Заряжаемся быстро: технологии быстрой зарядки Quick Charge, mCharge, Super Charge. Особенности технологии быстрой зарядки
Новая технология Quick Charge 3.0, об анонсе которой компанией Qualcomm , позволяет заряжать телефон быстрее. Quick Charge не столько повышает скорость зарядки, сколько оптимизирует этот важный процесс, снижая потребление энергии и, в результате, сокращая вредное для батареи выделение тепла. Если же вы подключите телефон, поддерживающий зарядку 0,7А к зарядному устройству 2А, то зарядка тоже не сможет завершиться быстрее.
В основе технологии Quick Charge лежит зарядка батареи с более высоким напряжением. Разумеется, и телефон и зарядное устройство должны быть совместимыми с этими напряжением и силой тока. Ваш телефон может поддерживать зарядку 9 вольт / 2 ампера, но если вы располагаете 1-амперным зарядным устройством, то процесс зарядки займет больше времени.
По сравнению с первым поколением Quick Charge скорость зарядки Quick Charge 3.0 возросла на 40%, что в четыре раза выше скорости обычной зарядки (не Quick Charge). Интересно, что по сравнению со второй версией скорость возросла незначительно. Qualcomm сосредоточила свои усилия на повышении эффективности технологии.
Основной новой функцией Quick Charge 3.0 является INOV (Intelligent Negotiation for Optimum Voltage, Умное определение оптимального напряжения), позволяющая определить выходную мощность и, таким образом, оптимизировать процесс зарядки. Прежде всего, разным батареям при зарядке требуется различное напряжение. В версии 2.0 поддерживались четыре режима (5 вольт / 2 ампера, 9В/2A, 12В/1,67A и, опционально, 20 вольт). Quick Charge 3.0 «общается» с девайсом, запрашивая у него требуемое напряжение, которое может быть любым в диапазоне от 3,2В до 20В с шагом в 200 милливольт. Таким образом, обеспечивается больший выбор доступных показателей напряжения.
INOV позволяет динамически настроиться на необходимое батарее напряжение. По мере того, как батарея заряжается, она постепенно снижает требуемую силу тока. В том числе и по этой причине последние 20% заряжаются дольше. Новая технология оптимизирует подаваемое напряжение в ходе процесса зарядки.
В результате снижаются бесполезные затраты энергии в процессе зарядки. Поскольку лишняя энергия выделяется в виде тепла, эта возможность обеспечивает не только энергосбережение, но и сделает батарею более долговечной, поскольку телефон не будет перегреваться. Ведь, если теряется меньше энергии, то и нагрев тоже меньше. Qualcomm заявляет, что версия 3.0 более эффективна, чем 2.0 на, как максимум, 38%, а это значительное энергосбережение.
Таким образом, основной инновацией Quick Charge 3.0 является не повышенная скорость зарядки, а способность технологии экономить энергию, избегая избыточного выделения тепла.
Следует сопоставить между собой три поколения Qualcomm Quick Charge, чтобы понять, в чем состоят основные преимущества новой технологии.
Напряжение — Quick Charge 3.0 (от 3,2 до 20 вольт, определяется динамически); Quick Charge 2.0 (5В / 9В/ 12В); Quick Charge 1.0 (5В).
Максимальная мощность — Quick Charge 3.0 (18 ватт); Quick Charge 2.0 (18 ватт); Quick Charge 1.0 (10 ватт).
Чипсеты (SoC): — Quick Charge 3.0 (Snapdragon 820, 620, 618, 617 и 430); Quick Charge 2.0 (Snapdragon 200, 400, 410, 615, 800, 801, 805, 808 и 810); Quick Charge 1.0 (Snapdragon 600).
Важно отметить, что Qualcomm сохранила обратную совместимость своей технологии быстрой зарядки нового поколения со стандартами 2.0 и 1.0. Разумеется, заряжая новые смартфоны старыми менее мощными зарядными устройствами, невозможно достигнуть максимальной скорости зарядки.
Хотя все новые чипсеты Qualcomm поддерживают Quick Charge, но производителям смартфонов и планшетов придется применять специальные схемы, необходимые для полноценной работы быстрой зарядки. Вероянее всего, девайсы с поддержкой Quick Charge 3.0 появятся в начале 2016 года.
Qualcomm в настоящее время известна, прежде всего, в качестве производителя чипсетов, но в . Не исключено, что технология быстрой зарядки станет поддерживаться бюджетными телефонами, которые Qualcomm с софтверным гигантом Microsoft.
Войдет ли, по вашему мнению технология Quick Charge 3.0 в число наиболее привлекательных качеств смартфонов 2016 года?
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.
Даже если вы часто находитесь возле розетки, севший невовремя смартфон способен создать множество неудобных моментов. Что делать, если уже пора выходить, а батарея не успела зарядится? Или когда забыли поставить гаджеты на зарядку с вечера, и утром они встречают нас тревожными знаками разряда? Конечно, всегда можно использовать внешний аккумулятор, но его тоже нужно успеть зарядить. А заряжается он обычно так долго...
Производители батарей и гаджетов хорошо знакомы с этой проблемой – и успешно решают её при помощи технологий "быстрой" зарядки. Давайте кратко познакомимся с современными технологиями быстрой зарядки, тем более что в 2017 году они продолжают стремительно развиваться. На выставке MWC 2017 компания Meizu представила уже четвертое поколение своей технологии быстрой зарядки – Super mCharge.
Super mCharge
Технология Super mCharge позволяет полностью зарядить смартфон с аккумулятором емкостью 3000 мА ч всего за 20 минут. Насколько это быстро? Оснащенный этой технологией прототип Meizu в 11 раз превзошел по скорости зарядки iPhone 7 Plus и оказался в 3,6 раза быстрее Samsung Galaxy S7 Edge. Ещё бы, ведь за 5 минут можно зарядить гаджет на 30%!
Для достижения такого результата используется высоковольтный метод прямого заряда (HVDC). Адаптер питания Super mCharge выдает напряжение 11В при силе тока 5А. Это значит что максимальная передаваемая мощность достигает впечатляющих 55 Вт. Обычный зарядный кабель такую мощность передать не может - так что для использования Super mCharge понадобится не только смартфон и адаптер с поддержкой этой технологии, но и отдельный высокомощный кабель.
Отдельный плюс - температура нагрева корпуса аккумулятора при такой "турбозарядке" по обещаниям Meizu не превысит 39°, что позволит комфортно работать со смартфоном, даже во время зарядки от электросети.
Quick Charge
Уже несколько лет компания Qualcomm выпускает чипы, которые совместимы со своей собственной технологией быстрой зарядки Quick Charge. Её поддержка обеспечивается либо использованием отдельной микросхемы в системе, либо совместимым чипом Snapdragon. По этой причине технологию Quick Charge поддерживают не только Android смартфоны с чипом Snapdragon, но и отдельные внешние аккумуляторы – в частности модели от Xiaomi.
В 2018 году появилось уже четвертое поколение Quick Charge 4.0, совмеситмое с протоколом USB Power Delivery (USB-PD) через порт USB Type-C. Но и предыдущие версии Quick Charge не теряют своей актуальности – они позволяют сократить время заряда аккумулятора вплоть до 75%. Из-за популярности чипов Snapdragon поддержку этой технологии можно встретить во множестве флагманов различных брендов. Технология Quick Charge 3.0 обратно совместима с предыдущими – так что если ваш гаджет поддерживает Quick Charge 2.0, зарядное устройство с третьей версией к нему подойдет.
Адаптеры Quick Charge обеспечивают более быструю зарядку устройства, разрешая устройству принимать большее напряжение и силу тока. Если подключить зарядку Quick Charge к старому устройству, ничего плохого не произойдет, но заряжаться гаджет будет прежними темпами. Как и в случае с Super mCharge, для быстрой зарядки необходима не только поддержка технологии на вашем гаджете, но и соответствующее зарядное устройство. Кабель можно использовать обычный – и заряжить быстро можно не только смартфон, но и внешний аккумулятор!
Super Charge, Turbo Charge, Pump Express, RapidCharge, FastCharge, VOOC Flash Charging
Каждый производитель стремится реализовать свой вариант быстрой зарядки для своих устройств. Увы, в ожидании обещанных нам учёными технологий "нано" или "графеновых" батарей (которые, в теории, можно будет зарядить мгновенно), все текущие решения выполнены по единому техническому решению – увеличение пропускной мощности и силы тока.
В качестве примера альтернативного решения можно упомянуть компанию OPPO с фирменной технологией VOOC Flash Charging. Благодаря восьмиконтактному аккумулятору каждая из внутренних ячеек заряжается параллельно, током 4,5 ампера и напряжением 5 вольт.
Pump Express работает по аналогии с Quick Charge, но только с процессорами MTK, а Super Charge от Huawei может похвастаться рекордами скоростной зарядки (но лишь в своих флагманских устройствах).
Вместо выводов
При выборе технологий быстрой зарядки поинтересуйтесь, какие из них поддерживает ваш гаджет. А если у вас iPhone или ваш смартфон не поддерживает ни одну из них – не беда, просто выберите подходящий внешний аккумулятор с поддержкой быстрого заряда, дополните его нужным сетевым адаптером и вы точно не останетесь без связи в самый неподходящий момент. А если у вас уже есть внешний аккумулятор – подберите себе зарядное устройство поддерживающее ток заряда 2.1А, так ваш iPhone зарядиться быстрее.
Aukey Wall Charger - это зарядное устройство, которое позволит пополнять заряд батарей всех устройств в одном месте. 4 выхода USB обеспечат одновременную зарядку четырех устройств. Такое ЗУ подойдет как для домашнего использования, так и для путешествий, ведь оно имеет компактные размеры и складную конструкцию.
- Быстрая зарядка
- Встроенный предохранитель
- Четыре порта
- Универсальное ЗУ
- Разъем для подключения USB-C
- Технология ускоренной зарядки Quick Charge 3.0
- 5 портов
- Работает от сети
- Компактность и высокая производительность;
- Светодиодный индикатор заряда;
- Технология быстрой зарядки Qualcomm Quick Charge
- Защита от перегрева, перенапряжения и КЗ
- Три выходных разъема USB
- Широкий диапазон входного напряжения
- Информативный дисплей
- Ток заряда: 7,2 А;
- Суммарная мощность: 36 Вт;
- Интегрированный сетевой фильтр
Другие
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.
