當我們在談論「快充」技術時,我們在談論什麼?

快充其實,已經是潛移默化的改變著我們的手機使用體驗。

並且成為一個標杆,成為手機的一種標配。

雖然,有時候讓我再掏錢買個快充頭,心裡是不樂意的。

但用過快充,就再也回不去了…

就像用過了全面屏,再回去用iPhone 8那種屏佔比不高的手機,根本受不了那些粗邊框。

售價1W的iPhone XS Max,依然是抱著祖傳的5W充電器。

大概全世界手機廠商里敢這麼乾的,也就是蘋果了。

當然結局嘛,你應該也看到了,銷量下滑。

縱然售價太高是一個原因,但是硬體上擠牙膏式的策略,也是一部分原因。

不上快充你別買呀?

不買就不買咯,一大堆良心國產手機隨便選。

但是對於國產手機廠商來說,快充是一個兵家必爭之地。

從10W、15W、20W、27W,直到44W,還有傳說中還未發布的55W。

國產第一梯隊的快充,基本上充滿電用時能控制在一小時以內,這才叫用戶體驗嘛。

那麼快充到底是怎麼煉成的呢?

首先,充電的原理,無論是常規的慢充,還是快的飛起的閃充,在原理上繞不開這4個基礎環節:

充電器、充電線纜、快充晶元以及電池。

充電器:

我們國家的日常用電標準都是220V電壓,這個電壓太大,直接用來給手機充電是不行的。

所以充電器的作用,簡單地說就是把220V的高電壓,通過充電器里的變壓器等器件,轉換成可以供手機充電使用的低電壓,像蘋果祖傳的5V1A,就是把220V轉換成5V。

充電線纜:

這個就是常說的數據線了,它的作用很簡單,就是負責把電從充電器運送到手機,有點像水管。有了水、有了抽水泵,還得要水管才行。

但是數據線也有不同規格的,有的支持最大3A電流,有的最大支持5A電流,因為功率=電壓*電流,所以電流越大,理論最大充電功率就越高,就像水管越粗,單位時間內能輸送的水就越多。

快充晶元:

快充晶元就是協調電流精確可控地向電池進行充電。

理論上電壓和電流越大越好,這樣充電就快,但是功率越高,發熱就越大,過高的溫度對電池和手機是有危害的,所以快充晶元就起到調節功率的作用。

一般的快充策略,都是先用大功率,溫度達到一定數值,快充晶元就要自動調節降低功率,使溫度維持在電池能承受的範圍之內,保障電池的安全和壽命。

目前市面上快充方案,歸根結底就兩種:高壓小電流和低壓大電流。

可能是兩種半… 前不久剛殺出了個兩種方案混合的黑馬。

大家都知道,功率=電壓*電流。

比如要達到20W的功率,就可以有兩種方法,10V*2A或者5V*4A。

10V*2A是高壓小電流;5V*4A就是低壓大電流,但是兩種方法有自己的優缺點。

高壓小電流,由於鋰離子聚合物電池充電過程中的一些物理特性,高壓小電流快充方案,相比之下會升溫有點快。

打個比方,就是你要把桶裝的可樂,倒到玻璃杯里。

倒快點,高壓方案就是用手狂捏可樂瓶,然後玻璃杯里的泡沫就是產生的熱量,要溢出來咯。

溫度過高會對手機的鋰離子聚合物電池的壽命有一定影響,也會有一定的安全性風險(三星的血淚史)。

所以全功率充電的時間短,而且高壓充電中只有90%左右的轉換效率,有10%左右的電量會轉化為熱量。高溫也會對其他元器件造成一定的影響。

簡單的說「手機發燙,吃雞會卡」那你就懂了吧。

低壓大電流,相比而言,低壓大電流的方法,電池的溫度升高會比較慢,所以全功率充電的時間就長,充電速度就更快。

但是低壓大電流通常需要必須匹配帶有識別晶元的定製充電線,也就是說基本只有原裝的充電線才能達到最大的功率,其他的普通數據線,就沒法達到這麼快的充電效率。

為實現更高的充電功率,也可以採取雙電芯串流的「高壓直充」方案,但在同樣的機身尺寸下通常會犧牲部分電池容量。

另外,就是前面說的把兩個方案混著用的。

比如我們熟悉的OPPO的SuperVOOC超級閃充,還有年初的旗艦機皇華為Mate 20 Pro上的超級快充,以及前不久快到難以置信的iQOO的44W超快閃充。

拿iQOO的44W超級快充來說,它採用的是兩顆電荷泵充電IC,高達97%的轉換效率,提升速度的同時大大降低了充電時的發熱。

而且,iQOO的手機端有獨立負責閃充功能的MCU控制器,實時檢測並控制充電狀態,並與原裝的充電器進行通信,按需調整充電器的輸出功率,確保電荷泵始終維持在最高的工作效率。

說的再好,也不如來一場實測。

我把手上有的幾台機器拿一起,做了個簡單的快充對比測試。

Mate 20 Pro要用來拍照,iPhone Xs Max要回微信……

那就用三星Galaxy S10+、iQOO、小米9,再加個iPhone XR。

測試一:常規的充電環節,4台手機分別從0充到100%電量。

首先是三星手機的充電電量變化情況。

最近一直使用這台三星Galaxy S10+,各個方面都特別滿意,我個人覺得唯一的短板就是充電速度。電池容量4100mAh,可能由於之前電池爆炸影響,這次在Galaxy S10+,採用輸出功率為9V1.67A和5V2A,最大功率也只有15W,所以它的充電速度相對比較慢,為95分鐘。

然後是iQOO, iQOO手機電池容量4000mAh,採用最新推出的vivo Super FlashCharge超快閃充,實測峰值功率達到37W,僅用半小時就充進了85%電量,充滿只花了四十六分鐘,連一個小時都不到。

接下來是小米9,小米9的電池容量3300mAh,它採用的快充是27W快充,實測峰值功率為25W,在半小時的時間裡,它充進了65%電量,充滿花了70分鐘。

最後是iPhone XR,iPhone XR的電池容量2942mAh,由於祖傳的5W充電器實在太慢,我都看不下去,忍不住幫它做個弊吧。

改用了USB PD快充,峰值功率達到18W,半小時充進了46%電量,充滿電花了110分鐘。

測試二:充電的時候,順便用紅外線檢測儀測試了4款手機的表面溫度。

結果顯示,小米9的溫度最高,達到39.2度,其次是iPhone XR,36.5度,然後是三星S10+的36.3度,最底的是iQOO,為35.6度。

iQOO的兩顆充電IC分別放在了主板和底部的小板上,這樣做法是在獲得更好的充電效果的同時,進一步優化手機溫控。

除此之外,其實最需要快充的使用場景是在打農藥、吃雞的時候,也就是亮屏充電的速度。

測試三:把4款手機充上電,然後開始打15分鐘的王者榮耀。

我和我的小夥伴開了一把黑。

結果,三星S10+充進了22%,iQOO充進了35%,小米9充進了30%,iPhone XR充進了28%。

順帶也測試了一下亮屏充電時手機的溫度,邊玩邊充的情況下,可以明顯的看到,除了iQOO是黃色的外,其他三款手機都是紅色,表示溫度過高,其中iPhone XR手機溫度最高,為36.3度,其次是小米9的35.5度,三星S10+為35.2度,iQOO為34.5度。

一般來說,採用高壓低流的方案快充,這方面有先天的劣勢,如果在充電的時候,同時玩遊戲,為了減少發熱,充電功率會降低,不能迅速的把電充回來。

而採用低電壓大電流的方案,是可以同時充著電玩遊戲,並保持一定的充電的功率。

另外,像iQOO採用的「雙路電荷泵IC分離式設計」在遊戲時,手機CPU高能運行,主板熱量迅速升高,限制了主板上充電IC的高效率發揮。

這時,位於電池底端的小板IC就會承擔更多的高能充電工作,再加上物理上的超級液冷散熱,也有效提升了「邊充邊玩」效果。

總的來說,在手機電池沒有取得突破性進展的時候,快充就變得越來越重要。

對於消費者來說,充電速度快,溫度低,效率高的快充,才是最好的,而iQOO的vivo Super FlashCharge提供了一個探索方向。

但充電是為了續航,只有電池技術出現革命性創新,行業未來才有更多可能。

推薦閱讀:

TAG:手機快充 | iphoneXR | 三星GalaxyS10 |