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專治手機(jī)電量焦慮癥,你所不知道的充電黑科技

作者: 編輯 來(lái)源:互聯(lián)網(wǎng) 發(fā)布時(shí)間:2018-08-16

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待機(jī)時(shí)間短一直是現(xiàn)在手機(jī)的一個(gè)痛點(diǎn)

今年的手機(jī)技術(shù)發(fā)展迅猛,超高屏占比的全面屏技術(shù)、3D結(jié)構(gòu)光技術(shù)、屏下指紋技術(shù),所有的技術(shù)研發(fā)都是在提高手機(jī)的產(chǎn)品使用體驗(yàn)。然而,手機(jī)待機(jī)時(shí)間一直不夠用,一天充幾次,一次充1個(gè)多小時(shí),這個(gè)痛點(diǎn)解決起來(lái)卻沒(méi)有想象的那么容易。

電池容量一直是痛點(diǎn)

要想提高手機(jī)的電池使用時(shí)間,在功耗不變的情況下,眼下只有兩條路,提高電池容量或者改變電池材料的成分。

提高電池容量這個(gè)相對(duì)好做一些,不少旗艦手機(jī)已經(jīng)把電池容量提升到4000mAh,甚至有手機(jī)提供5000mAh的電池容量,電池容量大了,手機(jī)續(xù)航時(shí)間就多,但是同時(shí)帶來(lái)了手機(jī)尺寸、厚度變大的問(wèn)題。如果你拆開(kāi)一個(gè)手機(jī)看一下結(jié)構(gòu),現(xiàn)在機(jī)內(nèi)絕大部分位置都讓給了電池,手機(jī)的研發(fā)設(shè)計(jì)師們是絕對(duì)不能接受好不容易從各處摳下來(lái)的厚度,因?yàn)殡姵赜肿兓厝チ恕K?,一味增加電池容量方法并不可取?/p>

改變電池材料,提高單位體積的能量密度,在相同體積下獲得更大的電池容量。這條路其實(shí)也挺難的,電池畢竟是一個(gè)化學(xué)反應(yīng)的材料,目前的鋰電池技術(shù)還沒(méi)有更多的突破,而燃料電池,氫電池在汽車上都還沒(méi)商用化,更別說(shuō)手機(jī)上了,所以電池材料研發(fā)要出成果,還需要時(shí)間等。

那如果降低手機(jī)整體功耗呢?可以。但再節(jié)省下來(lái)的功耗,也是杯水車薪,意義不大。

加快充電時(shí)間,閃充技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生

既然電池容量無(wú)法突破,那我們換個(gè)思路,解決充電效率問(wèn)題。

最讓大家耳熟能詳?shù)木褪恰俺潆?分鐘,通話2小時(shí)”這句廣告語(yǔ)了。2014年3月,OPPO發(fā)布Find 7時(shí),首次推出了VOOC閃充技術(shù),可以把Find 7 3000mAh的電池在30分鐘內(nèi)沖到75%,解決了用戶的待機(jī)焦慮癥。隨后高通等芯片廠商也推出了QC1.0等電池快充技術(shù)。

從此,閃充技術(shù)成為了一個(gè)新的課題領(lǐng)域,而閃充這個(gè)詞也被大家當(dāng)成了快速充電技術(shù)的一個(gè)統(tǒng)稱,其實(shí)就是從OPPO的VOOC閃充中來(lái)的。這就好像微單這個(gè)詞是索尼發(fā)明的,但后來(lái)所有的這類相機(jī)大家都統(tǒng)稱微單,而不再叫單電相機(jī)道理一樣。

然而快速充電技術(shù)也是分流派的。要想提高單位時(shí)間充電的功率,要么提高電流,要么提高電壓。但哪條路也都不好走。

高電壓低電流方案,提高電壓,可能會(huì)造成電池里面電極長(zhǎng)晶體,刺穿電池里面的分層薄膜,電池就壞掉了。這個(gè)方案以高通QC為代表,比如9V2A、12V2A,可以提供24W左右功率。

低電壓大電流方案,提高電流,可能會(huì)分解電解質(zhì)有氣體產(chǎn)生,電池可能會(huì)鼓包。這個(gè)方案以O(shè)PPO為代表,主流手機(jī)廠商都在使用。比如5V4A,5V4.5A,提供22.5W左右功率。

不過(guò)今年6月,OPPO又發(fā)布了超級(jí)閃充技術(shù),10V5A,達(dá)到50W的功率,官方宣稱35分鐘可以充滿一部手機(jī)。

超級(jí)閃充,35分鐘充滿一部手機(jī)

50W的功率,35分鐘充滿?手機(jī)不會(huì)爆炸么?然而并不會(huì)。

超級(jí)閃充是OPPO這次發(fā)布Find X時(shí)候推出的最新充電技術(shù),相比之前的閃充技術(shù),效能又提升了一倍。

以我們這次拿到的蘭博基尼版Find X為例,就搭載了超級(jí)閃充技術(shù)。超級(jí)閃充技術(shù)可不是簡(jiǎn)單的把電電壓從5V提升到10V這么簡(jiǎn)單。背后是一套從電池,到升降壓技術(shù),到充電器、線材選用的完整系統(tǒng)。

超級(jí)閃充技術(shù)充電更快

超級(jí)閃充的實(shí)現(xiàn)原理

前面也講到OPPO是低電壓大電流派,OPPO開(kāi)始也考慮把提升電流到10A,電壓維持在5V,但大電流帶來(lái)的最大問(wèn)題就是發(fā)熱,我們都知道發(fā)熱的功率和電流的關(guān)系是W=I2R,所以提升電流會(huì)帶來(lái)大約4倍的發(fā)熱,這個(gè)量級(jí)的發(fā)熱提升對(duì)于包括適配器、線材、接口、電池的整個(gè)充電電路來(lái)說(shuō)是很嚴(yán)重的問(wèn)題。以下電路知識(shí)太復(fù)雜,你可以直接跳過(guò),只要記住超級(jí)閃充效能目前是最頂級(jí)的,這就夠了。發(fā)燒友可以繼續(xù)往下看。

所以,OPPO就改路到高電壓低電流派上,采用10V5A的技術(shù),但高電壓同樣對(duì)電池有結(jié)晶問(wèn)題,會(huì)刺穿薄膜。于是OPPO工程師想出來(lái)了串聯(lián)電池這一招,也就是在手機(jī)內(nèi)部用兩塊1700mAh電池串聯(lián)起來(lái),組成3400mAh電池。根據(jù)物理知識(shí),串聯(lián)電路上,電壓減半,電流不變,10V電壓進(jìn)來(lái)后,分到每塊電池上的電壓只有5V,而電流依然保持5A。避免了高電壓進(jìn)入手機(jī)內(nèi)部再降壓的過(guò)程,避免了發(fā)熱和效率的損失。

由于兩塊電芯是串聯(lián)的,在電池放電的過(guò)程中,如果不做降壓處理,是無(wú)法直接給手機(jī)供電的。所以,支持超級(jí)閃充的手機(jī)版本中采用了定制的專用電荷泵(chargepump)降壓電路,可以將串聯(lián)雙電芯的輸出電壓減半,保證手機(jī)正常供電的電壓。

相比于一般的單電芯電池,得益于電荷泵降壓電路精準(zhǔn)控制電壓,雙電芯的放電效率會(huì)更高,雙1700mAh既等效3400mAh電芯的電池放電量可以等同于約3500mAh到3600mAh容量單電芯的放電量。也就是雙電池之和大于同容量單電池的效能。

蘭博基尼版Find X 具有超級(jí)閃充技術(shù)

蘭博基尼版Find X充電實(shí)測(cè)

上面說(shuō)了這么多理論解釋,不如我們實(shí)測(cè)一下數(shù)據(jù)結(jié)果。實(shí)驗(yàn)中我們使用一部VOOC閃充技術(shù)的常規(guī)Find X和一部超級(jí)VOOC閃充技術(shù)的蘭博基尼版Find X進(jìn)行充電對(duì)比測(cè)試,常規(guī)版Find X采用標(biāo)配的閃充充電器,蘭博基尼版Find X采用超級(jí)閃充充電器。

我們先將兩部手機(jī)電量放光,進(jìn)入到關(guān)機(jī)狀態(tài),插入各自的閃充適配器,開(kāi)始錄制視頻,并每3分鐘采集一次數(shù)據(jù)。

我們來(lái)看超級(jí)閃充的數(shù)據(jù),前5分鐘的充電速度特別快,5分鐘可以充進(jìn)去21%電量,10分鐘可以40%,也就是說(shuō),如果真有急事要著急出門,充個(gè)10分鐘,就可以管上半天的手機(jī)使用。

28分鐘可以充進(jìn)93%的電量,在鈦媒體看來(lái)這是一個(gè)時(shí)間電量性價(jià)比最高的組合,可以等同于絕大部分充滿。

而之后電池進(jìn)入一個(gè)放慢電流緩慢充滿的過(guò)程,這樣對(duì)電池本身也是一個(gè)保護(hù)。32分鐘時(shí)電量達(dá)到99%,34分12秒最終充滿,可以看到最后這1%的電量用時(shí)2分鐘。

作為對(duì)比測(cè)試的普通VOOC閃充版本Find X此時(shí)充進(jìn)的電量是58%。

經(jīng)過(guò)鈦媒體的測(cè)試驗(yàn)證,OPPO的超級(jí)閃充技術(shù)確實(shí)可以在35分鐘內(nèi)充滿一部手機(jī)。

總結(jié)

電池充電技術(shù)的發(fā)展還在繼續(xù),閃充技術(shù)的研究也不會(huì)就此停止。從2014年Find 7系列開(kāi)始采用第一代VOOC閃充技術(shù),現(xiàn)在全球已經(jīng)有超過(guò)9000萬(wàn)的用戶在使用這一技術(shù)。

而基于閃充技術(shù)的車載充電器、充電寶和相關(guān)配件的發(fā)明,閃充技術(shù)的使用環(huán)境更加寬廣。而“充電5分鐘,使用一整天”的夢(mèng)想也并不是遙不可及,這天很快也會(huì)到來(lái)。(本文首發(fā)鈦媒體,作者/項(xiàng)歐,編輯/項(xiàng)歐)




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