Išmaniųjų telefonų greito įkrovimo technologijos

Kol didelės talpos ir mažų matmenų akumuliatoriai tebėra ankstyvųjų prototipų stadijoje, technologijų kompanijos rado kitą būdą, padaryti palengvinti gyvenimą galingų išmaniųjų telefonų savininkams – greitą įkrovimą. Tačiau susitarti dėl bendro standarto gamintojai neįstengė, todėl dabar egzistuoja apie tuzinas greito įkrovimo technologijų, kurių kiekvieną turi palaikyti ne tik išmanusis, bet ir akumuliatorius. Susigaudyti šioje įvairovėje nelengva, bet mes tai padarėme. Šiame straipsnyje išsamiai papasakosime apie esamus standartus, taip pat atsakysime į daugelį jaudinančius suderinamumo ir saugumo klausimus.

Greito įkrovimo veikimo principas

Norint užpildyti bateriją greičiau, reikia didesnės galios įkroviklio. Įprasta įkrovimo įtampa yra 5 V, o srovės stiprumas – 2–2,5 A. Tuo tarpu, greito įkrovimo atveju šių parametrų vertės gali siekti, atitinkamai, iki 20 V ir 5 A. Be to, priešingai nei klasikiniai „lėti“ baterijų įkrovikliai, dauguma „spartuolių“ yra dar ir „protingi“ ir sugeba bendrauti su išmaniuoju telefonu per specialų protokolą.

Ryškiausias pavyzdys – „Qualcomm“ sukurta technologija „Quick Charge 3.0“. Naudojant QC 3.0 išmanusis telefonas įkrovikliui nuolat siunčia informaciją apie baterijos būklę, kuria remiantis reguliuojama įeinanti galia, keičiant įtampą ir srovės stiprumą. „Qualcomm“ išmaniąją režimo perjungimo technologiją pavadino INOV – Intelligent Negotiation for Optimum Voltage, t. y. intelektualus optimalios įtampos nustatymas.

Maitinimo blokas didžiausią galią duoda įkraunant beveik tuščią akumuliatorių – būtent todėl standartų kūrėjai taip mėgsta įvertinti greito įkrovimo veiksmingumą, remiantis laiku, per kurį baterija įkraunama iki 50 %. Pavyzdžiui, „Quick Charge 3.0“ įkrovimo pradžioje naudoja 20 V įtampą, o vėliau, 200 mV žingsniais, ją sumažina iki 3,2 V.

Iš to tampa aišku, kad greito įkrovimo funkcijai derėtų naudoti išmaniojo komplekte esantį įkroviklį. Jei jo nėra, arba maitinimo blokas sugedo, galite įsigyti trečiosios šalies aksesuarą, tačiau būtinai sertifikuotą. Įkroviklių klastotės nėra labai paplitusios, tačiau su šia technologija reikėtų būti atsargiems: netinkamu režimu kraunama baterija gali sugadinti prietaisą ar net sukelti gaisrą.

Standartai

Šiuo metu savo greito įkrovimo standartą turi beveik visi stambiausi išmaniųjų telefonų ir lustų jiems gamintojai. Pradėsime nuo labiausiai paplitusių, tačiau mes pasistengsime paminėti visus esamus ir būsimus standartus.

„Quick Charge“

„Qualcomm“ kompanijos technologija „Quick Charge“ yra pirmasis greito įkrovimo standartas ir dabar jau gavo trečią atnaujinimą. Deklaruojam iki 24 W ir aukštesnė išėjimo galia, tačiau dauguma išmaniųjų telefonų įkroviklių, palaikančių technologijas QC 2.0 ir QC 3.0 su INOV, gali tiekti iki 18 vatų srovę, dinamiškai reguliuodami įtampą diapazone nuo 3,2 iki 20 V. Visoje reklaminėje medžiagoje nurodoma, kad su šia technologija gali dirbti tik prietaisai, naudojančiais „Qualcomm“ procesorius, o „Quick Charge 3.0“ versija reikalauja „Snapdragon 820“, 620, 618, 617 arba 430. Nepaisant to, ją galima rasti ir kitus SoC naudojančiuose išmaniuosiuose, pavyzdžiui, „Samsung Galaxy S7“ palaiko „Quick Charge 2.0“. Jau išleista nemažai prietaisų, palaikančių trečiąjį standarto variantą, įskaitant „LG G6“. Parodoje MWC 2017 pristatytas Korėjos gamintojo flagmanas aprūpintas 3300 mAh talpos akumuliatoriumi, kurį visiškai įkrauti pakaks 96 minučių.

Pradedant nuo QC 2.0, prietaisai gali būti sertifikuojami pagal A arba B klasės reikalavimus. A klasės įkrovikliai su mikro-USB kabeliu gali užtikrinti iki 24 W galią, o su USB Type-C – iki 36 W. Tuo tarpu B klasės įrenginiai pasiekia 60 W ir daugiau. Tačiau pastarųjų pasitaiko labai retai – mums pavyko rasti tik automobilinį nešiojamųjų kompiuterių įkroviklį, kuris palaiko šią technologiją. A klasės sertifikavimas, matyt, nenurodo minimalių reikalavimų. Daugumoje prietaisų (ir išmaniuosiuose telefonuose, ir maitinimo šaltiniuose), palaikančių „Quick Charge“, didžiausia galia yra apribota iki 18 vatų.

Praeitą rudenį „Qualcomm“ pristatė „Quick Charge“ ketvirtąją versiją, kuri 2750 mAh bateriją ir 50 % gali įkrauti per 15 minučių (20 % greičiau, palyginus su QC 3.0). Tikslios ateities įkroviklių specifikacijos dar nėra žinomos, todėl teks palaukti išmaniųjų telefonų su lustu „Snapdragon 835“, kuris palaiko naują technologijos versiją.

„TurboPower“

„Lenovo“ kūrinys, platinamas su „Motorola“ prekės ženklu, sukurtas remiantis standartu „Quick Charge 2.0“ ir atgaliniu būdu suderinamas su juo. Pagrindiniu „TurboPower“ skirtumu tapo padidinta galia – 25,8 vatai (tipiškas QC 2.0 – 18 W). Technologiją „TurboPower“ palaiko išmanieji „Moto X Pure Edition“ ir „Droid Turbo 2“, tačiau neaišku, ar „Lenovo“ plėtos standartą toliau ir ar naudos jį savo prietaisuose.

„Pump Express“

Artimiausias „Quick Charge“ konkurentas – firminė ​​kompanijos „MediaTek“ technologija, pavadinta „Pump Express“, jau suspėjo gauti trečiąją iteraciją. „Pump Express 3.0“ ypatumas yra tiesioginis (aplenkiant integruotą valdiklį) akumuliatoriaus įkrovimas, o temperatūrą ir darbo režimą stebi maitinimo blokas. „Pump Express 3.0“ palaikantis prietaisas privalo turėti C tipo USB prievadą, taip pat vieną iš palaikomų SoC (išsamaus sąrašo įmonė nepateikia). Tačiau, kaip ir „Quick Charge“ atveju, informacija apie suderinamumą su „Pump Express“ turi būti nurodyta telefono specifikacijoje. Pavyzdžiui, naujausią „MediaTek“ standartą palaiko „Meizu Pro 6“ su 2560 mAh baterija, kurią iki 100 % galima įkrauti vos per vieną valandą.

„Adaptive Fast Charging“

Tarp išmaniųjų telefonų gamintojų sukurtų greito įkrovimo technologijų labiausiai žinoma ir paplitęs, tikriausiai, yra „Samsung“ standartas, kurį palaiko visi S serijos išmanieji, pradedant nuo „Galaxy S6“, ir „Note“ linijos prietaisai, prasidedant nuo „Galaxy Note 4“. „Adaptive Fast Charge“ maksimali galia yra 15 W, esant 9 V įtampai. Jos pakanka per pusvalandį iki pusės įkrauti 3000 mAh talpos „Galaxy Note 5“ akumuliatorių.

„VOOC Flash Charging“ / „Dash Charge“

Įkrovimo spartos lenktynių nuošalyje neliko ir kinų įmonė BBK, kuri įgyvendino du skirtingus standartus. Su „Oppo“ prekės ženklu jie pristatė „VOOC Flash Charging“, kuri, esant 5 V įtampai, gali suteikti 25 W galią. Šiuo metu VOOC palaiko septyni skirtingi OPPO telefonai. Pavyzdžiui, „Oppo Find 7“ su 3000 mAh baterija per pusvalandį galima įkrauti iki 75 %.

Antrasis standartas buvo pavadintas „Dash Charge“ ir pirmą kartą pasirodė kartu su išmaniuoju telefonu „OnePlus 3“. Ši kinų technologija tapo šiek tiek mažiau galinga už VOOC: esant 5 V įtampai, prietaiso įkrovimui ji perduoda tik 20 vatų. Kitas pastebimas skirtumas – įkrovimo palaikymas tik su komplekte esančiu kabeliu. „Dash Charge“ dėka „OnePlus 3“ iki 63 % galima įkrauti per 30 minučių, o visiškas energijos atsargų atkūrimas trunka 75 minutes.

„Super Charge“

„Huawei“ greitas įkrovimas gali pasigirti ne tik paprastu pavadinimu, bet ir neblogais rezultatais: esant 5 V įtampai maksimali galia siekia 22,5 W. Šią technologiją kol kas naudoja tik „Huawei Mate 9“ ir „Huawei P10/P10 Plus“. Flagmanas aprūpintas 4000 mAh talpos baterija, kuri pusę valandos bus įkrauta iki 57 %.

„Super mCharge“

Šiuo metu perspektyviausiai atrodo parodoje MWC 2017 kinų „Meizu“ pristatyta technologija „Super mCharge“, kuri, esant 11 V įtampai galės užtikrinti neįtikėtiną 55 vatų galią. Toks rodiklis nepadaryto gėdos ir nešiojamojo kompiuterio įkrovikliui. Tai leidžia 3000 mAh akumuliatorių įkrauti vos per 20 minučių. Norint pasidžiaugti „Super mCharge“ privalumais riekės ne tik šią technologiją palaikančio išmaniojo telefono ir įkroviklio, bet specialus kabelio, galinčio veikti tokiu dideliu pajėgumu. Veikiantis maitinimo blokas ir išmaniojo telefono prototipas su specialiu akumuliatoriumi, kaip jau minėta aukščiau, buvo pademonstruotas Barselonoje vykusioje mobiliųjų technologijų parodoje, o pirmąjį išmanųjį telefoną, kuris palaikys šią technologiją, „Meizu“ žada pristatyti šių metų pabaigoje arba kitų metų pradžioje.

„USB Power Delivery“ – būsimasis srities standartas?

Didelis kiekis konkuruojančių technologijų rinkoje nepatinka „Google“. Ekosistemos savininkas nori visiems „Android“ prietaisams įdiegti vieną standartinę greito įkrovimo per USB Type-C technologiją. Nepaisant to, kad standartas „USB Power Delivery“ pasirodė prieš trejus metus, ji vis dar nėra plačiai naudojamas. Tačiau netrukus viskas gali pasikeisti: žingsnį link „Google“ jau padarė kompanija „Qualcomm“, kuri pranešė apie „Quick Charge 4“ suderinamumą su USB PD. Jo pėdomis, tikriausiai, paseks ir kiti gamintojai.

„USB Power Delivery“ pasižymi palaikymu daugybės profilių, tinkančių įkrauti bet kokius įrenginius – nuo išmaniųjų telefonų iki galingų nešiojamųjų kompiuterių. Šiuo metu numatytas USB PD darbas šiais režimais: 5 V / 2 A (10 W), 12 V / 1,5 A (18 W), 12 V / 3 A (36 W), 12–20 V / 3 A (60 W) ir 12–20 V / 4,75–5 A (iki 100 W). Nepaisant šių galimybių ir „Google“ pastangų, masinio „USB Power Delivery“ paplitimo tarp „Android“ išmaniųjų telefonų galima tikėtis ne anksčiau kaip po dvejų metų.

Greito įkrovimo technologijų palyginimo lentelė:

Suderinamumas ir saugumas

Greito įkrovimo technologijų įvairovė dažnai kelia klausimus apie jų suderinamumą. Be to, vis dar egzistuoja keletas mitų apie tai, kaip tinkamai įkrauti šiuolaikines ličio polimerų baterijas. Žemiau mes pasistengsime atsakyti į šiuos klausimus.

Ar greito įkrovimo technologijos suderinamos viena su kita?

Bendro standarto, ar bent jau susitarimo tarp pagrindinių gamintojų stoka lėmė, kad suderinamumo tarp skirtingų greito įkrovimo technologijų apskritai nėra. Reta išimtis – „TurboPower“ standartas, kuris yra pagrįstas „Quick Charge 2.0“ ir visiškai suderinamas su juo. Be to, kai kurie išmanieji telefonai palaiko kelias technologijas. Labiausiai žinomas pavyzdys yra „Samsung“ flagmanai, daugelį iš kurių galima įkrauti tiek naudojant firminį „Adaptive Fast Charging“, tiek „Quick Charge 2.0“. Čia duoti universalų patarimą sunku. Galų gale viskas priklauso nuo gamintojo ir išmaniojo telefono modelio. Todėl, jei jums reikia pirkti naują maitinimo bloką su greito įkrovimo technologija, būtinai išsiaiškinkite jo suderinamumą su gamintojo standartais. Tačiau tikrai nereikia tikėtis „Quick Charge“ palaikymo iš išmaniųjų telefonų su „MediaTek“ lustais, arba suderinamumo su „Pump Express“ iš „Qualcomm“ platformą naudojančių prietaisų.

Kas atsitiks, jei bandysite greitai įkrauti telefoną, naudodami jo nepalaikomą technologiją arba kitą jos versiją?

Abiem atvejais – nieko baisaus. Dauguma įkroviklių turi pagrindinį režimą, kuris tinka visiems prietaisams. Jame įtampa apribojama iki 5 V, o srovė – 3,2 A. Todėl nesijaudinkite dėl to, kad naudodami našų įkroviklį sugadinsite jo nepalaikantį prietaisą.

Ar greitas įkrovimas netrumpina baterijų tarnavimo laiko?

Laipsniškai degraduoja visų tipų baterijos. Tai vyksta dėl jose naudojamų medžiagų riboto ilgaamžiškumo. Šį procesą gali gerokai paspartinti du veiksniai: temperatūra ir greitas įkrovimas. Pirmasis veiksnys įkrovikliams netapo didele problema, nes jie stebi akumuliatoriaus temperatūrą ir, jei būtina, apriboja ją arba visiškai nutraukia.

Norint, kad mažiau žalos padarytų įkrovimo greitis, bateriją derėtų krauti ne didesne nei 1C srove. C čia yra ir akumuliatoriaus talpa, išreiškiama amperavalandėmis, ir įkroviklio srovės stiprumas. Pavyzdžiui, jei 3600 mAh talpos baterija gauna 3,6 А srovę, tada šie rodikliai neviršija 1C. Dalis įkroviklių gamintojų taiko tokį apribojimą, bet kai kuriose technologijose šis skaičius siekia 2C, o tai turi neigiamos įtakos baterijos tarnavimo trukmei. Tačiau „Meizu“ teigia, kad naudojant „Super mCharge“, po 800 ciklų akumuliatoriaus talpa sumažės ne daugiau kaip 20 %. Tai atitinka daugumos greito įkrovimo nenaudojančių ličio baterijų amžių. Ar iš tiesų viskas taip gerai – parodys ateitis, o kol kas bijoti grieto įkrovimo tikrai neverta. Šiuo metu paplitusios technologijos tik šiek tiek sparčiau „sudėvi“ baterijas, bet skirtumas yra nežymus.

Išvados

kol kas neaišku, ar gamintojai pereis prie vieningo grieto įkrovimo standarto, ar stengsis pirkėjus privilioti savo sukurtomis technologijomis. Apibendrinant visą čia pateiktą informaciją, galima padaryti išvadas, kurias reikia turėti omenyje vertinant prietaiso energijos papildymo galimybes:

• Jei norite pirkti išmanųjį telefoną su greito įkrovimo technologija, nereikia aklai pasitikėti procesorių gamintojais, kurie teigia, kad pasirinktas SoC palaiko greitą įkrovimą. Paskutinis žodis visada lieka prietaiso gamintojui, todėl šios informacijos reikėtų ieškoti jo interneto svetainėje.
• Prieš perkant naują maitinimo bloką patikrinkite kokius greito įkrovimo standartus palaiko jūsų prietaisas ir nepamirškite, kad jų gali būti keletas.
• Nebijokite naudoti greito įkrovimo, nes jis tik minimaliai kenkia baterijai. Galų gale, kam gi reikalingos naujos technologijos, jei nesinaudoti jų teikiamais privalumais?