Технология быстрой зарядки. Основные направления развития, преимущества и недостатки

Многие помнят времена, когда производители смартфонов соревновались друг с другом в количестве мегапикселей в камерах. Со временем активность в данном направлении практически прекратилась, только иногда появляются новости о появлении камер с разрешением более ста мегапикселей. Сегодня актуален новый тренд – соревнование в уменьшении времени зарядки.

Но если активное увеличение разрешения камеры могло привести только к разочарованию при получении реальных фото, то попытка уменьшить время зарядки может привести к физической поломке устройства. Это вынуждает производителей вкладывать дополнительные средства на обеспечение безопасности данной технологии.

На начальном этапе развития смартфонов использовались стандартные зарядные устройства, которые имели мощность 5 Вт (напряжение 5 В, сила тока 1 А). Довольно быстро производители поняли, что скорость зарядки необходимо увеличивать. Вариантов всего два – увеличение силы тока или напряжения.

Первые успехи были у компании Qualcomm. В 2013 году компания анонсировала стандарт зарядки QC1.0, в которой сила тока была увеличена до 1,8 А, напряжение осталось прежним. Далее повышать силу тока было нельзя – сказывались ограничения на уровне стандарта USB Micro-B. Поэтому дальнейшее развитие данного стандарта опиралось на увеличение напряжения. Представленный в 2015 году стандарт QC2.0 обеспечивал мощность уже в 18 Вт (сила тока 2 А, напряжение 9 В).

У данного решения были выявлены серьезные недостатки. В кабеле присутствовали значительные тепловые потери, нагревалась и сама область разъема. Также была необходима установка дополнительного ступенчатого контроллера, который имел эффективность 89%. Разработчики поняли, что лучше идти по пути повышения силы тока при низком напряжении.

Собственно, работа в данном направлении активно велась еще в 2014 году. Была анонсирована технология VOOC, которая позволила изменить интерфейс зарядных устройств для безопасной работы при силе тока 4 А, напряжение осталось стандартным – 5 В.

Другие компании также старались увеличить ток или напряжение зарядки. Компания Vivo начала использовать адаптеры мощность 55 Вт, но из-за особенностей структуры такой батареи (высокий ток на одном элементе) температура на плате и самой батарее заметно возрастала. Это неизбежно приводило к понижению эффективности процесса зарядки в целом. Для решения этой проблемы производители решили использовать аккумулятор, который разделен на два независимых элемента, соединенных последовательно.

Метод был рабочий, но такая батарея занимала больше места по сравнению с аккумулятором той же емкости, состоящим из одного элемента. Приходилось либо уменьшать емкость, либо увеличивать размер батареи. Последний вариант реализовать было сложно, поскольку свободного места в современных смартфонах всегда мало. Это нередко приводило к тому, что батареи в топовых моделях имели емкость, которая была меньше, чем в бюджетных моделях. Еще один недостаток – при износе одного из элементов, ухудшались характеристики всего модуля.

Несмотря на ряд заметных недостатков, возможность значительно снизить время зарядки позволило развиться данной схеме. Схема с двумя батареями активно используется и сегодня, продолжая совершенствоваться.

Следующий этап развития подразумевал использование двухканальной схемы. Использовалась батарея, у которой один отрицательный вывод и два положительных (два аккумулятора как бы склеены в один). Это позволило оставить два независимых канала, но более эффективно использовать доступный объем. Это, в свою очередь, позволило повысить максимальную емкость аккумулятора. К примеру, зарядка данного типа используется в HONOR SuperCharge, которая имеет мощность 66 Вт.

Данная технология позволяет обеспечить полный заряд батареи всего за 50 минут. Для зарядки до уровня 40% достаточно 10 минут. На фоне результатов других компаний такие показатели впечатляют.