зарядка HONOR SuperCharge мощностью 66 Вт. Именно она используется в Honor 50 Lite и немного более дорогом смартфоне Honor 50, с которым мы уже имели возможность познакомиться лично.


Благодаря этой технологии на полную зарядку аккумулятора смартфона уходит всего 50 минут, а для зарядки до 40% достаточно 10 минут. Согласитесь, цифры более чем впечатляющие.


Впрочем, хотя технология двухканальной зарядки имеет преимущество при определенном диапазоне мощности, в самой HONOR не отрицают возможности использования и двух аккумуляторов. Иными словами, эта технология также имеет право на существования, позволяя добиться неплохих результатов.

Итого: гонка ватт продолжается

Прогресс быстрых зарядок — это не просто банальное увеличение количества вольт и ампер. Схемы с одной батареей уже себя исчерпали: наращивать мощность здесь уже некуда. Но мы все равно хотим заряжать гаджеты быстрее, поэтому инженерам приходится выкручиваться. Варианты с двумя батареями и двумя каналами одной батареи стали логичным продолжением процесса эволюции. Появится ли очередная прорывная технология? Самим интересно.

Читайте также