Jak działa szybkie ładowanie i jak korzystać z najszybszej technologii ładowania

Smartfony stają się coraz inteligentniejsze z każdą minutą, w wyniku czego nasze wykorzystanie smartfonów rośnie. Ten gwałtowny wzrost wykorzystania smartfonów zainspirował firmy do opracowania nowszych metod poprawy zasilania bateryjnego. Chociaż powiększenie baterii jest najbardziej oczywistym wyborem, nieuniknione jest również powiększanie rozmiaru smartfona. Następną najlepszą alternatywą jest skrócenie uciążliwych okresów oczekiwania na ładowanie, dzięki czemu użytkownicy mogą uzyskać kilka godzin użytkowania po zaledwie kilku minutach ładowania. Zapotrzebowanie na szybkie ładowanie rośnie równolegle z potrzebami naszych smartfonów. Dlatego prawie wszyscy producenci smartfonów starają się konkurować, improwizując na istniejących technologiach ładowania.

W tym artykule omawiamy, czym dokładnie jest szybkie ładowanie, jak działają i ładują się akumulatory Li-Ion w smartfonach różne uniwersalne i autorskie standardy ładowania i wreszcie, jak wybrać odpowiednią ładowarkę do swojego smartfon. Możesz także przejść bezpośrednio do odpowiednich sekcji, klikając lub dotykając jednego z atrybutów wymienionych w spisie treści poniżej:

---

Co to jest szybkie ładowanie?

Producenci smartfonów często zachwalają zdolność swoich telefonów do szybszego ładowania niż ich konkurenci. Termin „szybkie ładowanie” jest używany z dużą ostrożnością, podobnie jak twierdzenia o całkowitym naładowaniu baterii telefonu w ciągu zaledwie kilku minut. Jeśli to nie jest wystarczająco imponujące, marki reklamują również moc, z jaką ładują się ich telefony. Co to wszystko znaczy?

Możliwość ładowania telefonu jest określona w watach (W)

Zdolność ładowania smartfona jest zazwyczaj definiowana na podstawie najwyższej obsługiwanej przez niego mocy. Moc elektryczna to szybkość przesyłania energii elektrycznej wyrażana w watach (W) lub dżulach na sekundę (J/s).

Moc jest iloczynem napięcia — znana również jako różnica potencjałów i wyrażana w woltach (V) — i aktualne — wyrażone w amperach (A). W przypadku smartfona moc ładowania jest określana na podstawie ilości prądu przesyłanego przez ładowarkę i pomyślnie akceptowanego przez smartfon przy określonym napięciu.

Typowa szybkość ładowania lub wartości mocy dla smartfonów to 10 W (5 V x 2 A). Przyjmuje się, że smartfon obsługuje szybkie ładowanie, gdy może odbierać energię z ładowarki z szybkością wyższą niż minimalna szybkość obsługiwana przez standardy USB. Te standardowe szybkości ładowania wynoszą 10 W dla microUSB i 15 W dla USB-C (wartość USB-C może być niższa lub wyższa w zależności od preferencji marki). Szybkość przesyłania energii elektrycznej zależy od wartości prądu i napięcia obsługiwanych przez smartfon i ładowarkę. W kolejnych rozdziałach omówimy szczegółowo, w jaki sposób ustalane są te wartości. Wbrew powszechnemu mniemaniu, szybkie ładowanie zależy w równym stopniu od smartfona, jak i od szybko ładującej się cegły, dlatego znalezienie odpowiedniego dopasowania jest istotne.

Mówiąc najprościej, każdy smartfon, który może ładować mocą 15 W lub wyższą, technicznie obsługuje szybkie ładowanie. Jednak branża smartfonów dąży do znacznie większych prędkości ładowania. Firmy przekroczyły swoje granice i zapewniły szybkość ładowania aż do smartfonów o mocy 210 W. Inne marki naciskają na jeszcze wyższe ceny, ale istnieje również element malejących zysków.

---

Jak ładuje się bateria smartfona?

Zanim omówimy, jak działa i ładuje się akumulator litowo-jonowy, oto jak działa i ładuje się tradycyjna bateria. Tradycyjnie bateria lub ogniwo chemiczne przechowuje energię chemiczną. Ta energia chemiczna jest przekształcana w energię elektryczną, gdy urządzenie, takie jak żarówka, jest podłączone między biegunami dodatnim i ujemnym. Elektrony wypływają z anody — lub zacisk ujemny (lub elektroda) — do katody — lub zacisk dodatni — gdy używany jest akumulator. Ten przepływ elektronów – czyli ładunku ujemnego – powszechnie nazywamy „prądem”.

Schematyczne przedstawienie rozładowywania i ładowania akumulatora; Źródło: Australijska Akademia Nauk

Z biegiem czasu przepływ z zacisków ujemnych do dodatnich może wyczerpać elektrody i ostatecznie zatrzymać się. Na szczęście elektrody w szerokiej gamie akumulatorów można zregenerować poprzez podłączenie zewnętrznego źródła prądu i proces ten jest powszechnie nazywany ładowaniem. Kiedy połączymy dwa zaciski w źródle prądu, kierunek przepływu elektronów zostanie odwrócony, a ta zmiana umożliwia uzupełnienie elektrod.

Oto zabawna animacja wyjaśniająca jak działają baterie.

Natężenie przepływu prądu zależy od różnicy energii zgromadzonej na elektrodach. Różnica ta nazywana jest różnicą potencjałów – lub powszechnie znana jako napięcie – i zmienia się, gdy cząstki elektryczne przemieszczają się z jednego końca baterii na drugi.

Powyższe zdjęcia pokazują idealną naturę akumulatorów. Ale jak można się spodziewać, elektrody mogą nie pozostać takie same jak wcześniej po uzupełnieniu zaniku. W prawdziwym życiu te nieprawidłowości powodują z czasem zużywanie się akumulatorów. Chociaż wady te rzadko występują w bateriach litowo-jonowych stosowanych w smartfonach, mają tendencję do ulegania obciążeniom pod wysokim napięciem. Omówimy to na późniejszych etapach.

Jak ładuje się akumulator litowo-jonowy

Bateria litowo-jonowa (Li-ion) to najpopularniejszy typ baterii spotykany w smartfonach i innych urządzeniach elektronicznych ze względu na jej dużą gęstość energii. W przeciwieństwie do idealnego systemu, który omówiliśmy powyżej, akumulator litowo-jonowy nie ładuje się ze stałą szybkością, ale w trzech oddzielnych etapach.

Oto trzy etapy ładowania akumulatora litowo-jonowego:

Prąd stały — Kiedy telefon jest podłączony do ładowarki, czyli zewnętrznego źródła zasilania, napięcie baterii natychmiast wzrasta, a przepływ prądu pozostaje stały. Wkrótce po rozpoczęciu przepływu prądu przez zaciski akumulatora napięcie wzrasta wolniej niż wcześniej, a prąd pozostaje stały. Jest to maksymalna ilość prądu, jaką akumulator może utrzymać w dowolnym momencie.

Nasycenie — Akumulatory litowo-jonowe są wrażliwe na wysokie napięcie i dlatego są wyposażone w systemy zabezpieczające zapobiegające przekroczeniu przez napięcie określonej zalecanej wartości. Kiedy ładujący akumulator zmierza do zalecanego napięcia szczytowego, przepływ prądu zmniejsza się, a napięcie wzrasta w nierównym, ale wolnym tempie.

Byczy — Kiedy akumulator w końcu osiągnie wartość szczytową, napięcie przestaje rosnąć, natomiast prąd nadal maleje, gdy akumulator osiąga pełną pojemność. Bateria jest w pełni naładowana, gdy prąd w końcu przestaje płynąć.

---

Jak działa szybkie ładowanie?

Ponieważ akumulatory litowo-jonowe mogą ulec uszkodzeniu pod wpływem wysokiego napięcia, producenci zazwyczaj stosują wysokie szybkości przesyłu prądu, aby szybko naładować baterię telefonu. Szybkie ładowanie ma na celu maksymalizację użyteczności stopnia stałego przepływu prądu, tak aby maksymalny ładunek mógł zostać przesłany do akumulatora, zanim napięcie osiągnie wartość szczytową.

Dedykowane obwody wewnątrz smartfona służą do ograniczania napięcia i przepływu prądu. Standardowe regulatory napięcia ograniczają napięcie bez zmiany przepływu prądu, dlatego starsze telefony często nagrzewają się podczas ładowania. Obwody te zapewniają utrzymanie temperatury akumulatora poniżej dopuszczalnego poziomu i zachowanie dobrego stanu akumulatora.

Podczas ładowania wysokim napięciem napięcie spada, a prąd rośnie.

Pomimo ograniczeń, jakie mają akumulatory litowo-jonowe ze względu na napięcie, ładowarki obsługujące dużą moc wyjściową wykorzystują kombinację wysokiego napięcia i niskiego prądu. Obwody wewnątrz smartfonów zwiększają prąd i obniżają napięcie. Smartfony wyposażone w funkcję ładowania wysokim napięciem są wyposażone w instrumenty zwane Konwertery Buck do konwersji wysokiego napięcia na niskie napięcie przy jednoczesnym zwiększeniu prądu.

Dzięki temu producenci smartfonów mogą używać wysokich wartości prądu do 20 A — lub nawet wyższych — do ładowania akumulatora litowo-jonowego typowym napięciem 4,2 V. W przeciwieństwie do standardowego regulatora, konwerter buck może efektywniej przekształcać wysokie napięcie w wysoki prąd bez utraty dużej ilości energii w postaci ciepła.

Nawet w przypadku szybkiego ładowania akumulator ładuje się bardzo szybko podczas fazy stałego prądu i nasycenia, a ostatecznie zwalnia w fazie uzupełniania. Dlatego producenci smartfonów często twierdzą, że ładują 60% baterii w czasie krótszym niż 20 minut, ponieważ jest to strefa, w której następuje najszybsze ładowanie.

W nadchodzącej sekcji omówimy różne metody różnych producentów smartfonów, aby zapewnić najszybsze możliwe szybkości ładowania ich urządzeń. Wcześniej należy odpowiedzieć na znacznie ważniejsze pytanie, które dotyczy ciągłego utrzymywania telefonów podłączonych do ładowarek.

Czy podczas ładowania należy używać telefonu?

Akumulator litowo-jonowy ma zazwyczaj szczytową wartość napięcia 4,2 V na ogniwo. Gdy akumulator jest podłączony do źródła zasilania i znajduje się w fazie uzupełniania, pracuje w pobliżu napięcia szczytowego. Ponieważ wysokie napięcie powoduje obciążenie akumulatora, po pełnym naładowaniu ma on tendencję do powracania do niższego napięcia, zauważa Uniwersytet Baterii. W rezultacie ładowanie zostaje odcięte, gdy akumulator jest w pełni naładowany. Jeśli jednak ładowarka jest podłączona w sposób ciągły przez długi czas, akumulator pozostaje pod wysokim napięciem, co może powodować niestabilność i pogorszenie stanu akumulatora.

Częste korzystanie ze smartfona podczas ładowania powoduje powstanie tak zwanego obciążenia pasożytniczego. Jednoczesne używanie i ładowanie akumulatora skraca jego żywotność i zwiększa nagrzewanie. Jednoczesne ładowanie i rozładowywanie może zakłócić cykle ładowania akumulatora i skrócić jego żywotność. Co więcej, jeśli akumulator znajduje się w fazie stałego napięcia, może to prowadzić do dodatkowego obciążenia akumulatora akumulatora, co może mieć wpływ na żywotność akumulatora, a nawet zwiększyć ryzyko samozapłonu lub eksplozja.

Chociaż producenci OEM smartfonów mają wbudowane mechanizmy bezpieczeństwa, które minimalizują to ryzyko i uwzględniają szerokie przypadki jednoczesnego ładowania i używania, ryzyko utrzymuje się, nawet jeśli jest bardzo niskie.

---

Uniwersalne standardy szybkiego ładowania

Szybkie ładowanie jest obecnie szeroko rozpowszechnione, ale podstawy tej powszechnej popularności powstały prawie 10 lat temu. Wczesny standard USB mógł dostarczać maksymalny prąd 0,5 A przy różnicy potencjałów 5 V, co dawało całkowitą moc wyjściową 2,5 W. Specyfikacja USB 3.0 wydana w 2010 roku zwiększyła limit transferu prądu do 0,9 A przy potencjale 5 V przy mocy wyjściowej 4,5 W na porcie USB typu A.

Powiązany: Wszystko, co musisz wiedzieć o standardach, prędkościach i typach portów USB

Jednocześnie tradycyjne ładowarki z kablami micro-USB zwykle dostarczają moc 10 W (2 A, 5 V), podczas gdy ładowarka USB typu C zazwyczaj dostarcza moc 15 W (3 A, 5 V). Jednak producenci smartfonów przesunęli prędkość ładowania znacznie dalej niż te skromne wartości.

Zasilanie USB (USB-PD)

W 2012 roku grupa USB Promoters Group ogłosiła bardziej zaawansowany standard dostarczania zasilania do urządzeń przenośnych i nazwał go USB Power Delivery (USB-PD). Standard ten został specjalnie zaprojektowany, aby zaspokoić potrzeby urządzeń energochłonnych. Pierwsza generacja USB-PD umożliwiała przesyłanie mocy do 60 W przez interfejs micro-USB i do 100 W (5 A, 20 V) przez złącza USB typu A i typu B. Specyfikacja USB-PD Gen2 została opublikowana jako część standardu USB 3.1 i obsługuje przesyłanie mocy do 100 W przez USB Type-C. Współczesne laptopy, takie jak MacBooki i Dell XPS, wykorzystują ten standard do superszybkiego ładowania.

Urządzenia z USB-PD mogą używać różnych wartości napięcia, takich jak 5 V, 9 V, 15 V, 20 V lub więcej. Wartości te nie podlegają jednak negocjacjom i dla dostarczania mocy wybierana jest maksymalna wspólna wartość.

Obiekty danych mocy (PDO)

Kiedy podłączymy źródło zasilania, takie jak ładowarka USB-PD, do obsługiwanego urządzenia (ujścia), przesyła ono wartości obsługiwanych specyfikacji prądu i napięcia. Ta transmisja jest znana jako obiekty danych mocy (PDO). W zamian urządzenie lub ujście odpowiada obsługiwanymi wartościami, co jest znane jako obiekt żądania danych (RDO). Do przesyłu energii elektrycznej wybierana jest najwyższa wartość odpowiadająca napięciu obsługiwanemu przez obie strony. W przypadku niezgodności następuje zmiana danych aż do osiągnięcia wspólnej wartości. Ta interakcja odgrywa kluczową rolę w określeniu maksymalnej szybkości ładowania.

Na przykład, jeśli ładowarka USB-PD obsługuje wartości napięcia takie jak 5 V, 9 V, 15 V lub 20 V, a smartfon obsługuje tylko 5 V i 9 V, wówczas ładowanie odbędzie się przy 9 V przy maksymalnym obsługiwanym prądzie odpowiadającym 9V.

Chociaż USB-PD działa tylko w określonych wartościach napięcia, nowszy standard pozwala na bardziej dynamiczną negocjację napięcia pomiędzy źródłem a ujściem.

USB-PD PPS (programowalny zasilacz)

W 2017 roku stowarzyszenie USB Implementers Forum (USB-IF) wprowadziło USB-PD PPS (programowalny zasilacz) do specyfikacji USB-PD 3.0. Podczas gdy poprzednie specyfikacje obsługiwały jedynie standardowe przyrosty napięcia wynoszące około 5 V, PPS pozwala na znacznie mniejsze kroki zmian zarówno w zakresie prądu (kroki co 50 mA), jak i napięcia zasilania (20 mV).

Ten rodzaj mikrokontroli umożliwia bardziej efektywne obniżenie napięcia i zwiększenie prądu, a zatem zmniejsza straty energii w postaci rozpraszania ciepła. Jednocześnie PPS umożliwia stopniowe zwiększanie napięcia w trakcie omawianej powyżej fazy zasilania prądem stałym.

Mimo że otwarte specyfikacje USB utorowały drogę jednolitym i ustandaryzowanym metodom ładowania, marki smartfonów i producenci chipów również stworzyli własne, zastrzeżone standardy, zachwalając ładowanie smartfonów powyżej 100 W.

---

Zastrzeżone standardy szybkiego ładowania

Zastrzeżone standardy szybkiego ładowania ewoluowały znacznie szybciej niż szerzej akceptowane specyfikacje szybkiego ładowania dla USB. Dzieje się tak z powodu opóźnienia stowarzyszenia USB Implementers Forum (USB-IF) w ustanowieniu standardowych protokołów ładowania na równi z zastrzeżonymi. Jeśli spojrzymy wyłącznie na smartfony, moc wyjściowa USB-PD i PPS została ograniczona do 45 W. Z kolei firmy takie jak OPPO, podmarka Vivo iQOO i Xiaomi zademonstrowały już własne technologie ładowania, które przekraczają granicę 100 W. W tej sekcji przyjrzymy się niektórym z najpopularniejszych, zastrzeżonych rozwiązań szybkiego ładowania stosowanych przez producentów OEM.

Szybkie ładowanie Qualcomma

Quick Charge firmy Qualcomm to jeden z najbardziej znanych standardów szybkiego ładowania. Całkiem oczywiste, że tę powszechną popularność można przypisać popularności chipsetów Snapdragon firmy. Co najważniejsze, mimo że różne marki wdrażają technologię Qualcomm Quick Charge, ładowarki nie są przeznaczone wyłącznie dla marek i są kompatybilne ze wszystkimi obsługiwanymi urządzeniami.

Funkcja Quick Charge firmy Qualcomm zapewnia kompatybilność krzyżową z różnymi markami ładowarek i smartfonów.

Pierwsza edycja Quick Charge została wprowadzona w 2013 roku, a Snapdragon 600 był pierwszym chipsetem, który ją obsługiwał. Ładowarki certyfikowane dla Quick Charge 1.0 obsługują przepływ prądu 2 A przy napięciu 5 V, co daje maksymalną moc wyjściową 10 W.

Szybkie ładowanie 2.0 pojawił się w 2014 roku wraz z układami SoC z serii Snapdragon 800. Nowa specyfikacja podniosła maksymalne obsługiwane napięcie do 12 V. Wraz z tym wzrostem napięcia zwiększono również maksymalny dopuszczalny prąd do 3A. W rezultacie całkowita dostarczana moc wzrosła z 10 W do 24 W przy użyciu kabla microUSB i do 36 W przy użyciu kabla USB typu C. Praktycznie jednak większość producentów ograniczała ładowanie do 18 W, gdyż było to na tamte czasy wystarczające. Quick Charge 2.0 był obsługiwany na różnych chipsetach Qualcomm, w tym Snapdragon 200, Snapdragon 400, Snapdragon 410, Snapdragon 615, Snapdragon 800, Snapdragon 801, Snapdragon 805, Snapdragon 810, a w momencie wprowadzenia tej technologii co najmniej 20 producentów OEM wspierało już tę technologię początek.

W następnym roku. 2015, ogłosił Qualcomm Szybkie ładowanie 3.0, a najbardziej znaczącą zmianą było dodanie INOV (inteligentne negocjowanie optymalnego napięcia). Umożliwiło to układom scalonym zarządzania energią negocjowanie napięcia w małych krokach co 200 mV, aby zapewnić stopniowy wzrost w fazie prądu stałego – co ostatecznie stanie się podstawą wspomnianej technologii PPS powyżej. Umożliwiło to również producentom OEM osiągnięcie wyższych wartości napięcia ładowarki – od 3,6 V do 20 V. Zwiększono także limit prądu do 4,6A. Dzięki Quick Charge 3.0 Qualcomm ulepszył także technologię ładowania równoległego — teraz nazywa się Dual Charge+ — co umożliwiłoby ładowarce podzielenie mocy wejściowej na dwa równoległe strumienie, aby uniknąć przegrzania. Niektóre z najwcześniejszych układów SoC obsługujących Quick Charge 3.0 obejmowały Snapdragon 820, Snapdragon 620, Snapdragon 618, Snapdragon 617 i Snapdragon 430.

W 2016 roku Qualcomm ogłosił Szybkie ładowanie 4.0 z bardziej efektywnym zarządzaniem ciepłem i lepszą ochroną przed przetężeniem lub przepięciem. Kluczowym dodatkiem była kompatybilność krzyżowa z USB-PD. Qualcomm wprowadził go z chipsetem Snapdragon 835. Ogłoszony w następnym roku Quick Charge 4.0+ był przede wszystkim iteracją mającą na celu poprawę ochrony termicznej i funkcji bezpieczeństwa. Ładowarki Quick Charge 4.0+ są również kompatybilne wstecz ze smartfonami obsługującymi Quick Charge 1.0, 2.0 i 3.0. Z drugiej strony Quick Charge 4 nie jest kompatybilny wstecz.

Po trzyletniej przerwie Qualcomm ogłosił Szybkie ładowanie 5.0 w 2020 r. z obsługą mocy wyjściowej powyżej 100 W. Quick Charge 5.0 jest kompatybilny krzyżowo z USB-PD PPS. Nowy standard obsługuje podwójne ładowanie akumulatorów przy szczytowych prędkościach, minimalizując jednocześnie nagrzewanie. Aby móc korzystać z podwójnego ładowania, telefon musi obsługiwać baterię podzieloną na dwa ogniwa. The Xiaomi Mi 10 Ultra było pierwszy smartfon obsługujący technologię Quick Charge 5.0 firmy Qualcomm.

Ładowarki kompatybilne z Quick Charge 4.0, 4.0+ i 5.0 obsługują także szybsze ładowanie iPhone'ów firmy Apple, jak widać w powyższej tabeli zgodności.

MediaTek ma również własny protokół szybkiego ładowania, równoległy do ​​swojego konkurenta, Qualcomma. Fantazyjna nazwa technologii szybkiego ładowania MediaTek to „Pump Express”.

W 2014 roku MediaTek ogłosił Pump Express Plus ze specyfikacjami podobnymi do Quick Charge 2.0 firmy Qualcomm. Obsługiwał napięcie do 12 V i prąd o natężeniu 2 A. W następnym roku MediaTek ogłosił Pump Express Plus 2.0 równolegle do Quick Charge 3.0. Protokół obsługiwał napięcie od 5 V do 20 V i mógł zmieniać napięcie w krokach co 0,5 V.

Pump Express 3.0 został ogłoszony w 2016 roku i zapewnił obsługę USB-PD. W tej wersji wprowadzono również znacznie dokładniejsze etapy negocjacji napięcia, mierzące tylko 10–20 mV, wahające się od 3 V do 6 V, z obsługą prądu większego niż 5 A. Pump Express 4.0, wprowadzony na rynek w 2018 roku, ma podobne specyfikacje dotyczące prądu i napięcia oraz zapewnia obsługę USB-PD PPS.

Oppo, Realme i OnePlus SuperVOOC

Oppo była jedną z pierwszych marek, które wprowadziły własną, ekskluzywną technologię ładowania i należy do liderów branży smartfonów, jeśli chodzi o szybkie ładowanie. Pierwszą wersję technologii ogłosiła w 2014 roku. Oppo Find 7 – który w dużym stopniu zainspirował projekt OnePlus One – był pierwszym smartfonem marki firma wprowadzi ładowanie błyskawiczne VOOC (wielostopniowe ładowanie stałym prądem w otwartej pętli napięcia). technologia. Oppo twierdziło, że tej technologii można będzie naładować akumulator Find 7 o pojemności 2800 mAh od 0% do 75% w zaledwie 35 minut.

Jak sugeruje akronim, ładowarki zaprojektowane dla standardu VOOC opierają się na wyższej wartości prądu, utrzymując jednocześnie napięcie zbliżone do napięcia akumulatora. Eliminuje to potrzebę celowego obniżania napięcia, co z kolei zapobiega przegrzaniu. Dzięki VOOC smartfony Oppo mogły ładować mocą 20 W (5 V, 4 A).

Pierwszy komercyjny standard Oppo — sprzedawany jako VOOC 2.0 — był używany w różnych telefonach, w tym w OPPO R7, R9 Plus, R11, R15, R15 Pro, F1, F1s, F3, F5, F7, F9/F9 Pro. Licencję na technologię uzyskała także siostrzana marka OnePlus, która początkowo sprzedawała ją jako Dash Charge. Technologia Dash Charge była dostępna w OnePlus 3/3T, 5/5T, 6. OnePlus musiał później porzucić pseudonim z powodu porażka znaku towarowegoi teraz określa technologię ładowania 20 W mianem po prostu szybkiego ładowania. Realme, marka spin-off Oppo, również wykorzystała tę technologię w swoich smartfonach Realme 3 Pro i Realme X.

Na targach MWC 2016 Oppo zaprezentowało swoją futurystyczną (jak na tamte czasy) technologię Super VOOC, twierdząc, że dzięki mocy wyjściowej 50 W (10 V, 5 A) ładuje akumulator do 75% w zaledwie 15 minut. Opracowanie tej technologii zajęło dwa lata i zostało wprowadzone na rynek wraz z pierwszym znaczącym, międzynarodowym produktem firmy — Oppo Find X — w 2018 roku. Później został udostępniony w Oppo R17 Pro, a następnie Realme X2 Pro i Realme 7 Pro.

W 2019 roku Oppo wprowadziło VOOC 3.0 z obsługą ładowania 25 W (5 V, 5 A) w serii Oppo Reno. Twierdzono, że jest to o 23,8% szybsze niż poprzednia technologia VOOC 2.0 (VOOC Flash Charge). Był także obsługiwany w Oppo F11, F15 Pro i Realme 5 Pro (ograniczony do 20 W). Później w tym roku Oppo wypuściło VOOC 4.0 z szybkością ładowania zwiększoną do 30 W (5 V, 6 A). Ta technologia była dostępna w Realme 6 i Realme 7. OnePlus przeszedł na 30 W rok przed OPPO dzięki technologii Warp Charge w OnePlus 6T McLaren Edition. Funkcja Warp Charge OnePlus była również obsługiwana w OnePlus 7 Pro, 7T, 7T Pro, 8 i 8 Pro.

W 2020 roku Oppo zaprezentowało technologię ładowania SuperVOOC 2.0 o mocy wyjściowej 65 W (10 V, 6,5 A). Został po raz pierwszy wprowadzony w OPPO Find X2 Pro, a później powtórzony w OPPO Reno 4 Pro i Oppo Reno 5Pro. Jednak przed oficjalnym ogłoszeniem Oppo Realme wprowadziło tę samą technologię, ale pod inną nazwą – SuperDart – w Realme X50 Pro. Co więcej, OnePlus — jedna z pierwszych marek, które wprowadziły superszybkie ładowanie — wskoczył na modę, oferując ładowanie o mocy 65 W na OnePlusa 8T, przyjmując inną nazwę, Warp Charge 65.

Dalszy rozwój od technologii ładowania 65 W, Oppo ogłosiło ładowanie lampy błyskowej o mocy 125 W protokołu wraz z ładowarką GaN o mocy 110 W. Oppo twierdzi, że dzięki tej technologii akumulator o pojemności 4000 mAh można naładować do pełna w ciągu 20 minut. Technologia wykorzystuje wysoki potencjał 20 V do przesyłania prądu z szybkością 6,25 A. Aby uzyskać wyższą wydajność przy wysokim napięciu, Oppo stosuje ładowarki z azotkiem galu (GaN) — półprzewodnikiem bardziej energooszczędnym niż krzem. Ładowarki GaN są również mniejsze.

Oto pierwsze spojrzenie na technologię Flash Charge o mocy 125 W w akcji. Może w pełni naładować akumulator o pojemności 4000 mAh w 20 minut. 🤯 #FlashForwardpic.twitter.com/EWtfGcsL4m

— OPPO (@oppo) 15 lipca 2020 r

Od tego czasu urządzenia Realme i OnePlus również korzystają z technologii SuperVOOC, a alternatywne schematy nazewnictwa zostały porzucone. Co więcej, Oppo zaprezentowało na targach MWC w 2022 roku funkcję ładowania o mocy 240 W, choć nie będzie ona dostępna w urządzeniach komercyjnych. Najszybsze ładowanie w komercyjnym urządzeniu Oppo, OnePlus czy Realme to firmowe ładowanie 160 W, które zadebiutowało w OnePlus 10T.

Superładowanie Huawei

Huawei wprowadził technologię SuperCharge w 2017 roku wraz z Mate 10. Podobnie jak OPPO, technologia szybkiego ładowania Huawei również wykorzystuje wyższy prąd niż produkty konkurencji korzystające z technologii takich jak Quick Charge i Pump Express. Pierwsza generacja oferowała moc wyjściową 22,5 W (5 V, 4,5 A). Huawei zwiększył tę moc do 40 W (10 V, 4 A) w przypadku Mate 20 Pro i udostępnił ją w smartfonach Huawei P30 Pro, Mate 30 Pro i P40 Pro/Pro Plus. Ta technologia ładowania o mocy 40 W została po raz pierwszy zademonstrowana przez firmę Huawei (ostatnio sprzedane) submarka Honor na telefonie koncepcyjnym — Honor Magic — w 2016 r.

Huawei wprowadził kolejny model Mate 40 Pro/Pro Plus wprowadzony na rynek pod koniec 2020 r., obsługujący ładowanie o mocy 66 W (11 V, 6 A). Od tego czasu firma trzyma się ładowania swoich smartfonów o mocy 66 W.

Szybkie ładowanie Xiaomi

Smartfony Xiaomi już od dawna obsługują szybkie ładowanie. Jej flagowce, w tym Xiaomi Mi 4 do Mi 6, były wyposażone w szybkie ładowanie o mocy 18 W. Jednak zamiast wkładać wysiłki w własną, zastrzeżoną technologię ładowania, Xiaomi wcześniej polegało na technologii Qualcomm Quick Charge. Widząc, jak krajobraz szybkiego ładowania ewoluuje i staje się bardziej konkurencyjny, Xiaomi zaprezentowało swój własny superszybka technologia ładowania 100 W w 2019 r.

Wskutek ograniczenia technologicznetechnologia ładowania 100 W nabrała rozpędu dopiero w następnym roku, tj. 2020, kiedy na rynek trafił Xiaomi Mi 10 Ultra z szalonym ładowaniem 120 W. Jak wspomniano powyżej, Xiaomi Mi 10 Ultra było pierwszy smartfon obsługujący Qualcomm Quick Charge 5.0.

Od tego czasu Xiaomi naciska na niesamowicie szybkie ładowanie we własnych urządzeniach, debiutujące ładowanie 120 W (najszybsze ładowanie na świecie w tamtym czasie) w Xiaomi 11T Pro. Od tego czasu firma pnie się coraz wyżej. Na przykład Redmi Note 12 Explorer obsługuje ładowanie o mocy 210 W i podobno jest w stanie naładować się do 100% w zaledwie dziewięć minut.

Adaptacyjne/superszybkie ładowanie Samsunga

Adaptacyjne szybkie ładowanie Samsunga jest podobne do szybkiego ładowania Qualcomm, tj. opiera się na wysokim napięciu i umiarkowanych wartościach prądu. Pierwszy protokół adaptacyjnego szybkiego ładowania obsługiwał ładowanie 18 W (do 9 V, 2 A), ale był ograniczony tylko do flagowców, począwszy od serii Galaxy Note 5, a skończywszy na serii Galaxy S20.

Znacznie podążając za innymi producentami, w 2019 roku Samsung ostatecznie przeszedł na ładowanie 25 W (11 W, 2,25 A) i standard ten został oficjalnie nazwany Samsung Super Fast Charger. Mówi się, że ładowarka o mocy 25 W ładuje akumulator 4500 mAh w Galaxy A70 do około 65% w 60 minut. Wbrew schematowi nazewnictwa Samsunga nie jest to dokładnie „superszybkie”. Podczas naszej Recenzja Galaxy Note 20 Ultra (Exynos).ładowarka potrzebowała 35 minut, aby naładować akumulator 5000 mAh z 10% do 50% w około 35 minut i osiągnęła 100% w prawie 100 minut.

Warto zauważyć, że Samsung wprowadził także ładowanie 45 W (10 V, 4,5 A) w serii Galaxy Note 10, a następnie w serii Galaxy S20. Technologia ta nazywa się Super Fast Charge 2.0 i ma być znacznie szybsza niż pierwsza generacja. Samsung wycofał się jednak z protokołu ładowania 45 W i wrócił do ładowania 25 W w serii Galaxy Note 20 i Galaxy S21.

Standardy szybkiego ładowania Samsunga opierają się na USB-PD, natomiast technologia Super Fast Charge zastosowana w urządzeniach Galaxy Note 20 i Galaxy S21 wykorzystuje również PPS. W idealnym przypadku powinno to umożliwić ładowarkom innych firm ładowanie tych urządzeń z maksymalną wydajnością. Istnieje jednak kilka ograniczeń w zakresie wartości napięcia wejściowego, określanej przez Obiekty danych mocy (PDO) Jak omówiono powyżej. Na przykład Galaxy S21 można ładować tylko z mocą 18 W zamiast 25 W za pomocą ładowarki USB-PD innej firmy niż Samsung. Nowsze urządzenia Samsung radzą sobie z ograniczeniami, stosując USB-PD PPS.

Obecnie urządzenia Samsung ładują się znacznie wolniej niż produkty konkurencji. Firma nieco zeszła na dalszy plan i pozwoliła innym firmom wyprzedzać znacznie szybsze ładowanie i wydaje się, że jest z tego zadowolona. Samsung nie dołącza już do zestawu ładowarek.

Szybkie ładowanie na iPhone'ach Apple

Wszystkie smartfony Apple, począwszy od iPhone'a 8, obsługują ładowanie z mocą do 18 W, podczas gdy iPhone 11 Pro Max, iPhone 12 Pro Max, iPhone 13 Pro Max, iPhone 14 Pro i iPhone 14 Pro Max obsługują do 27 W ładowanie. Aby zapewnić najszybsze możliwe ładowanie, musisz kupić ładowarkę zgodną ze standardem USB-PD lub skorzystać z ładowarki MacBooka. Ponieważ Apple nie dostarcza już ładowarki w pudełku, konieczne będzie zakupienie jej osobno. Być może będziesz musiał kupić np USB typu C do Lightning aby cieszyć się najszybszym możliwym ładowaniem swojego iPhone'a.

---

Samsung jest liderem w branży dzięki niezastrzeżonemu standardowi (PPS).

Z jednej strony producenci Androida napędzają szum medialny i nieustannie wprowadzają technologie szybszego ładowania. Ale z drugiej strony Samsung trzymał się szerzej akceptowanych standardów szybkiego ładowania, takich jak USB-PD i USB-PD 3.0 z PPS. Standardy te są znacznie wolniejsze od standardów zastrzeżonych.

Tak zwane Super Fast Charge firmy Samsung jest znacznie wolniejsze niż jego odpowiedniki, chociaż prędkość ładowania została jeszcze bardziej zmniejszona od 45 W do 25 W w serii Galaxy Note 20 Ultra i Galaxy S21, PPS dba o to, aby ładowanie odbywało się wydajniej. Jak wspomnieliśmy powyżej, PPS pozwala na znacznie dokładniejszą negocjację napięcia i prądu wyjściowego, co ogranicza straty energii w postaci ciepła.

Bez wątpienia producenci OEM byli zmuszeni opracować własne standardy, ponieważ Forum Implementatorów USB (USB-IF) zajęło tak dużo czasu, zanim ogłosiło dynamiczny standard, taki jak USB-PD PPS. Dzięki jednemu standardowi, takiemu jak PPS, użytkownicy telefonów różnych marek mogą korzystać z tej samej ładowarki, nie obawiając się powolnego ładowania.

Do 2020 r. wolniejsze prędkości ładowania wydawałyby się niekorzystne dla Samsunga. Ale to się zmieniło, gdy Apple ogłosiło swoje planuje usunąć kostkę ładującą z pudełka iPhone'a 12. Idąc tym śladem, marki takie jak Samsung i Xiaomi również zaczęły wyjmować ładowarki z pudełek swoich nowych urządzeń telefonów komórkowych — z wyjątkiem regionów takich jak Brazylia, gdzie ze względu na konsumenta wymagane jest dołączenie kompatybilnej ładowarki prawa.

Teraz marki takie jak Samsung bez problemu proszą użytkowników o korzystanie z dowolnej szybkiej ładowarki z obsługą UBS-PD PPS. Ze względu na uniwersalny charakter PPS, użytkownicy będą mogli ładować wiele obsługiwanych urządzeń za pomocą jednej cegły. Na razie jest tylko kilka ładowarek i mamy szczerą nadzieję, że inni producenci uwzględnią obsługę USB-PD PPS wraz z ich zastrzeżonymi technologiami ładowania – zakładając, że nie porzucą łatwo swoich technologii na rzecz uniwersalnego standard.

Powiązany: Najlepsze szybkie ładowarki do Samsunga Galaxy S21

---

Wyścig o szybsze ładowanie i malejące zyski

Trudno powiedzieć na pewno, jakie korzyści płyną z ciągłego pogoni za coraz szybszymi prędkościami ładowania. Jeśli smartfon da się naładować w 15 minut przy ładowaniu 120 W, tak jak w przypadku Xiaomi 11T Pro, to czy istnieje Naprawdę Czy zamiast tego uzyskasz korzyści netto z ładowania w dziewięć minut dzięki ładowaniu o mocy 210 W?

W końcu producenci OEM będą musieli zacząć się wycofywać i skupiać na zwiększaniu wydajności swoich protokołów ładowania. Korzyści z szybszego ładowania znacznie maleją, do tego stopnia, że ​​użytkownicy nie przejmują się tym, czy ich telefon będzie ładowany za piętnaście czy dziesięć minut. Z pewnością nie będzie mnie obchodzić, czy mój telefon ładuje się odrobinę szybciej niż inny, a tak naprawdę niektórzy konsumenci mogą nawet odstraszyć ładowarki o wyższej mocy. Ładowanie 120 W w porównaniu z 210 W nie stanowi dużej różnicy, ale konsument może zauważyć różnicę 90 W i pomyśleć, że ładowanie 120 W jest bezpieczniejsze.

W rezultacie myślę, że nadejdzie czas, kiedy producenci wycofają się z ciągłego nacisku na najszybsze ładowanie i zamiast tego skupią swoje wysiłki na innych aspektach związanych z ładowaniem i akumulatorem życie. Nie jestem pewien, kiedy nadejdzie ten czas, ale minęły już czasy (w większości patrząc na Ciebie, Samsungu), gdy ładowanie smartfona wymagało dwóch godzin czasu. Prawie każdy flagowy smartfon naładuje się do pełna w mniej niż godzinę, a kilka wybranych naładuje się do pełna w mniej niż pół godziny. Większość ludzi nie będzie szukać niczego szybciej.

Jak korzystać z szybkiego ładowania w smartfonie?

Jesteśmy przyzwyczajeni do ładowania naszych inteligentnych urządzeń akumulatorami. Więc (mamy nadzieję!) nie musimy Ci mówić, jak naładować smartfon. Musisz jednak zachować pewną ostrożność, jeśli chcesz zapewnić możliwie najszybsze prędkości ładowania swoich smartfonów.

Pierwszym i najbardziej oczywistym zastrzeżeniem jest to, że musisz uważnie wybrać kostkę ładującą dla swojego smartfona, a ten krok staje się jeszcze ważniejszy, jeśli do kupowanego smartfona nie dołączona jest ładowarka w pudełku. Oprócz odpowiedniej ładowarki istotny jest wybór kabla obsługującego ten sam standard.

Istnieje wiele różnych ładowarek do smartfonów obsługujących funkcję Quick Charge 3.0, ale możesz mieć problemy ze znalezieniem ładowarek obsługujących funkcję Quick Charge 4.0 i nowsze wersje. Tymczasem ładowarki MediaTek Pump Express mogą być trudno dostępne, dlatego lepiej sięgnąć po ładowarkę rekomendowaną przez producenta smartfona.

Jeśli chodzi o autorskie technologie ładowania spółek z Grupy BBK — OPPO, Vivo, OnePlus, Realme i iQOO, nie masz innego wyjścia, jak wybrać oficjalną ładowarkę, która zapewni najszybsze ładowanie prędkości. Na szczęście te ładowarki są kompatybilne krzyżowo i możesz używać nowszej ładowarki jednej z tych marek z telefonem dowolnego innego z pięciu wymienionych powyżej. Na przykład ładowarka SuperVOOC o mocy 65 W dołączona do OPPO Reno 5 Pro będzie działać bezproblemowo i zapewni ładowanie o mocy 65 W w przypadku OnePlus 8T.

Podobnie, jeśli chodzi o urządzenia Huawei i Honor, będziesz musiał wybrać oficjalne ładowarki.

Tymczasem w przypadku Samsunga liczne ładowarki USB-PD PPS pozwolą Ci naładować Twój najnowszy flagowiec, taki jak Galaxy S21 Ultra, mocą 25 W. Będziesz jednak musiał upewnić się, że standardy są zgodne zarówno ze smartfonem, jak i ładowarką. Nowsze ładowarki 25 W firmy Samsung z obsługą PPS mogą ograniczyć szybkość ładowania do 18 W, jeśli smartfon obsługuje tylko USB-PD, a nie PPS. Dlatego przed zakupem upewnij się, że sprawdziłeś.

Wreszcie, jeśli szukasz szybkich ładowarek do iPhone'ów, możesz wybrać oficjalna ładowarka USB-C o mocy 20 W lub wybierz jedną z szybszych ładowarek wymienionych na liście ta strona. Jeśli posiadasz MacBooka obsługującego ładowanie przez USB-C, Apple zaleca używanie klocka ładującego MacBooka z iPhonem bez obaw o wyższą moc wyjściową, ponieważ – jak dowiedzieliśmy się w tym artykule – kontrolowana jest przez smartfon.

Dowiedzieliśmy się także wielu innych rzeczy na temat szybkiego ładowania oraz przeszłości, teraźniejszości i przyszłości szybkiego ładowania. Czy uważasz, że przeoczyliśmy jakąś istotną informację? Daj nam znać w komentarzach poniżej!