8分钟就能把没电的手机充满?那我手机会炸么?
人們對手機的依賴有多深,對電池的焦慮就有多強。
盡管各家都在積極推動快充技術(shù),但目前大多數(shù)人用有線充電的時候,充滿都需要十多分鐘。
不過最近小米推出了一項能在8分鐘就從0充到100%的充電技術(shù),被命名為小米200W“Hyper Charge”。
這是有線充電首次進入十分鐘時代。
估計很多人跟我一樣,看到這瘋狂的充電速度,第一時間只想知道:
充這么快我的手機會爆炸么?
想要快速給用戶充電同時也保證安全,需要全方位來設計技術(shù),這是一個系統(tǒng)工程。
根據(jù)小米前段時間公布的“Hyper Charge”技術(shù)在實驗室內(nèi)可以實現(xiàn)的最新數(shù)據(jù),4000mAh電池下44秒充電10%,3分鐘充電50%。小米還同時公布了一項新的無線充電技術(shù):120W無線充電,15分鐘充滿100%。
先是充電架構(gòu)。小米將小米11 Pro的有線充電架構(gòu),魔改為三顆轉(zhuǎn)換效率達98.6%的電荷泵并聯(lián)充電;
其次是電池設計。由5000mAh硅氧負極單電芯電池,更換為4000mAh 10C石墨烯超級快充電池,以兩個電池串聯(lián)的方式充電;
而120W無線充電則定制先進制程工藝的30V無線充電芯片,
最后實現(xiàn)了以上的充電數(shù)據(jù)。
如果有關(guān)注過華為Ov其他幾家采用的充電方案,會發(fā)現(xiàn)有線快充基本是在解決三個問題:
電池本身的充電性能——通過改良結(jié)構(gòu)和引入新材料實現(xiàn);
充電過程中的效率問題——通過提高電流或電壓來實現(xiàn)更快的管道,但背后則需要調(diào)整整個充電架構(gòu);
以及非常重要的安全問題,保證充電過程中的溫控和穩(wěn)定性——這就需要加入足夠的散熱和過溫保護的設計。
2019年vivo推出的雙電荷泵、雙電芯方案,圖片引用自網(wǎng)絡
實際上,從過往的快充技術(shù)進化歷史來看,充電技術(shù)也是從最早的高電壓方案,需要著重注意手機發(fā)熱的問題,到低電壓大電流優(yōu)化,采取充電器和線材定制,最后逐漸過渡到嘗試高電壓高電流的方案,背后也正是對應的上面嘗試解決的三個問題。
其實對應到小米這次的技術(shù)改造,路數(shù)都已比較常見,比如三顆電荷泵并聯(lián)充電,電荷泵的快充技術(shù)的通路是直流-直流轉(zhuǎn)換器,是指電流通過外部充電器進入到手機內(nèi)部后利用電容作為儲能元件,進行電壓電流轉(zhuǎn)換。之前常見的產(chǎn)品也有華為的40W超級快充。
華為40W超級快充原理,引入電荷泵,圖片引用自網(wǎng)絡
此次的亮點更多在于電池的改造。
目前比較通用的是單晶三元正極材料,它通常可以提高鋰離子傳遞效率,同時減小材料與電解液之間的副反應,從而提高材料在高電壓下的循環(huán)性能。
而大家都知道,充電速度跟電池的能量是對應的,當速度越快,內(nèi)部也會設計更多的“冗余”保證速度,犧牲空間,兩者不可兼得。
所以,手機厚度一定的前提下,想要在電池內(nèi)部堆疊設計更多的架構(gòu)和保證散熱必定會擠壓電池能量空間。當然,4000mAh是小米這臺魔改11 Pro的標定電池容量,實際生活中,這也算是接近標準的手機電池容量。
但這還是帶來空間優(yōu)化的難題。小米工程師稱,小米充電技術(shù)的提升,主要是因為采用最新的氮化鎵技術(shù),開關(guān)頻率比120W提高了一倍,里面很多的儲能器件都可以用更小的;另外一個技術(shù)是平面變壓器技術(shù),取代了傳統(tǒng)繞線的變壓器,200W變壓器的體積比120W的還小,基本可以和120W做到相應的尺寸,量產(chǎn)之后可能會更小。
我們也可以在小米放出的一張宣傳圖上看到,魔改小米11 Pro的充電器大小看起來倒是和此前提供的120W閃充大小差不太多。
小米也做了更多過溫保護設計——小米工程師稱為了保證200W的充電安全,做了多達40多項的安全保護設計。
他舉了幾個例子:
主板設計的時候會采用獨立的MCU+充電算法,當充電狀態(tài)發(fā)生異常時,比如說通信異常、軟件死機等 ,MCU就可以快速切斷大功率快充路徑。
小米在Type-C端口增加了一些耐腐蝕的銠釕合金材料,可以極大降低快充過程中對Type-C接口的腐蝕,另外小米在Type-C端口設計了過溫保護的檢測電路,一旦檢測到充電端口溫度過高的時候能及時降低充電功率或者是切斷充電路徑。
不過,這些設計遇到當下手機市場的現(xiàn)實,可能又有新的挑戰(zhàn):當前市面上的每家手機廠商都在發(fā)展自己的私有快充協(xié)議,這就造成了一定的“兼容性”問題,使用A品牌的充電器不能快充B品牌的手機,甚至使用B品牌的充電器+A品牌的線也不能完美快充B品牌的手機。
我們身邊就有不少每天日常使用兩臺手機的朋友,基本上如果想要實現(xiàn)快充,還要攜帶兩套充電設備。而在這個基礎之上,各家也推出了支持私有協(xié)議的配件,比如充電寶。
小米工程師稱,雖然小米也有自己的私有協(xié)議,和其他家不一樣的是小米的快充協(xié)議兼容的友好性更好一些,“在兼容PD、PPS的基礎上開發(fā)小米私有協(xié)議。”
最近國家電信終端產(chǎn)業(yè)協(xié)會也傳來了好消息,鑒于快充市場目前的現(xiàn)狀,協(xié)會也發(fā)布了《移動終端融合快速充電技術(shù)規(guī)范》,協(xié)議主要是提出了一套UFCS協(xié)議(Universal Fast Charging Specification),規(guī)定了一套手機、線纜和充電器的交互流程規(guī)范。
其主要目的是為了解決目前市面上快充標準復雜多變且互不兼容的問題——雖然各家私有協(xié)議都不一樣,但通過UFCS,可以靈活調(diào)整電流電壓。而這份協(xié)議標準正是由華為、OV、小米等頭部廠家牽頭,聯(lián)合信息通信研究院一起發(fā)起,也得到了上下游產(chǎn)業(yè)公司的支持。
畢竟電池技術(shù)尚未有重大突破之前,發(fā)展快充技術(shù)是手機廠商們的必然,也是手機廠商技術(shù)攻堅的重要組成部分,這是手機廠商們必須角逐的“軍備競賽”。
從技術(shù)上來看,“爆炸”似乎不用過分擔心。不過,這畢竟是一個大功率充電器,一位米粉就很關(guān)心宿舍跳閘的問題:
如果使用200W充電器在宿舍充電,假設宿舍五位成員都在使用小米快充,會跳閘嗎?
回答是:“可能會。”
各位覺得,在實現(xiàn)了20分鐘可以充滿手機的現(xiàn)在,充電技術(shù)還有沒有必要向10分鐘內(nèi)前進么?
總結(jié)
以上是生活随笔為你收集整理的8分钟就能把没电的手机充满?那我手机会炸么?的全部內(nèi)容,希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。
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