Hogyan működik a gyorstöltés, és hogyan kell használni a leggyorsabb töltési technológiát

Az okostelefonok percről percre okosabbak, ennek eredményeként az okostelefon-használatunk egyre növekszik. Az okostelefon-használat ezen megugrása arra ösztönözte a vállalatokat, hogy újabb módszereket dolgozzanak ki az akkumulátor-biztonság javítására. Míg az akkumulátorok megnagyobbítása a legkézenfekvőbb választás, az okostelefonok által okozott tömegnövelés is elkerülhetetlen. A következő legjobb alternatíva a töltéssel kapcsolatos gyötrelmes várakozási idő lerövidítése, ami lehetővé teszi a felhasználók számára, hogy néhány percnyi töltésből több órányi használatot érjenek el. A gyorstöltés iránti kereslet az okostelefonok igényeivel párhuzamosan nő. Éppen ezért szinte minden okostelefon-gyártó a meglévő töltési technológiákkal improvizálva próbál versenyezni.

Ebben a cikkben megvitatjuk, mi is pontosan a gyorstöltés, hogyan működnek és töltődnek az okostelefonok Li-ion akkumulátorai, a különböző univerzális és szabadalmaztatott töltési szabványok, és végül, hogyan válasszuk ki a megfelelő töltőt okostelefon. Az alábbi tartalomjegyzékben felsorolt ​​attribútumok valamelyikére kattintva vagy megérintve közvetlenül is a megfelelő szakaszokhoz ugorhat:

---

Mi az a gyorstöltés?

Az okostelefon-cégek gyakran hangoztatják telefonjaik gyorsabb töltési képességét, mint versenytársaik. A "gyors töltés" kifejezést szorgalmasan használják, valamint azt állítják, hogy a telefon akkumulátora alig néhány perc alatt teljesen feltölthető. Ha ez nem elég lenyűgöző, a márkák azt a teljesítményt is forgalmazzák, amellyel telefonjaik töltődnek. Mit jelent ez az egész?

A telefon töltési képessége wattban (W) van megadva.

Az okostelefonok töltési képességét általában az általa támogatott legnagyobb watt teljesítmény határozza meg. Az elektromos teljesítmény az elektromos energia átviteli sebessége, és wattban (W) vagy joule per másodpercben (J/s) van kifejezve.

A teljesítmény a feszültség szorzata - potenciálkülönbségnek is nevezik, és voltban (V) fejezik ki - és jelenlegi - amperben kifejezve (A). Az okostelefonok esetében a töltési teljesítményt a töltő által továbbított és az okostelefon által egy adott feszültség mellett sikeresen elfogadott áram mennyisége határozza meg.

Az okostelefonok tipikus töltési sebessége vagy teljesítményértéke 10 W (5 V x 2 A). Az okostelefonok akkor támogatják a gyorstöltést, ha az USB-szabványok által támogatott minimális sebességnél nagyobb mértékben tud áramot kapni egy töltőkockából. Ezek a szabványos töltési sebességek 10 W microUSB és 15 W USB-C esetén (az USB-C értéke a márka preferenciáitól függően lehet alacsonyabb vagy magasabb). Az elektromos energiaátvitel sebességét az okostelefon és a töltő által támogatott áram- és feszültségértékek határozzák meg. A következő részekben részletesen kitérünk arra, hogyan határozzák meg ezeket az értékeket. A közkeletű felfogástól eltérően a gyorstöltés éppúgy függ egy okostelefontól, mint egy gyorstöltő téglától, ezért fontos megtalálni a megfelelőt.

Egyszerűen fogalmazva, minden okostelefon, amely 15 W-os vagy nagyobb teljesítménnyel tud tölteni, műszakilag támogatja a gyorstöltést. Az okostelefon-ipar azonban sokkal gyorsabb töltési sebességre törekszik. A vállalatok túllépték korlátaikat, és akár 210 W-os okostelefonok töltési sebességét is szállították. Más márkák még magasabbra törekszenek, de van egy eleme a csökkenő megtérülésnek is.

---

Hogyan töltődik az okostelefon akkumulátora?

Mielőtt megvitatnánk a lítium-ion akkumulátor működését vagy töltését, a hagyományos akkumulátorok így működnek és töltődnek. Hagyományosan az akkumulátor vagy a kémiai cella kémiai energiát tárol. Ez a kémiai energia elektromos energiává alakul át, amikor egy eszközt, például egy izzót a pozitív és negatív pólusai közé csatlakoztatnak. Az elektronok az anódból áramlanak - vagy a negatív terminál (vagy elektróda) - Katódhoz - vagy a pozitív terminál - amikor akkumulátort használnak. Ezt az elektronáramlást – vagy negatív töltést – szoktuk "áramnak" nevezni.

Egy akkumulátor kisütésének és újratöltésének sematikus ábrázolása; Forrás: Ausztrál Tudományos Akadémia

Idővel ez az áramlás a negatívról a pozitív kivezetésekre kimerítheti az elektródákat, és végül leállhat. Szerencsére az akkumulátorok széles skáláján az elektródák regenerálhatók külső áramforrás csatlakoztatásával, és ezt a folyamatot általában újratöltésnek nevezik. Amikor egy áramforráson keresztül összekapcsoljuk a két kivezetést, az elektronok áramlásának iránya megfordul, és ez a változás lehetővé teszi az elektródák feltöltését.

Itt van egy szórakoztató animáció, amely elmagyarázza hogyan működnek az akkumulátorok.

Az áram áramlási sebessége az elektródákon tárolt energia különbségétől függ. Ezt a különbséget potenciálkülönbségnek – vagy közismert nevén feszültségnek – nevezik, és megváltozik, ahogy az elektromos részecskék az akkumulátor egyik végétől a másikig terjednek.

A fenti képek az akkumulátorok ideális természetét mutatják be. De ahogy az várható is, előfordulhat, hogy az elektródák nem maradnak ugyanolyanok, mint korábban, miután feltöltötte a bomlást. A való életben ezek a szabálytalanságok idővel az újratölthető akkumulátorok erodálódását okozzák. Bár ezek a hibák ritkán fordulnak elő az okostelefonokban használt Li-ion akkumulátorokban, hajlamosak nagy feszültség alatt igénybe venni őket. Ezt a későbbi szakaszokban tárgyaljuk.

Hogyan töltődik a Li-ion akkumulátor

A lítium-ion (Li-ion) akkumulátor az okostelefonokban és más elektronikus eszközökben található leggyakoribb akkumulátortípus, nagy energiasűrűsége miatt. A fentebb tárgyalt ideális rendszertől eltérően a Li-ion akkumulátor nem állandó sebességgel töltődik, hanem három különálló szakaszban.

Íme a Li-ion akkumulátor töltésének három lépése:

Állandó áram — Amikor egy telefont töltőhöz, azaz külső áramforráshoz csatlakoztatunk, az akkumulátor feszültsége azonnal megnő, miközben az áram áramlása állandó marad. Nem sokkal azután, hogy az akkumulátor kivezetésein átáramlik, a feszültség lassabban növekszik, mint korábban, és az áram továbbra is állandó. Ez az a maximális áramerősség, amelyet egy akkumulátor bármikor fel tud tartani.

Telítettség — A Li-ion akkumulátorok érzékenyek a nagyfeszültségre, ezért védelmi rendszerekkel vannak felszerelve, hogy megakadályozzák, hogy a feszültség átlépjen egy meghatározott értéket. Amikor a töltő akkumulátor az ajánlott csúcsfeszültség felé hajlik, az áram áramlása csökken, és a feszültség nem egyenletes, de lassú ütemben növekszik.

Feltöltés — Amikor az akkumulátor eléri a csúcsértékét, a feszültség növekedése leáll, miközben az áramerősség tovább csökken, ahogy az akkumulátor eléri teljes kapacitását. Az akkumulátor teljesen feltöltődik, amikor az áram végleg leáll.

---

Hogyan működik a gyorstöltés?

Mivel a Li-ion akkumulátorok megsérülhetnek a magas feszültség miatt, a gyártók általában nagy áramátviteli sebességre támaszkodnak a telefon akkumulátorának gyors töltésére. A gyorstöltés célja, hogy maximalizálja az állandó áram áramlási fokozat hasznosságát, hogy a maximális töltést át lehessen vinni az akkumulátorra, mielőtt a feszültség elérné a csúcsértékét.

Az okostelefonon belüli dedikált áramkörök korlátozzák a feszültséget és az áram áramlását. A szabványos feszültségszabályozók az áramáramlás megváltoztatása nélkül korlátozzák a feszültséget, ezért a régebbi telefonok gyakran felmelegszenek töltés közben. Ezek az áramkörök biztosítják, hogy az akkumulátor hőmérséklete a megengedett szint alatt maradjon, és megőrizze az akkumulátor egészségét.

Nagyfeszültségű töltésnél a feszültség csökken, az áram pedig nő.

A Li-ion akkumulátorok feszültség miatti korlátai ellenére a nagy teljesítményű kimeneti támogatással rendelkező töltők nagy feszültség és alacsony áram kombinációját alkalmazzák. Az okostelefonok belsejében lévő áramkörök növelik az áramot és csökkentik a feszültséget. A nagyfeszültségű töltéssel rendelkező okostelefonok ún Buck konverterek hogy a nagyfeszültséget alacsony feszültséggé alakítsa, miközben növeli az áramerősséget.

Ez lehetővé teszi az okostelefonok gyártói számára, hogy akár 20 A-ig – vagy még ennél is magasabb – áramértékeket használjanak a Li-ion akkumulátorok tipikus 4,2 V feszültségű töltésére. A szabványos szabályozóval szemben a Buck Converter hatékonyabban tudja a nagyfeszültséget nagy árammá alakítani anélkül, hogy sok energiát veszítene hő formájában.

Még gyorstöltés esetén is nagyon gyorsan töltődik az akkumulátor állandó áram- és telítési szakaszban, és végül lelassul a feltöltési fázisban. Ez az oka annak, hogy az okostelefon-gyártók gyakran állítják, hogy az akkumulátor 60%-át 20 perc alatt töltik fel, mivel ez az a zóna, ahol a leggyorsabb a töltés.

A következő részben tárgyaljuk a különböző okostelefon-gyártók különféle módszereit, amelyekkel a lehető leggyorsabb töltési sebességet biztosítják eszközeiken. Előtte egy sokkal fontosabb kérdésre kell választ adni, és ez azzal kapcsolatos, hogy telefonjainkat folyamatosan töltőre kell csatlakoztatni.

Használja a telefont töltés közben?

A Li-ion akkumulátorok csúcsfeszültsége általában 4,2 V cellánként. Amikor egy akkumulátor áramforráshoz van csatlakoztatva, és a feltöltési fázisban van, akkor a csúcsfeszültség közelében működik. Mivel a nagy feszültség feszültséget okoz az akkumulátorban, hajlamos visszatérni alacsonyabb feszültségre, amikor teljesen feltöltődik. Akkumulátor Egyetem. Ennek eredményeként a töltés megszakad, amikor az akkumulátor teljesen feltöltődött. Ha azonban a töltőt hosszú ideig folyamatosan csatlakoztatják, az akkumulátor magas feszültség alatt marad, ami instabilitást okozhat, és ronthatja az akkumulátor állapotát.

Az okostelefon töltés közbeni gyakori használata az úgynevezett parazita terhelést idézi elő. Az akkumulátor egyidejű használata és töltése csökkenti az akkumulátor élettartamát és növeli a felmelegedést. Ez az egyidejű töltés és kisütés torzíthatja az akkumulátor töltési ciklusait és csökkentheti annak élettartamát. Ezen túlmenően, ha az akkumulátor állandó feszültségű fázisban van, ez extra terhelést okozhat a készüléken akkumulátor, ami befolyásolhatja az akkumulátor élettartamát, sőt növelheti a spontán gyulladás esélyét, ill robbanás.

Míg az okostelefonok eredeti gyártói beépített biztonsági mechanizmusokkal mérséklik ezeket a kockázatokat, és alkalmazkodnak az egyidejű töltés és használat széles körű felhasználási eseteihez, a kockázat továbbra is fennáll, még ha nagyon alacsony is.

---

Univerzális szabványok a gyorstöltéshez

A gyorstöltés napjainkban széles körben elterjedt, de ennek a széles körű népszerűségnek az alapot közel 10 évvel ezelőtt tették le. A korai USB szabvány 0,5 A maximális áramerősséget tudott leadni 5 V potenciálkülönbség mellett, ami 2,5 W teljes kimeneti teljesítményt eredményezett. A 2010-ben kiadott USB 3.0 specifikáció 0,9 A-re növelte az áramátviteli korlátot 5 V-os potenciálon 4,5 W kimeneti teljesítménnyel az USB Type-A porton.

Összefüggő: Minden, amit az USB szabványokról, sebességekről és porttípusokról tudnia kell

Ezzel egyidejűleg a hagyományos mikro-USB-kábeles töltők általában 10 W (2A, 5V) teljesítményt, míg a C típusú USB-töltő általában 15 W-ot (3A, 5V) ad le. Az okostelefon-gyártók azonban jóval messzebbre tolták a töltési sebességet ezeken a szerény értékeken.

USB tápellátás (USB-PD)

2012-ben az USB Promoters Group egy fejlettebb szabványt jelentett be a hordozható eszközök áramellátására, és az USB Power Delivery (USB-PD) nevet kapta. Ezt a szabványt kifejezetten az energiaigényes készülékek igényeinek kielégítésére tervezték. Az USB-PD első generációja akár 60 W-os teljesítmény átvitelét tette lehetővé mikro-USB interfészen, és 100 W-ig (5A, 20V) az A- és B-típusú USB-csatlakozókon keresztül. Az USB-PD Gen2 specifikációt az USB 3.1 szabvány részeként adták ki, és akár 100 W-os teljesítményátvitelt is támogat C típusú USB-n keresztül. Az olyan modern laptopok, mint a MacBookok és a Dell XPS, ezt a szabványt használják a szupergyors töltéshez.

Az USB-PD-vel rendelkező eszközök különféle feszültségértékeket használhatnak, például 5 V, 9 V, 15 V, 20 V vagy több. Ezek az értékek azonban nem alkuképesek, és a maximális közös értéket kell kiválasztani az áramellátáshoz.

Power Data Objects (PDO)

Amikor egy tápforrást, például USB-PD töltőt csatlakoztatunk egy támogatott eszközhöz (mosogatóhoz), az továbbítja a támogatott áram- és feszültségspecifikációk értékeit. Ez az adás Power Data Objects (PDO) néven ismert. Cserébe az eszköz vagy a nyelő az általa támogatott értékekkel válaszol, ez az úgynevezett Request Data Object (RDO). Az elektromos energia átviteléhez a mindkét fél által támogatott feszültség legmagasabb illesztési értéket választják. Eltérés esetén az adatok változása addig történik, amíg el nem érik a közös értéket. Ez a kölcsönhatás döntő szerepet játszik a maximális töltési sebesség meghatározásában.

Például, ha az USB-PD töltő támogatja az olyan értékeket, mint az 5V, 9V, 15V vagy 20V a feszültség és az okostelefon esetében csak 5V-ot és 9V-ot támogat, akkor a töltés 9V-on történik, a maximális támogatott áramerősség mellett 9V.

Míg az USB-PD csak ezeken a megadott feszültségértékeken működik, egy újabb szabvány lehetővé teszi a feszültség dinamikusabb egyeztetését a forrás és a nyelő között.

USB-PD PPS (programozható tápegység)

2017-ben az USB Implementers Forum (USB-IF) Egyesület bevezette az USB-PD PPS-t (Programozható tápegység) az USB-PD 3.0 specifikációihoz. Míg a korábbi specifikációk csak körülbelül 5 V-os szabványos feszültségnövekedést támogattak, a PPS sokkal kisebb változtatásokat tesz lehetővé mind az áramban (50mA lépésekben), mind a tápfeszültségben (20 mV).

Ez a fajta mikrovezérlés lehetővé teszi a feszültség csökkenését és az áram hatékonyabb növekedését, és ezáltal csökkenti a hőleadás formájában jelentkező energiaveszteséget. Ezzel egyidejűleg a PPS lehetővé teszi a feszültség fokozatos növekedését a fent tárgyalt állandó áramú tápfeszültség alatt.

Annak ellenére, hogy a nyílt USB-specifikációk megnyitották az utat az egységes és szabványosított töltési módok, okostelefonmárkák előtt és a chipgyártók saját szabványokat is létrehoztak, 100 W-nál nagyobb töltést hirdetve az okostelefonokon.

---

Szabadalmaztatott szabványok a gyorstöltéshez

A szabadalmaztatott gyorstöltési szabványok sokkal gyorsabban fejlődtek, mint az USB szélesebb körben elfogadott gyorstöltési specifikációi. Ennek az az oka, hogy az USB Implementers Forum (USB-IF) Egyesület késik a szabványos töltési protokollok létrehozásában, amelyek egyenrangúak a szabadalmaztatottal. Ha kizárólag az okostelefonokat nézzük, az USB-PD és a PPS teljesítményét 45 W-ra korlátozták. Ezzel szemben az olyan cégek, mint az OPPO, a Vivo iQOO almárka és a Xiaomi már bemutattak olyan szabadalmaztatott töltési technológiákat, amelyek átlépik a 100 W-os határt. Ebben a részben az OEM-ek által használt legnépszerűbb szabadalmaztatott gyorstöltési megoldásokat tekintjük át.

Qualcomm gyorstöltés

A Qualcomm Quick Charge az egyik legismertebb gyorstöltési szabvány. Ez a széles körű népszerűség nyilvánvalóan a cég Snapdragon lapkakészleteinek népszerűségének tudható be. A legfontosabb, hogy annak ellenére, hogy a Qualcomm Quick Charge technológiáját különböző márkák alkalmazzák, a töltők nem kizárólagos márkák, és keresztkompatibilisek az összes támogatott eszközzel.

A Qualcomm Quick Charge keresztkompatibilitást kínál a különböző töltő- és okostelefonmárkákhoz.

A Quick Charge első kiadását 2013-ban mutatták be, és a Snapdragon 600 volt az első chipkészlet, amely támogatta. A Quick Charge 1.0 tanúsítvánnyal rendelkező töltők támogatták a 2A áram áthaladását 5 V-on, ami 10 W-os maximális kimeneti teljesítményt jelent.

Gyorstöltés 2.0 2014-ben érkezett, a Snapdragon 800 sorozatú SoC-kkel együtt. Az új specifikáció a maximális támogatott feszültséget 12 V-ra emelte. Ezzel a feszültségnövekedéssel a maximálisan megengedett áramerősség is 3A-re nőtt. Ennek eredményeként a teljes leadható teljesítmény 10 W-ról akár 24 W-ra nőtt microUSB-kábellel, és 36 W-ra USB Type-C-kábellel. Gyakorlatilag azonban a legtöbb gyártó 18 W-ra korlátozta a töltést, mivel ez elég gyors volt erre az időre. A Quick Charge 2.0-t különböző Qualcomm lapkakészletek támogatták, beleértve a Snapdragon 200, Snapdragon 400, Snapdragon 410, Snapdragon 615, Snapdragon 800, Snapdragon 801, Snapdragon 805, Snapdragon 810, és már legalább 20 OEM támogatta ezt a technológiát a dob.

A következő évben. 2015, a Qualcomm bejelentette Gyorstöltés 3.0, a legjelentősebb változás pedig az INOV (Intelligent Negotiation for Optimal Voltage) hozzáadása volt. Ez lehetővé tette az energiagazdálkodási IC-k számára, hogy kis, 200 mV-os lépésekben szabályozzák a feszültséget a fokozatos növekedés biztosítása érdekében az állandó áram fázisában – végül ez lesz az általunk említett PPS technológia alapja felett. Ez azt is lehetővé tette az eredeti gyártók számára, hogy magasabb töltőfeszültség értékekre törekedjenek – 3,6 V és 20 V között. Az áramkorlátot is növelték 4,6A-re. A Quick Charge 3.0-val a Qualcomm a párhuzamos töltési technológiáját is továbbfejlesztette – most Dual Charge+ néven — ez lehetővé tenné a töltő számára, hogy a bemeneti áramot két párhuzamos áramra ossza fel a túlmelegedés elkerülése érdekében. A Quick Charge 3.0-t támogató legkorábbi SoC-k közé tartozik a Snapdragon 820, Snapdragon 620, Snapdragon 618, Snapdragon 617 és Snapdragon 430.

2016-ban a Qualcomm bejelentette Gyorstöltés 4.0 hatékonyabb hőkezeléssel és jobb védelemmel a túláram vagy túlfeszültség ellen. A legfontosabb kiegészítés az USB-PD-vel való keresztkompatibilitás volt. A Qualcomm a Snapdragon 835 lapkakészlettel mutatta be. A következő évben bejelentett Quick Charge 4.0+ elsősorban a hővédelem és a biztonsági funkciók javítását célzó iteráció volt. A Quick Charge 4.0+ töltők visszafelé is kompatibilisek a Quick Charge 1.0, 2.0 és 3.0 technológiát támogató okostelefonokkal. Másrészt a Quick Charge 4 nem kompatibilis visszafelé.

Három év kihagyás után a Qualcomm bejelentette Gyorstöltés 5.0 2020-ban a 100 W-nál nagyobb teljesítmény támogatásával. A Quick Charge 5.0 keresztkompatibilis az USB-PD PPS-sel. Az új szabvány támogatja a kettős akkumulátor-töltést csúcssebességgel, miközben minimálisra csökkenti a felmelegedést. A kettős töltés használatához a telefonnak támogatnia kell a két cellára osztott akkumulátort. A Xiaomi Mi 10 Ultra volt a az első okostelefon, amely támogatja a Qualcomm Quick Charge 5.0-t.

A Quick Charge 4.0, 4.0+ és 5.0-val kompatibilis töltők az Apple iPhone készülékek gyorsabb töltését is támogatják, amint az a fenti kompatibilitási táblázatban is látható.

A MediaTek egy szabadalmaztatott gyorstöltési protokollal is rendelkezik, amely párhuzamos versenytársával, a Qualcommmal. A MediaTek divatos beceneve a gyorstöltési technológiának a "Pump Express".

2014-ben a MediaTek bejelentette a Pump Express Plus-t, amelynek specifikációi hasonlóak a Qualcomm Quick Charge 2.0-hoz. Támogatta a 12 V-ig terjedő feszültséget és 2 A áramot. A következő évben a MediaTek bejelentette a Pump Express Plus 2.0-t a Quick Charge 3.0-val párhuzamosan. A protokoll 5 V és 20 V közötti feszültséget támogat, és 0,5 V-os lépésekben változtathatja a feszültséget.

A Pump Express 3.0 2016-ban jelent meg, és támogatja az USB-PD-t. Ez a verzió sokkal finomabb feszültségegyeztetési lépéseket is bevezetett, amelyek mindössze 10-20 mV-ot mérnek, 3 V és 6 V között változnak, és több mint 5 A áramot támogatnak. A 2018-ban piacra dobott Pump Express 4.0 hasonló áram- és feszültségspecifikációkkal rendelkezik, és USB-PD PPS támogatást is hozott.

Oppo, Realme és OnePlus SuperVOOC

Az Oppo a legkorábbi márkák közé tartozott, amelyek úttörő szerepet játszottak saját exkluzív töltési technológiájában, és az okostelefon-ipar vezetői közé tartozik a gyorstöltés terén. 2014-ben jelentette be a technológia első verzióját. Az Oppo Find 7 – amely nagymértékben inspirálta a OnePlus One tervezését – volt az első okostelefon a vállalat a VOOC (Voltage Open Loop Multi-step Constant-Current Charge) vakutöltést technológia. Oppo azt állította, hogy a technológia segítségével a Find 7 2800 mAh-s akkumulátora mindössze 35 perc alatt 0%-ról 75%-ra tölthető.

Ahogy a betűszó is sugallja, a VOOC szabványnak megfelelő töltők magasabb áramértékre támaszkodnak, miközben a feszültséget az akkumulátor feszültségéhez közel tartják. Ez kiküszöböli a feszültség célzott lecsökkentésének szükségességét, és ez megakadályozza a túlmelegedést. A VOOC segítségével az Oppo okostelefonok 20 W-on (5 V, 4 A) tölthettek.

Az Oppo első kereskedelmi szabványát – amelyet VOOC 2.0 néven forgalmaztak – számos telefonban használták, beleértve az OPPO R7, R9 Plus, R11, R15, R15 Pro, F1, F1s, F3, F5, F7, F9/F9 Pro telefonokat. A technológiát a OnePlus testvérmárka is licencelte, amely eredetileg Dash Charge néven forgalmazta. A Dash Charge technológia a OnePlus 3/3T, 5/5T, 6 készülékeken volt elérhető. A OnePlusnak később el kellett hagynia a becenevet, mivel a védjegybuktatás, és most a 20 W-os töltési technológiát egyszerűen Fast Charge-nek nevezi. Az Oppo spin-off márkája, a Realme is használta a technológiát a Realme 3 Pro és a Realme X okostelefonokon.

A 2016-os MWC-n az Oppo bemutatta futurisztikus (az időre) Super VOOC technológiáját, amely azt állította, hogy 50 W-os (10 V, 5 A) teljesítményének köszönhetően mindössze 15 perc alatt 75%-ra tölti fel az akkumulátort. A technológia megvalósítása két évig tartott, és 2018-ban a cég első jelentős nemzetközi fejforgatójával, az Oppo Find X-szel indították útjára. Később elérhetővé tették az Oppo R17 Pro-n, majd a Realme X2 Pro és a Realme 7 Pro.

2019-ben az Oppo bemutatta a VOOC 3.0-t, amely támogatja a 25 W-os töltést (5V, 5A) az Oppo Reno sorozattal. Ez 23,8%-kal gyorsabb, mint a korábbi VOOC 2.0 (VOOC Flash Charge) technológia. Az Oppo F11, F15 Pro és a Realme 5 Pro is támogatott (20 W-ra korlátozva). Az év későbbi részében az Oppo elindította a VOOC 4.0-t, amelynek töltési sebessége 30 W-ra (5 V, 6 A) esett. Ez a technológia elérhető volt a Realme 6-on és a Realme 7-en. A OnePlus egy évvel az OPPO előtt állt át 30 W-ra a Warp Charge technológiával a OnePlus 6T McLaren Editionon. A OnePlus Warp Charge funkcióját a OnePlus 7 Pro, 7T, 7T Pro, 8 és 8 Pro is támogatta.

2020-ban az Oppo bemutatta a SuperVOOC 2.0 töltési technológiát 65 W (10 V, 6,5 A) kimenettel. Először az OPPO Find X2 Pro-val mutatták be, majd később az OPPO Reno 4 Pro és a Oppo Reno 5 Pro. Az Oppo hivatalos bejelentése előtt azonban a Realme bevezette ugyanazt a technológiát, de más néven - SuperDart - a Realme X50 Pro-n. Ezenkívül a OnePlus – amely a legkorábban a szupergyors töltést felkaroló márkák közé tartozott – a 65 W-os töltéssel ugrott be a kocsiba. OnePlus 8T, felvesz egy másik nevet, Warp Charge 65.

Tovább haladva a 65 W-os töltési technológiától, Az Oppo bejelentette 125 W-os vakutöltését protokollt, valamint egy 110 W-os GaN töltőt. Ezzel a technológiával az Oppo azt állította, hogy egy 4000 mAh-s akkumulátor 20 percen belül teljesen feltölthető. A technológia nagy 20 V-os potenciált használ az áram átvitelére 6,25 A sebességgel. A nagyfeszültségű nagyobb hatékonyság érdekében az Oppo gallium-nitriddel (GaN) ellátott töltőket használ – ez a szilíciumnál energiahatékonyabb félvezető. A GaN töltők is kisebbek.

Íme az első pillantás a 125 W-os Flash Charge technológiára működés közben. 20 perc alatt képes teljesen feltölteni egy 4000 mAh-s akkumulátort. 🤯 #Jövő emlékeipic.twitter.com/EWtfGcsL4m

— OPPO (@oppo) 2020. július 15

Azóta a Realme és a OnePlus eszközök is SuperVOOC technológiát használnak, és az alternatív elnevezési sémákat elvetették. Ezenkívül az Oppo 2022-ben az MWC-n bemutatta a 240 W-os töltést, bár a kereskedelmi eszközökben nem érhető el. Az Oppo, OnePlus vagy Realme kereskedelmi eszközeinek leggyorsabb töltése a vállalat 160 W-os töltése, amely a OnePlus 10T-vel debütált.

Huawei SuperCharge

A Huawei 2017-ben mutatta be SuperCharge technológiáját a Mate 10-el. Csakúgy, mint az OPPO, a Huawei gyorstöltési technológiája is nagyobb áramerősséget használt, mint más versenytársak olyan technológiákat használva, mint a Quick Charge és a Pump Express. Az első generáció 22,5 W teljesítményt kínált (5 V, 4,5 A). A Huawei ezt a besorolást 40 W-ra (10 V, 4 A) növelte a Mate 20 Pro esetében, és ugyanezt elérhetővé tette a Huawei P30 Pro, a Mate 30 Pro és a P40 Pro/Pro Plus okostelefonokon. Ezt a 40 W-os töltési technológiát először a Huawei mutatta be (Mostanában eladott) Honor almárka egy koncepciótelefonon – Honor Magic – 2016-ban.

A Huawei a 2020 végén piacra dobott Mate 40 Pro/Pro Plus-hoz egy újabb lépést épített be, hogy támogassa a 66 W-os (11V, 6A) töltést. Azóta a vállalat ragaszkodik az okostelefonok 66 W-os töltéséhez.

Xiaomi gyors töltés

A Xiaomi okostelefonok már régóta támogatják a gyorstöltést. A zászlóshajók, köztük a Xiaomi Mi 4-től Mi 6-ig 18 W-os gyorstöltéssel érkeztek. A Xiaomi azonban ahelyett, hogy erőfeszítéseket tett volna saját szabadalmaztatott töltési technológiájára, korábban a Qualcomm Quick Charge technológiájára támaszkodott. A Xiaomi bemutatta a gyorstöltési környezet fejlődését és versenyképesebbé válását. szupergyors 100 W-os töltési technológia 2019-ben.

Következtében technológiai korlátok, a 100 W-os töltési technológia csak a következő évben, azaz 2020-ban szállt fel, amikor is piacra került a Xiaomi Mi 10 Ultra egy őrült 120 W-os töltéssel. Mint fentebb említettük, a Xiaomi Mi 10 Ultra volt a az első okostelefon, amely támogatja a Qualcomm Quick Charge 5.0-t.

Azóta a Xiaomi a hihetetlenül gyors töltést szorgalmazza saját készülékeiben, debütáló 120 W-os töltés (a világ akkori leggyorsabb töltése) a Xiaomi 11T Pro-val. Azóta a cég egyre feljebb nyomul. Például a Redmi Note 12 Explorer támogatja a 210 W-os töltést, és állítólag mindössze kilenc perc alatt képes 100%-ra feltölteni.

Samsung adaptív/szupergyors töltés

A Samsung adaptív gyorstöltése hasonló a Qualcomm gyorstöltéséhez, azaz nagy feszültségre és mérsékelt áramerősségre támaszkodik. Az első adaptív gyorstöltési protokoll 18 W-os (9V-ig, 2A-ig) töltést támogat, de csak a zászlóshajókra korlátozódik, kezdve a Galaxy Note 5-től a Galaxy S20 sorozatig.

Más gyártók után a Samsung végül 2019-ben áttért a 25 W-os (11 W, 2,25 A) töltésre, és ennek a szabványnak a hivatalos neve Samsung Super Fast Charging. A 25 W-os töltő állítólag 60 perc alatt körülbelül 65%-ra tölti fel a Galaxy A70 4500 mAh-s akkumulátorát. A Samsung elnevezési rendszerével ellentétben ez nem éppen „szupergyors”. A mieink során A Galaxy Note 20 Ultra (Exynos) áttekintése, a töltő 35 perc alatt 10%-ról 50%-ra töltötte az 5000 mAh-s akkumulátort körülbelül 35 perc alatt, és közel 100 perc alatt érte el a 100%-ot.

A Samsung a 45 W-os (10 V, 4,5 A) töltést is elindította a Galaxy Note 10 sorozattal, majd a Galaxy S20 sorozattal. Ezt a technológiát Super Fast Charging 2.0-nak hívják, és várhatóan sokkal gyorsabb, mint az első generáció. A Samsung azonban visszavonta a 45 W-os töltési protokollt, és visszatért a 25 W-os töltéshez a Galaxy Note 20 és a Galaxy S21 sorozaton.

A Samsung gyorstöltési szabványai az USB-PD-n alapulnak, míg a Galaxy Note 20 és a Galaxy S21 készülékekben használt Super Fast Charging technológia szintén PPS-t használ. Ideális esetben ennek lehetővé kell tennie a harmadik féltől származó töltők számára, hogy ezeket az eszközöket maximális teljesítményükkel tölthessék. A bemeneti feszültség értékét illetően azonban van néhány korlátozás, amelyet a Power Data Objects (PDO) mint fentebb tárgyaltuk. Például a Galaxy S21 csak 18 W-tal tud tölteni 25 W helyett nem Samsung USB-PD töltővel. Az újabb Samsung készülékek az USB-PD PPS bevezetésével kezelik a korlátozást.

Manapság a Samsung készülékek még mindig lényegesen lassabban töltődnek, mint a versenytársak. A cég kissé félreesett, és hagyta, hogy más cégek sokkal gyorsabban töltsenek, és úgy tűnik, elégedett ezzel. A Samsung már nem tartalmaz töltőt a dobozban.

Gyors töltés Apple iPhone készülékeken

Az iPhone 8-tól kezdődően minden Apple okostelefon támogatja a 18 W-os töltést, míg az iPhone 11 Pro Max, iPhone 12 Pro Max, iPhone 13 Pro Max, iPhone 14 Pro és iPhone 14 Pro Max támogatás 27 W-ig töltés. A lehető leggyorsabb töltés érdekében vásároljon USB-PD-kompatibilis töltőt – vagy használjon MacBook töltőt. Mivel az Apple már nem szállít töltőtéglát a dobozban, külön kell vásárolnia egyet. Lehet, hogy vásárolnia kell a USB Type-C a Lightninghez kábelt, hogy élvezze a lehető leggyorsabb töltést iPhone-ján.

---

A Samsung nem szabadalmaztatott (PPS) szabványával vezeti az iparágat.

Egyrészt az Android-gyártók a hype-vonaton utaztak, és könyörtelenül bevezették a gyorsabb töltési technológiákat. Másrészt a Samsung ragaszkodott a szélesebb körben elfogadott gyorstöltési szabványokhoz, mint például az USB-PD és az USB-PD 3.0 PPS-sel. Ezek a szabványok lényegesen lassabbak, mint a szabadalmaztatottak.

A Samsung úgynevezett szupergyors töltése sokkal lassabb, mint társai, és bár a töltési sebességet tovább csökkentették 45 W-tól 25 W-ig a Galaxy Note 20 Ultra és a Galaxy S21 sorozaton, a PPS biztosítja, hogy a töltés hatékonyabban történjen. Ahogy fentebb említettük, a PPS sokkal pontosabb egyeztetést tesz lehetővé a kimeneti feszültségről és áramerősségről, ami csökkenti a hő formájában jelentkező energiaveszteséget.

Kétségtelenül az eredeti gyártók kénytelenek voltak saját szabványokat kidolgozni, mert az USB Implementers Forum (USB-IF) olyan sokáig tartott, hogy bejelentsen egy olyan dinamikus szabványt, mint az USB-PD PPS. Egyetlen szabvány, például a PPS bevetésével a különböző márkájú telefonokat használó felhasználók ugyanazt a töltőkockát használhatják anélkül, hogy félnének a lassú töltéstől.

2020-ig ezek a lassabb töltési sebességek hátrányosnak tűntek a Samsung számára. De ez megváltozott, amikor az Apple bejelentette azt tervezi, hogy eltávolítja a töltőtéglát az iPhone 12 dobozából. Ezt követően az olyan márkák, mint a Samsung és a Xiaomi is elkezdték kivenni a töltőket új autóik dobozaiból. telefonok – kivéve az olyan régiókat, mint Brazília, ahol a fogyasztók miatt kénytelenek kompatibilis töltőt mellékelni törvényeket.

Az olyan márkák, mint a Samsung, most már nyugodtan megkérik a felhasználókat, hogy bármilyen UBS-PD PPS-támogatással rendelkező gyorstöltőt használjanak. A PPS univerzális természete miatt a felhasználók több támogatott eszközt is tölthetnek egyetlen téglával. Egyelőre csak néhány töltő létezik, és őszintén reméljük, hogy más gyártók is támogatják az USB-PD PPS-t szabadalmaztatott töltési technológiáik mellett – feltételezve, hogy nem hagynák könnyen technológiájukat egy univerzális alapértelmezett.

Összefüggő: A legjobb gyorstöltők a Samsung Galaxy S21 készülékhez

---

Verseny a gyorsabb töltésért és a csökkenő hozamért

Nehéz pontosan megmondani, hogy mi az előnye a folyamatosan növekvő és gyorsabb töltési sebességnek. Ha egy okostelefon 15 perc alatt képes feltölteni 120 W-os töltéssel, mint például a Xiaomi 11T Pro esetében, akkor igazán nettó előnye a kilenc perc alatti töltés a 210 W-os töltésnek köszönhetően?

Végül az OEM-eknek vissza kell vonulniuk, és töltési protokolljaik hatékonyabbá tételére kell összpontosítaniuk. A gyorsabb töltési idővel jelentősen csökken a megtérülés, egészen addig a pontig, hogy a felhasználókat nem érdekli, hogy tizenöt vagy tíz percen belül feltöltődik-e a telefon. Az biztos, hogy nem fog érdekelni, ha a telefonom egy kicsit gyorsabban töltődik, mint egy másik, sőt, egyes fogyasztókat még a nagyobb teljesítményű töltők is elriaszthatnak. A 120 W-os és a 210 W-os töltés között nem nagy különbség, de a fogyasztó láthatja a 90 W-os különbséget, és azt gondolhatja, hogy a 120 W-os töltés biztonságosabb.

Ennek eredményeként úgy gondolom, hogy eljön az idő, amikor a gyártók kihátrálnak a folyamatos nyomás alól leggyorsabb töltést, és ehelyett a töltéssel és az akkumulátorral kapcsolatos egyéb szempontokra összpontosítják erőfeszítéseiket élet. Hogy mikor jön el ez az idő, nem vagyok benne biztos, de elmúltak azok a napok (többnyire rád nézve, Samsung), amikor egy okostelefon feltöltése két órát vesz igénybe. Szinte minden zászlóshajó okostelefon kevesebb mint egy óra alatt teljesen feltöltődik, néhány kiválasztott pedig kevesebb mint fél óra alatt. A legtöbb ember ennél gyorsabban nem fog keresni semmit.

Hogyan használd a gyorstöltést okostelefonodon?

Megszoktuk, hogy okoseszközeinket újratölthető akkumulátorokkal töltsük. Így (Reméljük!) nem kell elmondanunk, hogyan töltse fel okostelefonját. Azonban óvatosnak kell lennie, ha a lehető leggyorsabb töltési sebességet szeretné elérni okostelefonján.

Az első és a legnyilvánvalóbb figyelmeztetés az, hogy gondosan kell kiválasztania a töltőtéglát okostelefon, és ez a lépés még fontosabbá válik, ha a megvásárolt okostelefonhoz nem jár töltő A dobozban. A megfelelő töltő mellett fontos olyan kábelt választani, amely ugyanazt a szabványt támogatja.

Az okostelefon-töltők széles választéka támogatja a Quick Charge 3.0-t, de előfordulhat, hogy gondot okoz a Quick Charge 4.0 és újabb verzióját támogató töltők megtalálása. Eközben a MediaTek Pump Express töltőket nehéz beszerezni, ezért érdemesebb olyan töltőt választani, amelyet az okostelefon gyártója ajánl.

Ha a BBK csoporthoz tartozó vállalatok szabadalmaztatott töltési technológiáiról van szó – OPPO, Vivo, OnePlus, A Realme és az iQOO, nincs más lehetősége, mint hivatalos töltő kiválasztása a leggyorsabb töltés érdekében sebességek. Szerencsére ezek a töltők keresztkompatibilisek, és az egyik ilyen márkától származó újabb töltőt használhatja a fent említett öt közül bármelyik másik telefonjával. Például az OPPO Reno 5 Pro-hoz mellékelt 65 W-os SuperVOOC töltő zökkenőmentesen működik, és 65 W-os töltést biztosít a OnePlus 8T-vel.

Hasonlóképpen, hivatalos töltőket kell keresnie, ha Huawei és Honor készülékekről van szó.

Eközben a Samsung számára számos USB-PD PPS töltő lehetővé teszi a legújabb zászlóshajója, például a Galaxy S21 Ultra 25 W-os töltését. Azonban biztosítania kell, hogy a szabványok megfeleljenek mind az okostelefonnak, mind a töltőnek. A Samsung újabb, 25 W-os, PPS-támogatással rendelkező töltői 18 W-ra korlátozhatják a töltési sebességet, ha az okostelefon csak az USB-PD-t támogatja, a PPS-t nem. Ezért vásárlás előtt feltétlenül ellenőrizze.

Végül, ha gyorstöltőt keres iPhone-okhoz, akkor választhatja a hivatalos 20 W-os USB-C töltő vagy válasszon a felsorolt ​​gyorsabb töltők közül ez az oldal. Ha USB-C töltéstámogatással rendelkező MacBookod van, az Apple azt javasolja, hogy használja a MacBook töltőtéglát az iPhone-nal a nagyobb teljesítménytől való félelem nélkül, mivel azt – amint azt ebből a cikkből megtudtuk – a okostelefon.

Sok más dolgot is megtudtunk a gyorstöltésről és a gyorstöltés múltjáról, jelenéről és jövőjéről. Ön szerint lemaradtunk valami fontos információról? Tudassa velünk az alábbi megjegyzésekben!