Бързото зареждане е задължителна функция в съвременните телефони. Благодарение на нея, можем да поддържаме батерията на смартфона си заредена и през най-натоварените дни.

 

Съществуват обаче различни стандарти, поддържани от различни компании. Някои работят само със специфични кабели и зарядни устройства, докато други използват по-високо напрежение. 

 

Накратко, бързото зареждане увеличава тока, изпратен до батерията, за да запълни по-бързо капацитета ѝ. Това е само основният поглед върху технологията, който се възприема от повечето компании. Как се зарежда батерията е по-сложно за обяснение, но няма да го пропуснем.

 

От Android Authority разгледат по-подробно разликите между всички стандарти за бързо зареждане.

USB Power Delivery

USB Power Delivery (USB-PD) е официалната спецификация за бързо зареждане, публикувана от USB-IF през 2012 година. Стандартът може да се използва от всяко устройство с USB порт, при условие, че неговият производител поддържа  необходимите параметри. Подобно на всички бързи стандарти за зареждане, USB-PD прилага протокол за данни, за да комуникира между зарядното устройство и телефона. Това предоставя максимално допустима мощност както за зарядното устройство, така и за телефона.  Стандартът също така поддържа двупосочно захранване, което позволява на телефона ви да зарежда други периферни устройства.

 

Серията телефони Pixel на Google използват официалната Power Delivery спецификация. Apple също използва стандарта в iPhone 8, iPhone X и най-новите MacBooks. Повечето компании предпочитат собствените си стандарти за зареждане.

Qualcomm Quick Charge

Технологията на Qualcomm, Quick Charge е стандарт по подразбиране при смартфоните, тъй като популяризира бързото зареждане преди появата на USB Power Delivery. Най-новата версия 4.0+ на Quick Charge е съвместима с Power Delivery, което позволява по-бърза скорост на зареждане и по-широк обхват на поддръжка.

 

Бързото зареждане е допълнителна функция, която се предлага с процесорите Snapdragon на Qualcomm. Но само защото телефонът има чип на Qualcomm не означава, че поддържа и технологията им за бързо зареждане. Въпреки това, широка гама от телефони разполагат с Quick Charge поддръжка, включително LG V30, LG G7, Samsung Galaxy Note 8, HTC U12 Plus и много други.

Други стандарти

Много производители на смартфони, използват собствени технологии за бързо зареждане, а не някой от по-широко разпространените стандарти изброени по-горе. Повечето обаче са по-скоро производни на стандартите Power Delivery или Quick Charge, с малки корекции и рекламирани с различно търговско наименование. Такива са Adaptive Charging на Samsung и Turbo Charging на Motorola.

 

Други като VOOC на Oppo и SuperCharge на Huawei, работят по съвсем различен начин. Те значително увеличават количеството ток за зареждане с висока мощност, а не увеличават напрежението.

 

Възможно е да се поддържат множество стандарти или поне да се осигури известно ниво на съвместимост с различни методи за бързо зареждане. За съжаление, това води до много непредвидими скорости на зареждане ако зареждате с различни зарядни устройства и дори различни кабели. Най-добрите резултати обикновено се постигат чрез използване на кабела и зарядното устройство, доставени в кутията с телефона.

Как се зареждат по-бързо литиево-йонните батерии

Сега, след като покрихме различните стандарти, нека разберем как реално се зареждат батериите при тази технология. Литиево-йонните батерии, използвани в смартфони и други електронни джаджи не използват линейно захранване. Цикълът на зареждане на литиево-йонните батерии се разделя на две отделни фази.

 

При първата фаза се увеличава напрежението. Напрежението на батерията постоянно се увеличава докато се зарежда от 2V до пика, около 4.2V. Батерията извежда най-високия върхов ток през тази фаза, която остава постоянна, докато напрежението на батерията се увеличи. Тогава напрежението остава постоянно и токът започва да пада. Батериите, които се зареждат извън тази точка, привличат по-малко ток и по този начин се зареждат по-бавно. Ето защо първите 50 или 60% от вашата батерия се зареждат по-бързо отколкото останалите.

 

Технологиите за бързо зареждане използват фаза на постоянния ток. Вкарва се колкото е възможно повече ток в батерията, преди да се достигне върховото напрежение. Ето защо, технологиите за бързо зареждане са най-ефективни, когато батерията ви е по-малко от 50%, но няма да имат почти никакъв ефект при преминаване над 80%. Между другото, зареждането с постоянен ток най-малко нанася вреда на батерията. По-високото напрежение, в комбинация с топлината, вреди на батерията.

 

Количеството напрежение и ток, предавани на батерията, се управляват чрез контролна платка вътре в телефона. Снабдена със сензори за температура и напрежение, платката може да управлява тока, за да оптимизира заряда на батерията.

 

Бързо зареждане при високо напрежение

Може би вече си задавате въпроса: ако за литиево-йонните батерии е характерно напрежение около 3 до 4.2 V, не е ли опасно да се използват зарядни устройства с по-високо напрежение? Обикновено това би било така, но схемите на смартфона променят напрежението като се  запазва същото количество енергия, но се премества напрежението в правилния диапазон.

 

Високоволтовите схеми за бързо зареждане използват захранващо устройство с импулсен режим. Тази верига взема високо напрежение и го превръща в по-ниско. В идеалния случай то също така умножава тока, благодарение на “charge pump” характеристиките си.

Защо се използва по-високо напрежение?

Има две основни причини да се използват по-високи напрежения. Първо, захранването с импулсен режим е по-ефективно от линейните регулатори, които намаляват напрежението чрез разсейване на топлината. Това е особено важно, за да се запазят телефоните и батериите хладни.

 

Второ, има загуба на мощност по USB кабелите, особено ако са по-дълги. Но импулсният режим има някои огранчиения. Максималната изходна мощност зависи от размера на индуктора, кондензатора и пулсацията на напрежението, както и честотата на превключване, в допълнение към възможностите на транзисторите. Възможно е да се достигнат много високи стойности чрез по-традиционен линеен регулатор на напрежението.

Ето защо някои от нисковолтовите технологии за бързо зареждане, като тези на Huawei и OPPO, предлагат повече обща мощност от технологиите на Qualcomm и Samsung.

 

Вижте как правилно да зареждаме батерията на смартфона