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文
摘
要
vol.2
「 Battery Charging 」
【vol.2】为什么你的手机充电不是越快越好?229 播放 · 0 赞同视频20 年前,你的 BB 机用得是 800mAh 的 7 号镍氢电池,充满电需要 10 个小时;15 年前,你的诺基亚和摩托罗拉手机,电池接近 1000mAh,完全充满需要 5 个小时;而现在,OLED 大屏和 5G 网络普及的当下,一部 4500mAh 的智能手机,半个小时就能充满。
科技就是这么神奇,产品形态随需而变,技术更迭唯快不破。
但你的手机充电,真的是越快越好吗?
锂电池的充电原理其实就是锂离子从正极移动到负极并存储能量的过程。整个过程大体分为三个阶段,恒流预充电、大电流横流充电和恒压充电。
快充的实现一般都在第二阶段,要么提高电压,要么增大电流。
随着高通在 2013 年提出 Quick Charge 1.0,电流从 1.5A 突破到 2A,手机快充的号角就此正式吹响。
但大电压带来的高发热,以及电池本身的承压限制,使得这种方式很难再往上突破。
而与此同时,以 OPPO、vivo 为代表的“大电流”阵营却一路高歌猛进,改进版的 Micro USB 接口可以支持 4A 甚至 5A 的大电流。
随着 USB PD 3.0 标准的推出和 Type-C 接口的普及,电流也终于去掉了 2A 的限制,最高支持 20V5A,直接迈到了 100W 大关。
OPPO 甚至通过改进 Type-C 接口,将 5A 的电流限制再次突破到 6.5A。这还不够,没过多久,更是把电流突破到 12.5A,充满一块 4000mAh 的电池只需要二十分钟。
随着高通 QC5.0 的转投低压大电流,大电压方案也基本宣告终结。
虽然大电流的方案更匹配快充的需求,但电池毕竟是一个“化学反应”的电子器件,大电流也会带来很大热量,很难在这么快的充电时间里被消散;
而且电池在高负荷运转下,也会有大量的 Li+ 来不及嵌入电极,进而堆积在电极表面最终形成金属锂枝晶。也会造成短路或者热失控。
特别是到了 100W 以上,这种情况会变得更加不稳定。作为大众电子消费品,安全必须要放在第一位,随着小米的重回 67W,厂商们的“快充大赛”也算告一段落。
求快,大家都已经证明了自家实力;求稳,那还得是 65W,这可以说是目前最成熟靠谱的快充方案。
我们索性把今年 65W-70W 的新机都拿出来做个测试和对比,共计十款机型。
充电速度上,各家基本一致,都在 30min 左右;
但到了发热部分,差异就出现了。虽然趋势上很相似,但温度的高低还是比较明显的。拿所有手机的正背面最高温度来看,高的能到 40℃ 以上,而最低的只有 35℃。
综合对比下来,OPPO 的两款机型表现相对稳定,尤其是 Find X3 Pro,无论在充电速度上还是温升表现上,都很让人惊喜。
6 家厂商里,除了小米采用的是单电芯,其他 5 家均为串联双电芯设计。串联双电芯的充电效率会更高一些,功率增大的同时还不需要增大电流;而且放电效率也明显提升,部分需要高压的元器件也不用再升压就可以直接驱动。
OPPO 这次之所以实测结果这么突出,还在于它选择了内阻更低、性能更好的MMT 工艺 3C电芯,中置的极耳也使得内阻更低,让大电流得以顺畅通行。
安全方面,普通的 MOSFET 保护耐压是有上限的,存在击穿的风险。OPPO 采用熔断式的过压保护,无论电流还是电压,只要过载就会熔断。
温度控制上,OPPO 通过智能算法精准地监测和调节电压、电流和温度,在保证性能的同时尽可能地降低损耗,减少发热。
另外,不同于单纯的 AP 程序监控,OPPO 还在手机端定制了一个专用 SoC,封闭、独立地运行充电协议和充电流程管理,再加上延续整个 VOOC 系列的从电源适配器、线材到手机端的全端式 5 重防护技术,可以说是全方位地给快充保驾护航。
基于这些保障,Find X3 Pro 才能在数据上有如此优异的表现。
手机快充并不是一味地只追求速度,必须要兼顾安全性和使用寿命等;我们需要更快的速度,但更需要健康的快充。
好了,这里是 WHYLAB,我们下期再见。