Смартфоны сегодня наделены мощным «железом» и уймой всевозможных функций. Одной из них является функция быстрой зарядки. Пока что она используется только на флагманских устройствах, но в будущем появится и на недорогих смартфонах. Что это такое?

Формально в названии функции отражена ее суть — смартфон умеет быстро заряжаться. Если быть более точным, он умеет заряжаться быстрее, чем смартфоны, которые не наделены функцией быстрой зарядки. Например, Sasmung Galaxy Note 4 с аккумулятором емкостью чуть более 3000 мАч за 30 минут способен заряжаться аж на целых 50%! Согласитесь, результат впечатляет. Правда, полная зарядка длится намного дольше, но все равно скорость заряда будет высокой.

Пока быстрая зарядка поддерживается только определенными процессорами. Одним из лидеров в этой области является компания Qualcomm, она производит процессоры Snapdragon, которые используются во многих смартфонах. Работает фирменная технология Quick Charge («Быстрая зарядка») только при наличии соответствующего адаптера питания. Если используется другой адаптер, о технологии можно забыть.

Как происходит быстрая зарядка смартфона?

Каждое устройство рассчитано на определенную силу току и напряжения, то есть при зарядке устройство пропускает только определенную силу тока.

Специальные адаптеры, которые используются в смартфонах с функцией поддержки быстрой зарядки, позволяют устройству принимать большее напряжение и силу тока. Именно благодаря такой технологии смартфон заряжается намного быстрее.

Правда, здесь есть одна очень важная особенность, которую нужно обязательно принять во внимание. Дело в том, что ускоренная зарядка устройства делится на несколько этапов. На самом первом этапе подается максимальная сила тока, благодаря чему заряд устройства растет в буквальном смысле на глазах. Однако по достижении 50-70% сила тока начинает резко снижаться, в результате чего скорость зарядки до оставшихся 100% снижается. Зачем это сделано? Все просто — чтобы аккумулятор не перегревался и не вышел из строя. Кстати, именно поэтому в рекламах технологии быстрой зарядки говорят что-то вроде: «Всего за 30 минут вы можете зарядить смартфон до 50%!», ведь до оставшихся 100% устройство может заряжаться еще час, а то и дольше.

Для чего нужна технология быстрой зарядки?

Понятно, что данная позволяет уменьшать время зарядки устройства, что, безусловно, является большим плюсом. На деле же основной упор сделан на зарядку в течении первых 10-20 минут. Пример: у вас разряжается смартфон, осталось буквально 5%. Вы забегаете в кафе, заказываете кофе и ставите на зарядку устройство, благо, адаптер питания находится с собой. За те 10-15 минут, что вы пьете кофе, устройство успеет зарядиться до 35-50%, чего вполне хватит на весь оставшийся день. И, на наш взгляд, это огромное преимущество данной технологии.

К слову, аналогичная технология применяется и на многих электромобилях: за первые пару часов аккумуляторы могут зарядиться до 50-80%, а на оставшийся заряд может уйти еще часов 5-6, если не больше.

Достаточно долго мобильным телефонам не нужна была ускоренная зарядка. Зачем, если устройство подключалось к зарядному устройству всего раз в три-четыре дня? Но с появлением смартфонов всё изменилось. Эти девайсы обладают повышенным энергопотреблением. В результате мы уже привыкли к тому, что в большинстве случаев их необходимо заряжать каждую ночь. Но что делать, если ты забыл вечером подключить гаджет к зарядному устройству, а утром нужно идти на работу? Именно в таких ситуациях спасает быстрая зарядка. Пока вы чистите зубы, заправляете постель и собираетесь на работу - аккумулятор подзарядится на 50% или даже сильнее. Давайте поговорим об этой технологии чуть подробнее.

Любой аккумулятор работает по принципу электромеханического процесса. Он запускается в обоих направлениях - батарея может принимать энергию, накапливая её, либо отдавать её. Многие годы инженеры пробовали разные химические источники тока. Раньше использовались никель и свинец , сейчас же все аккумуляторы для мобильников созданы на основе лития . Они могут быть литий-ионными или литий-полимерными - это совершенно не важно, так как технология быстрой зарядки работает с обоими типами батарей. Главное преимущество лития - он не имеет «эффекта памяти». В результате вы можете не дожидаться того момента, когда ваш смартфон полностью разрядится. Да и заряжать его не обязательно до 100%. Если бы не этот факт, то быстрая зарядка была бы бесполезной. Что касается недостатков литиевых аккумуляторов, то они заключаются в постепенной потере ёмкости и пожароопасности.

В современные смартфоны кладут батареи ёмкостью от 2000 до 7000 мАч. Номинальное напряжение аккумулятора чаще всего равняется 3,5-3,7 В. При его полном уровне заряда напряжение может быть повышено до 4,2 В, что позволяет увеличить производительность процессора и некоторых других комплектующих. Что касается зарядки самого аккумулятора, то она раньше была очень простой - ток поступал со строго определенной мощностью вплоть до того момента, пока уровень заряда не достигал примерно 90%. Затем мощность постепенно понижалась, чтобы не «перезарядить» батарею, делал это специальный контроллер. И так до достижения 100-процентного заряда. В результате время подзарядки составляло 2-2,5 часа, в зависимости от ёмкости аккумулятора.

Как работает быстрая зарядка?

Первой что-то изменить попыталась компания Qualcomm . В 2012 году она представила первую версию технологии Quick Charge . По задумке производителя мобильных чипсетов, на первом этапе зарядное устройство должно выдавать ток максимально возможной мощности. А когда контроллер батареи понимал, что уровень заряда достиг определенного уровня - мощность понижалась.

Чем же функция быстрой зарядки отличается от обычной? Давайте рассмотрим это на примере. Возьмем самое обычное зарядное устройство для телефона (на фото выше). На его корпусе мы увидим надпись: «Output 5V/1A». Это значит, что максимально устройством выводится ток с напряжением 5 вольт и силой 1 ампер. Выходная мощность такого заряда равняется примерно 5 Ватт. Технология Quick Charge 1.0 поменяла немногое. Поддерживающие её смартфоны научились принимать электричество с силой тока 2 А. Все остальные параметры зарядного устройства остались прежними. При условии той же ёмкости аккумулятора полная зарядка осуществляется на 30% быстрее.

Куда интереснее оказалась вторая версия технологии от Qualcomm. Она заключается в ещё более тесном взаимодействии контроллера батареи и зарядного устройства. Отныне сила тока могла достигать уже 3 А. Также теперь по ходу подзарядки менялось напряжение - сначала оно составляет 12 В, затем снижается до 9 В, а под конец падает до стандартных 5 В. По сравнению с использованием традиционного зарядного устройства процесс ускорялся уже на 60%! Недостатком же такой технологии является дороговизна зарядного устройства, ведь в него встроен особый чип. Впрочем, большинство потребителей это не заботит, ведь чаще всего зарядное устройство имеется в комплекте со смартфоном, а необходимость купить новое возникает крайне редко.

В сентябре 2016 года компания Qualcomm представила технологию Quick Charge 3.0 . Обладающие ею зарядные устройства и контроллеры батареи получились ещё более умными. Теперь оптимальное напряжение подбирается индивидуально под конкретное устройство и уровень заряда аккумулятора. Напряжение отныне варьируется от 3,6 до 20 В. Шаг изменения составляет всего 200 мВ. В результате третья версия технологии получилась на 38% эффективнее второй. Поддержку Quick Charge получили процессоры Snapdragon 430 , 617, 618, 620 и 820.

Универсальность

Не все смартфоны наделены процессором от Qualcomm. К счастью, в разных устройствах на базе Android встречаются и другие технологии быстрой зарядки. Почти все они работают по вышеописанным принципам. При этом телефон можно подключить к высокопроизводительному зарядному устройству от другого производителя - ничего с ним не случится. В некоторых случаях его контроллер питания позволит зарядить смартфон в ускоренном темпе. В других же случаях подзарядка пойдет в традиционном режиме - с силой тока 1 или 2 А. В любом случае зарядное устройство девайсу не повредит.

Впрочем, лучше всё же пользоваться той зарядкой, которая поставлялась в комплекте. В мире происходили случаи, когда батарея по каким-то причинам вспыхивала. Этому способствовали китайское зарядное устройство и некачественный USB-кабель.

Отдельно следует отметить продукцию под брендом OPPO . Ей используется уникальная технология VOOC Flash Charging . Аккумуляторы у наделенных ею смартфонов имеют восемь контактов. Электричество в батарею поступает с током 4,5 А и напряжением 5 В. Аккумулятор состоит из нескольких ячеек и ток равномерно распределяется между ними. В результате подзарядка происходит очень быстро. Также производитель утверждает, что его технология более бережно относится к батарее, не снижая срок её службы.

Вредна ли быстрая зарядка для телефона?

Больше всего некоторых людей пугает то, что быстрая зарядка смартфона осуществляется при помощи усиленного тока. Им кажется, что аккумулятор не терпит такого к себе отношения. Якобы всего через год его придется менять. И действительно, первые технологии быстрой зарядки обладали неприятной особенностью. Рабочая ёмкость батареи быстро сокращалась, если смартфон использовать чересчур активно, заряжая его один или даже два раза в день. Однако с 2012 года много воды утекло, сейчас всё изменилось.

Современные технологии позволяют контроллеру питания принимать электричество в таком объеме, который требуется аккумулятору в конкретную секунду. Сила тока и напряжение никогда не превышают пороговых значений. Всё это подтверждают многочисленные эксперименты от независимых экспертов. Они показали, что ёмкость аккумулятор падает с тем же темпом, как и при использовании обычного зарядного устройства. Поэтому вы можете не бояться пользоваться быстрой зарядкой - она только облегчит вашу жизнь.

Как отключить быструю зарядку?

Если вы всё же боитесь быстрой зарядки, то дальнейшие ваши действия зависят от того, насколько свежим является ваш смартфон. Дело в том, что на современных девайсах поддержка этой технологии внедрена на уровне контроллера и прошивки. Отключить быструю зарядку в таких гаджетах чаще всего невозможно. Единственный выход - приобрести другое зарядное устройство, не поддерживающее технологию быстрой зарядки.

Ну а на смартфонах 2012-2014 годов отключить данную функцию всё же можно. Делается это в «Настройках », в разделе «Аккумулятор ». На устройствах от Samsung может потребоваться посещение предустановленного приложения Smart Manager .

Сетевые адаптеры с быстрой зарядкой для Samsung и Apple

Южнокорейская компания Samsung оснащает многие свои смартфоны поддержкой фирменной технологии быстрой зарядки. Соответствующий адаптер поставляется в комплекте с устройством. Однако некоторые пользователи теряют этот маленький аксессуар, другим же требуется дополнительная «зарядка», например, для использования на работе. Словом, было бы удивительно, если бы южнокорейский гигант не стал продавать адаптеры питания отдельно.

В российских магазинах изделия с поддержкой быстрой зарядки от Samsung стоят от 1200 до 1500 рублей - это вполне адекватная цена. Поставляются адаптеры как с кабелем, так и без него. Также отличается то, каким разъемом оснащен провод - уже достаточно давно существуют варианты с , так как флагманы обладают именно таким гнездом. Наибольшее количество производящихся «зарядок» окрашено в белый цвет. Но если постараться, то в продаже можно найти и черный вариант, встречающийся заметно реже.

Сетевые адаптеры с поддержкой быстрой зарядки на AliExpress

Самый известный китайский интернет-магазин предлагает множество аксессуаров для смартфонов. В том числе на его просторах можно найти адаптеры питания с поддержкой быстрой зарядки. Например, прямо со склада в России доставляется сетевая зарядка Fonken, обладающая миниатюрными габаритами. Устройство в первую очередь предназначено для смартфонов и планшетов, поддерживающих технологию Qualcomm Quick Charge 3.0. Стоимость аксессуара составляет примерно 500 рублей. Неплохо, особенно если учесть, что в комплекте с ним поставляется метровый USB-кабель с качественной оплеткой.

Поддержкой всё той же технологии быстрой зарядки обладает и адаптер от Tiegem. Это устройство оценивается уже в 800 рублей, но зато оно гораздо универсальнее. Дело в том, что к этой зарядке можно подключить до двух гаджетов - именно таково количество встроенных сюда USB-портов. Сила тока составляет 2,4 А, а мощность - 30 Вт. Такое зарядное устройство идеально подойдет для продукции Huawei , и других крупных компаний.

Конечно, это далеко не полный перечень продающихся посредством AliExpress адаптеров питания. Здесь можно встретить аксессуары самых разных форм и расцветок. Существуют даже решения, обладающие пятью разъемами! Также с некоторых пор китайский интернет-магазин позволяет покупать оригинальную продукцию от того же Samsung - южнокорейские адаптеры теперь тоже присутствуют в ассортименте AliExpress.

Когда-то в телефонах были слабые аккумуляторы, поэтому они заряжались достаточно быстро. С тех пор их ёмкость выросла примерно в 5-10 раз, и на столько же должно было увеличиться время их зарядки. Производители решают эту проблему разными способами, но их возможности ограничены, ведь они стараются придерживаться установленных стандартов.

Большая часть смартфонов заряжаются от зарядных устройств, которые выдают напряжение 5 вольт с силой тока в пределах от 0,5 до 2 ампер. Тем не менее, существуют технологии ускоренной зарядки, обеспечивающие повышенный вольтаж и силу тока. Принцип работы любого аккумулятора основан на электрохимическом процессе, который позволяет накапливать энергию, а затем отдавать её. В современных мобильных устройствах чаще всего используются литий-ионные и литий-полимерные аккумуляторы, которые обладают высокой ёмкостью и низким саморазрядом. У них немало недостатков - со временем они постепенно теряют номинальную ёмкость, а при нагревании и повреждении могут воспламеняться.

В основе технологии быстрой зарядки лежит принцип подачи максимально допустимого напряжения при такой силе тока, которая позволяет как можно быстрее набрать заряд. При этом важно, чтобы аккумулятор не повреждался, не выходил из строя и не терял своих характеристик. Напряжение подбирается индивидуально для каждого устройства и условий зарядки и может повышаться или понижаться. В случае с технологией Qualcomm Qiack Charge зарядка осуществляется при напряжении от 3,6 до 20 вольт с шагом 0,2 вольта и силой тока до 3 ампер. Контроллер, встроенный в процессор, анализирует несколько параметров, в том числе температуру аккумулятора, и позволяет ограничивать или усиливать подачу энергии. Аналогичным образом заряжаются устройства с использованием большинства других технологий.

Компания Oppo изобрела фирменную технологию ускоренной зарядки VOOC Flash Charging, которая работает иначе. Зарядное устройство отдаёт ток напряжением 5 вольт с силой 4,5 ампера на аккумулятор с 8 контактами. Батарея разделена на несколько ячеек, и энергия равномерно распределяется между ними. Эта технология позволяет «бережно» заряжать аккумуляторы, не подвергая их риску перегрева даже в случае сбоя или выхода из строя контроллера.

Существуют и более радикальные решения - например, зарядка аккумулятора за несколько секунд. Эта технология далека от совершенства - батарея разряжается в несколько раз быстрее и она очень недолговечная.

Зарядные устройства с поддержкой технологий ускоренной зарядки универсальны - ими можно заряжать смартфоны любых производителей, в том числе старые модели. Вряд ли стоит ждать резкого прорыва в технологиях ускоренной зарядки. Скорее всего, они будут постепенно совершенствоваться, и уже через несколько лет общепринятой нормой станет полная зарядка смартфона в течение получаса или ещё быстрее.

При интенсивном использовании смартфонов, а это и интернет, и музыка и фильмы, всегда его нужно подзаряжать. Одной зарядки на один день у большинства телефонов не хватает при таком использовании. И вот здесь очень может помочь так называемая быстрая зарядка.

Быстрая зарядка смартфона увеличивает напряжение и ток, подаваемые на аккумулятор, в допустимых пределах для достижения минимального времени заряда . Пределы увеличения тока и напряжения определяются характеристиками самой аккумуляторной батареи и устройством зарядки для получения максимальной безопасности.

При увеличении диагонали и разрешения экрана, а также мощности процессоров выросла и нагрузка на батарею. Нам уже не хватает обычной зарядки на 5 вольт и 2 ампера. С такой обычной зарядкой аккумуляторная батарея заряжается не меньше двух часов. Поэтому производители взяли на вооружение технологию быстрой зарядки (fast charge).

Но появились и вопросы. Насколько вредна быстрая зарядка для аккумуляторов? Правда ли, что от этого смартфоны могут взрываться? Какая разница между Qualcomm Quick Charge и MediaTek Pump Express, и что лучше? А как вообще работает быстрая зарядка?

На сегодня существует несколько стандартов быстрой зарядки. Многие бренды на рынке смартфонов пытаются создать свой стандарт, как известные, так и неизвестные китайские компании.

Huawei имеет свой super charge с максимальной мощностью 22 Ватта, Asus Bust Master позволяет заряжать устройства под напряжением 9 вольт и током 2 ампера, Samsung разработали аналогичную технологию Adaptive Fast Charging она может выдавать 5 или 9 вольт и ток 2 или 1,67 ампера соответственно.

Как работает быстрая зарядка

Любая быстрая зарядка основана на принципе повышения мощности тока, передаваемого на аккумуляторы. Но увеличение мощности в каждой из этих технологий достигается по-разному. Это может быть повышение вольтажа вплоть до 20 вольт, а где-то повышают силу тока до 5-6 ампер, а кто-то комбинирует эти методы и повышает и вольтаж, и силу тока. Напомним, что электрическую мощность можно определить умножив значение напряжения в вольтах на ток в амперах, P=U∙I.

Все технологии быстрой зарядки включают в себя:

• умный контролер, чаще всего он встраивается в процессор
• специальное зарядное устройство, способное выдавать необходимый ток
• мощный кабель, способный передать ток повышенной мощности

Вред от Fast Charging

И все же первый вопрос – это вредна ли быстрая зарядка для аккумулятора. И тут ситуация неоднозначная. Есть ряд исследований доказывающие негативное влияние быстрой зарядки на аккумулятор, но также есть исследования, которые это полностью опровергают.

Современным литий-ионным и литий-полимерным батареям не важно, с какой силой тока и напряжением их будут заряжать. Если взять ноутбук, то у них стоят все те же литий-ионные аккумуляторы, только больше. Но если посмотреть на параметры зарядного устройства, то вы увидите силу тока в пределах 4-5 ампер и напряжение около 20 вольт, а самые злые технологии fast charge выдают по 12 вольт и 2-3 ампера и то на протяжении первых 15-20 минут, после чего они переходят на меньший ток.

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

Перегрев – это главная причина возгорания и взрывов . Все современные технологии fast charge снабжены огромным количеством систем защиты от перегрева, но почему в сети появляются все 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. Идеально всегда заряжайте смартфон оригинальным зарядным 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 накрытым чем-либо, в плотном чехле или в сумке.

Вторая причина поломки гаджетов – это некачественные комплектующие или брак . Если вы покупаете телефон за 50$, то не надо надеяться, что в нем стоит хороший аккумулятор. Но недочеты есть и у топовых брендов. Можно вспомнить нашумевшую историю про .

Сравнение технологий

Теперь рассмотрим 3 перспективные технологии быстрой зарядки. Это Qualcomm Quick Charge, немного меньше распространенная Pump Express от MediaTek и встречающаяся только в устройствах Oppa технология VOOC Flash Charge.

Oppa VOOC Flash Charge

Начнем с Super 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 2500 мАч за 15 минут, а за 5 минут запасы аккумулятора можно пополнить на 45%, при этом смартфон заряжается вполне стандартным напряжением в 5 вольт.

Такое напряжение позволяет не нагревать батарею. Эти результаты удалось получить за счет использования специальных аккумуляторов, выдерживающих силу тока до 4,5 ампер, что почти в 2 раза больше чем в стандартной зарядке. Аккумуляторы имеют сразу восемь контактов и поделены на несколько ячеек, которые заряжаются параллельно. Говорят, что Oppo передала технологию в OnePlus, и она попыталась на основе VOOC Charge разработать свой вариант Dash Charge.

MediaTek Pump Express

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

Актуальный на сегодня Pump Express 3.0 заряжает аккумуляторы с 0 до 70% всего за 20 минут. Технология использует напряжение от 3 вольт с силой тока более 5 ампер. С помощью Pump Express можно заряжать аккумулятор напрямую, минуя промежуточные цепи, 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 Pump Express 3.0 это Helio Р20, заявлено, что и последующие чипсеты получат поддержку этого стандарта.

MediaTek продает свои процессоры массово любым производителям смартфонов, поэтому Pump Express должен встречаться во многих смартфонах на MediaTek, но на практике это не так. Почему?

Да потому что процессор поддерживает быструю зарядку, но производители эту возможность не реализуют, из-за того, что не хочется разрабатывать усложненные цепи питания для нужд Pump Express и тем самым увеличивать стоимость устройства. Возможно, производители опасаются за сохранность аккумуляторов, которые сделаны не всегда качественно у бюджетных телефонов. Из смартфонов, сделанных на MediaTek, только некоторые имеют технологию быстрой зарядки.

Qualcomm Quick Charge

Самых больших успехов в разработке быстрых зарядок достигла компания Qualcomm. Разработка технологии Quick Charge ведется уже на протяжении 4 поколений и доведена до идеала.

Все версии стандартна обратно совместимы, то есть можно использовать зарядное устройство версии 4 с телефоном, который поддерживает только 1 версию, в таком случае зарядка 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 представил еще в 2013 году , с тех пор реализация Quick Charge особо не изменилась. Интеграция в мобильно устройство происходит посредством отдельной микросхемы или вместе с чипом Snapdragon (центральный процессор) и специальным адаптером, который может выдавать ток повышенной мощности.

С каждой новой версией стандарта Quick Charge становится все быстрее, умнее и безопаснее. Например, первое поколение могло заряжать устройства только в 5 вольт и 2-2,5 ампера, второе поколение позволило использовать повышенное напряжение до 12 вольт, точнее контролер сам выбирал необходимое значение из трех фиксированных в 5V/9V/12V с максимальной силой тока в 3 ампера. При этом допустимая максимальная мощность блока питания может достигать 18 Ватт. Но при такой мощности остро стали проявляться проблемы с нагревом и уже в следующих версиях стандарта инженеры уделили больше внимания 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 INOV, то есть умное определение нужного напряжения. Благодаря этому новшеству идет обмен данными между зарядкой и девайсом, когда идет запрос на требуемое напряжение, которое может быть любым в диапазоне от 3,2 до 20 вольт с шагом в 0,2 вольта. Таким образом, Quick Charge 3.0 позволяет динамически настроиться на необходимое напряжение.

По мере того как батарея заряжается или нагревается, контролер постепенно снижает требуемое напряжение. В том числе и по этой причине последние 20% заряжаются дольше. В итоге зарядка происходит бережно, аккумулятор не перегревается, а его износ сведен к минимуму.

И уже в прошлом году появились устройства с поддержкой Quick Charge 4.0 , технология реализована в чипе Snapdragon 835. В новом стандарте добавлено несколько степеней защиты от перегрева, имеется встроенная система проверки качества кабеля, которое не даст устройству заряжаться от некачественного или поврежденного провода.

Но главной новинкой в Quick Charge 4.0 станет поддержка стандарта USB Power Delivery. Это технология быстрой зарядки разработанной в Google. Возможно в будущем PD станет основой для объединения различных стандартов быстрой зарядки, было бы хорошо использовать одну зарядку для любого стандарта.

Развитие мобильных источников питания

Что будет в будущем? Хочется верить, что все батареи смартфонов будут основаны на Graphene, такие аккумуляторы смогут похвастаться свойствами супер конденсаторов, а для их зарядки потребуются считанные минуты. Они гораздо круче современных литий-ионных аккумуляторов, не теряют своей емкости даже после 2000 циклов зарядки и имеют более высокую плотность хранения энергии. Возможно такие батареи появятся через 10 лет, и мы перейдем на них, прототипы уже есть.

А есть еще разработки по изготовлению микроскопических элементов питания на основе радиоактивных элементов. Их совсем не придется заряжать, просто нужно их менять каждые 2 года, но это разработки далекого будущего.

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:

1. Стандартным зарядным 5В/1A – 8.3 %.
2. Быстрой зарядкой 1 поколения 5В/2A – 16.7 %.
3. 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.