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.

Раньше зарядка смартфона занимала много времени. Но потом появилась технология Quick Charge. Эта функция для процессоров Qualcomm Snapdragon позволяет заряжать аккумулятор телефона намного быстрее.

Технология повышает мощность тока, которая поступает при зарядке в батарею. За счет этого процесс проходит быстрее. Не нужно переживать, что это вредит аккумулятору. Если в смартфоне есть Quick Charge, то батарея рассчитана на повышенное напряжение.

Быстрая зарядка на Xiaomi

Но как включить быструю зарядку на Xiaomi? Ответ прост – не нужно ничего специально делать.

Если смартфон поддерживает быструю зарядку (Quick Charge) и эта функция установлена на производстве, то достаточно использовать специальное мощное зарядное устройство, которое идёт в комплекте со смартфоном Сяоми. Сторонние модели не подойдут, так как недостаточно повысить пропускную способность батареи. Нужно, чтобы зарядка выдавала соответствующее напряжение.

Аналогичное правило действует и в обратную сторону – более мощные зарядки не рекомендуется подсоединять к старым смартфонам, которые не поддерживают технологию (или работают со старшей версией Квик Чардж). Иначе это закончится печально: перегревом батарейки или даже её взрывом.

Сейчас существует четыре поколения технологии, но пока что компания использует только три.

Список всех смартфонов Xiaomi, которые поддерживают Quick Charge, взят с официального сайта Qualcomm https://www.qualcomm.com/products/features/quick-charge.

Quick Charge 3.0

• Xiaomi Mi Mix 2
• Xioami Mi Mix
• Xiaomi Mi Max
• Xiaomi Mi Max 2
• Xiaomi Mi 6
• Xiaomi Mi 5
• Xiaomi Mi 5s Plus
• Xiaomi Mi Note 2

Quick Charge 2.0

• Xiaomi Mi 3
• Xiaomi Mi 4
• Xiaomi Mi 4c
• Xiaomi Mi 4i
• Xiaomi Mi 4 LTE
• Xiaomi Mi Note
• Xiaomi Mi Note Pro

Quick Charge 1.0

• Xiaomi Redmi Note Prime
• Xiaomi Redmi 2 Pro
• Xiaomi Redmi 2 Prime
• Xiaomi Redmi 2

Четвёртое поколение скорее всего будет использоваться в новых смартфонах Xiaomi – Mi 7, Mi Note 3 Plus, Mi 6 Plus.

Чем новее поколение технологии, тем быстрее аккумулятор телефона будет заряжаться. Для примера: Квик Чардж 3.0 разгоняет зарядку на 40%, если сравнивать с первым поколением. А вот анонсированная в начале 2017 года версия 4.0 позволяет смартфону с батареей на 2750 мА/ч зарядиться на 50% ёмкости за 15 минут.

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.

Любую новую технологию консервативно настроенная публика воспринимает в штыки, придерживаясь пессимистичных взглядов. Буквально сразу же после появления устройств с QuickCharge нашлось немало тех, кто заявил, что быстрая зарядка вредна для смартфона. Вызваны эти предрассудки неполнотой информации. Как правило человек, заявляющий что быстрая зарядка ускоряет износ батареи, знает, что большие токи вредны аккумулятору, но не знает, насколько большие токи ему вредны, и что это в основном касается финальной стадии процесса. На деле же все немного иначе.

Так убивает ли быстрая зарядка батарею

В предыдущей статье мы упоминали, что на максимальной мощности аккумулятор заряжается не до конца, а всего лишь до около 50-70% емкости. В дальнейшем токи снижаются до таких же, как при обычной зарядке. Именно поэтому смартфон с технологией QuickCharge может зарядиться до 50% всего за полчаса, а вот до 100% его придется заряжать около 2 и больше часов. На обычной же зарядке если за час будет залито 50%, то на 100% батарея зарядится примерно за 2,5-3 часа. Таким образом, цель современных технологий быстрой зарядки — не «загнать» в батарею 100% заряда за минимальное время, а сделать снижение токов более резким . Ее задача — быстро «закачать» максимально возможный объем энергии, который не навредит аккумулятору . Когда порог уже достигнут — дозаряжается смартфон самой обычной «медленной» технологией.

Если быстрая зарядка сама по себе не вредит аккумулятору смартфона, то может возникнуть вопрос: а откуда же все те люди, которые заявляют, что у них лично из-за быстрой зарядки смартфон стал работать на одном заряде вдвое меньше? Но и этому явлению есть рациональное объяснение: быстрая зарядка смартфону не вредит, но ее неправильное использование может ускорить износ батареи . Если проводить аналогию с лекарством, то правильно назначенный антибиотик эффективно убивает болезнетворные микробы, но если полный курс лечения не пройден — у недобитых бацилл выработается иммунитет и они перестанут бояться препарата.

Причиной ускоренного износа батареи смартфона, поддерживающего QuickCharge, становится нетерпеливость пользователя . Обычная, медленная зарядка приучает нас заряжать аппарат каждую ночь или раз в две-три ночи (если это какой-нибудь Redmi Note 4X или Moto Z Play). А вот с QuickCharge пользователь привыкает, что три раза зарядить аппарат до 50% — быстрее, чем один раз до 100% (суммарно 1,5-2 часа, вместо около 2,5-3). В итоге, зная, что когда девайс разрядится — его можно подзарядить за полчаса и нагружать еще полдня, пользователь привыкает активнее использовать устройство и чаще его заряжать.

Частые разрядки-зарядки — вот что вредит батарее и уменьшает срок ее службы . Средний ресурс аккумуляторов смартфонов до начала потери емкости свыше 10% обычно составляет около 500 циклов, а дальше емкость начинает уменьшаться экспоненциально. То есть, если за 500 циклов заряда-разряда ячейка потеряет около 10%, то за 1000 циклов падение составит не 20%, а больше. Если заряжать аппарат раз в день, эти 500 циклов пройдут за 1-1,5 года. Но так как пользователь начинает разряжать и заряжать аппарат чаще, то на них уходит заметно меньше времени. Как итог, через полгода-год батарея имеет не 90-95% начальной емкости, а куда меньше.

В теории, если не заряжать батарею до 100%, а останавливаться на 70-80% — количество циклов до потери емкости увеличивается. Некоторые специалисты даже советуют никогда не заряжать аппарат до 100%, снимая его с зарядки раньше. Однако в условиях, когда аппаратом пользуются в ходе зарядки, он начинает сильнее греться, а увеличение температуры нивелирует все преимущества недозаряда.

Высокое потребление энергии современными смартфонами вынуждает их владельцев постоянно пользоваться зарядным устройством, иногда даже по несколько раз в день.

Поскольку пополнение аккумулятора до 100%, как правило, занимает порядка 2 часов, несколько лет назад компанией Qualcomm была разработана технология Quick Charge, позволяющая значительно сократить этот процесс. За последние годы ее техническая реализация получила широкое распространение и развитие, но споры по поводу безопасности быстрой зарядки для батареи смартфона и целесообразности ее применения не утихают до сих пор. Может ли данная технология хоть как-то навредить смартфону?

Как работает функция быстрой зарядки?

Чтобы узнать, можно ли доверять , сначала необходимо определиться с тем, что конкретно она собой представляет и как именно работает. Как и сама Quick Charge, так и все доступные сегодня аналоги (например, Pump Express от MediaTek) реализованы в виде специальных блоков питания повышенной мощности. С их помощью телефоны получают максимально возможное количество энергии от розетки.

Данный подход производится за счет увеличения силы тока и напряжения, получаемых на входе аккумулятором смартфона. Ранее производители гаджетов задействовали в зарядных устройствах пропускную способность на 5 вольт и 2 ампера (5V/2A), однако в таком случае процесс зарядки батареи все равно занимает порядка нескольких часов. Теперь современные блоки питания обладают повышенной энергетической мощностью за счет:

• Прироста напряжения до 20 вольт.
• Прироста силы поступающего внутрь тока до 5 ампер.

Реализация подобной технологии требует должного уровня контроля не только со стороны зарядного устройства, но и в процессоре мобильного гаджета. Подключая смартфон с поддержкой Quick Charge к розетке, можно увидеть одну интересную вещь. Максимальная скорость зарядки аккумулятора зачастую наблюдается только в течение первого получаса, примерно до достижения 40-50% емкости. После этого пополнение энергетических ресурсов АКБ до 100% протекает в гораздо менее активном режиме.

Таким образом, внутренний контроллер мобильного телефона управляет количеством мощности, которую должна получать батарея устройства. Специальные алгоритмы не только оптимизируют объемы входного тока и напряжения, чтобы достичь оперативной зарядки, но и предотвращают . Благодаря этому износ АКБ у смартфона при соблюдении существующих правил подзарядки не наблюдается.

Вредит ли Quick Charge батарее смартфона?

Производители мобильных устройств, поддерживающих быструю зарядку, непрерывно работают над совершенствованием данной технологии. Сегодня на рынке появляются гаджеты, работающие с новейшим поколением . Примером тому является чипсет компании Qualcomm под названием Snapdragon 845, присутствующий во многих флагманах прошлого года. Однако даже до сих пор заслуживает определенного внимания за некоторые довольно важные нововведения.

Прежде всего, нужно отметить значительно улучшенный подход к управлению питанием АКБ, который позволяет динамически настраивать входящее напряжение в диапазоне от 3,2 до 20 вольт. Инновационная технология INOV реализует контроль над силой тока, из-за чего существенно снижается вероятность перегрева. Также по мере повышения заряда аккумулятора уменьшается энергетическая мощность, пропускаемая блоком питания.

Исходя из всего вышесказанного, можно судить о вполне высоком уровне надежности и безопасности последних версий быстрой зарядки смартфона. Почему же происходит износ батареи у некоторых мобильных устройств? Зачастую виной является неправильное использование возможностей Quick Charge. Благодаря ускоренной до 50% подзарядке, занимающей всего полчаса, многие пользователи привыкают пополнять запас аккумулятора только до половины. Как правило, это приводит к постепенному снижению емкости.

• Нужно следить за температурными условиями, в которых находится смартфон во время быстрой зарядки, и от источников дополнительного тепла.
• Не рекомендуется использовать блоки питания Quick Charge на гаджетах с чипсетами, не поддерживающими данную технологию. Это может привести к вздутию аккумулятора и выходу его из строя за счет сильного перегрева.
• Заряжать телефон нужно только с помощью оригинального сертифицированного устройства или качественно и .

Итоги и выводы

Существующие сегодня технологии быстрой зарядки смартфона никак не влияют на скорость износа его аккумулятора. Для эффективного сохранения энергетических свойств батареи нужно соблюдать элементарные правила работы с Quick Charge и . В любом случае, гарантированно избежать постепенной потери емкости аккумулятора невозможно, поскольку срок его службы обычно ограничивается 3-4 годами.