百瓦级快充竞赛,20分钟怎么充满电?

5G时代,随着性能的增强、应用场景的丰富,手机终端耗电量进一步提升(www.88lc.cn)。在电池容量无法大幅增加的情况下,提升快充功率是拯救“电量焦虑症”最直接有效的办法。7月15日,OPPO发布了新一代125W超级闪充技术,率先进入百瓦快充领域;iQOO宣布将在8月发布的新旗舰手机上应用120W超快闪充技术;小米120W快充手机通过3C认证……一时之间,手机快充领域风起云涌,掀起一场百瓦级的“军备竞赛”。

OPPO:125W超级闪充,65W无线闪充

在新一代超级闪充发布会上,OPPO发布了125W超级闪充、65W AirVOOC无线闪充技术,随之亮相的还有50W、110W两款超级闪充mini适配器。官方称125W超级闪充技术可以5分钟将等效4000mAh电池能量的手机充至41%,20分钟充满。息屏待机充电时温度不超过40℃,与上一代SuperVOOC保持一致。

▲OPPO 此次发布4 款超级闪充适配器,分别具有大功率、无线、便携等特点,面向不同用户。

▲为等效容量4000mAh 的电池充电时,125W 超级闪充可以5 分钟充入41% 电量,20 分钟即可充满。

资料显示,OPPO 125W超级闪充采用并联三电荷泵方案,转换效率高达98%。适配器输出20V/6.25A电流,经过三个并联的电荷泵降压转换成10V/12.5A进入电池,每个电荷泵只需要转换大约42W左右的功率,可以有效避免大电流造成的过载、过热。电芯规格由3C提升到6C,输入电流从上一代的6.5A增加到了12.5A,电池工艺由极耳中置升级为多极耳。电芯阻抗进一步降低,有效降低电池充电时的发热。

▲6C多极耳电芯能承受更大的电流,有效减少发热。

为保障充电安全,手机端内置的测温传感器由原先的4颗增加到10颗,可以实时地监测充电情况,充电时机身最高温度不超过40℃。兼容性方面,支持125W超级闪充的手机可以向下兼容27W PD、18W QC、30W PPS等方案;适配器端采用USB- C输出接口,除了兼容OPPO自家的闪充方案外还支持125W PPS、36WQC。

65W AirVOOC无线闪充延续了此前的隔离型电荷泵充电方式,能够用5分钟将等效4000mAh电池能量充至 31%,30分钟即可充满。在此前40W无线闪充技术基础上,65W AirVOOC无线闪充还增加了一套功率通路,采用双无线充电引擎架构,大幅提升充电效率,从发射到接收的效率达到88%。为了更好地散热,充电器内部还加入了半导体制冷器,将手机背部的热量传导到无线底座的风道区域并吹出,最终实现不超过39℃的机身温度。

▲新一代超级闪充适配器除了支持过去的SuperVOOC 方案外,还兼容PD、QC、FPS 等方案。

iQOO:120W超快闪充量产化

7月13日,vivo旗下子品牌iQOO宣布120W FlashCharge超快闪充即将量产,该技术基于20V/6A的充电方案,综合考量了能量转化、温升控制、充电安全、器材兼容性等多个关键因素,将充电转化率由过去的97%提升至 98.5%。

从iQOO公布的技术细节看,120W FlashCharge超快闪充加入了双电荷泵技

术,电流进入手机后分为双路20V/3A,各自经过电荷泵分压后输出10V/6A,最后合并成10V/12A对串联组成的高压直充电池组进行高压直充。为达到超大倍率充电性能需求,iQOO将采用6C电芯,电池内部采用了MTW阵列极耳结构,有效降低电芯阻抗,大倍率充电也不会产生高热量,让整个系统得以长时间大功率运行。

▲双电荷泵技术带来了出色的充电转换效率

充电安全方面,充电器内置两颗温度传感器,并通过数据线将充电器温度信息

传输到手机上,手机上会根据充电器温度控制充电功率;手机端则采用了由多层石墨、液冷均热构成的超导VC液冷散热系统,确保使用过程安全低温。

长时间运行游戏或者边充边玩时,超导VC液冷散热系统带来更高的散热效率。

百瓦级快充的黑科技

除了OPPO和iQOO,其他手机厂商也看准百瓦级快充领域,动作频频。近日,一款型号为M2007J1SC的小米新品3C认证信息显示,它最高配备20V/6A的充电适配器,意味着这款新品很可能将支持最高120W的充电功率。这些信息表明,百瓦级快充技术已经进入成熟可量产的前期,将很快量产商用。

从OPPO、iQOO已经公布的资料看,新的快充技术都应用到了电荷泵技术,利用电容作为储能元件转换电压电流来提高充电功率。略有不同的是,iQOO采用的是双电荷泵技术,通过两颗并联的独立充电芯片,将20V/6A的电流转化为5V/12A的电流,从而降低通路上的阻抗,提升整体充电的转化率。OPPO则采用并联三电荷泵方案,适配器输出的20V/6.25A经过三电荷泵降压转换成10V/12.5A进入电池,每个电荷泵只需转换20V/2.1A的功率,有效地避免了大电流造成的电荷泵过载、过热。

“高电压、大电流”方案对电芯负荷能力提出了更高要求。过去的电芯大多只能支持最大4A~6A的电流输入,现在输入12A的电流,就需要电芯具有过去的2~3倍的负荷能力。此次iQOO和OPPO均采用了6C规格电芯,单颗就可承受12A的最大输入电流,是手机行业技术的又一次革新。同时,多极耳MTW技术的加入让整个充电过程变得更稳定安全。普通的电芯由“正极+隔膜+负极”组成一层,连续卷绕而成,整个结构仅有正、负两个极耳;多极耳MTW电芯的每一个卷绕层都探出了正、负极耳,相当于载电芯内部做了多次并联,大幅降低正负极片的电阻,从而降低整个电芯的阻抗,从源头控制了电池发热。

▲充电器内部拥有两颗独立的温控感应芯片,可根据充电环境智能调整电压、电流。

此外,GaN(氮化镓)技术几乎成了大功率快充充电器的共同选择。2019年10月,OPPO发布的Reno Ace标配的65W超级闪充的充电器,就使用了GaN(氮化镓)技术,OPPO也成为全球第一个在手机充电器中导入GaN技术的厂商。小米、华为和许多第三方配件厂商也都纷纷推出GaN充电器。作为第三代半导体材料,GaN具备电阻低,电导损耗小,开关频率高等特性,应用在充电器上不仅能够缩减体积重量,提高充电效率,工作时发热量也会更低,使大功率充电更安全。

▲GaN 材料降低了传导损耗,提升转化效率,电源适配器可以做得更小。

写在最后:解决5G痛点

众所周知,由于射频模块元器件、天线的增加,5G手机的功耗会比4G手机大得多,所以5G手机更需要大电池加快充来保证续航能力。面对用户的长续航需求和手机便携性的矛盾,手机配备5000mAh的大电池几乎已经达到了极限,更高功率的快充技术使得同样时间内能够充入更多的电量,有助于缓解用户的电池容量焦虑症。

随着快充功率的大幅提升,新的问题随之而来。手机上使用的电池绝大多数是锂离子电池,电池实际容量大小由电解液中的锂离子数量决定,即使正常使用,锂离子也会自行脱离阳极,逐渐老化,但老化的速度较慢。在快速充电的过程中,电池温度过高、电流过大都会加剧电池老化的速度。相比过去,百瓦快充的大电流加快锂离子聚合物内部的电荷在电极之间的流动速度,加速了电极老化的过程,从而减少了电池的使用寿命。从OPPO和iQOO的方案中可以看到,百瓦大功率的快充比以往更加注重充电过程中手机和充电器的温度,用户在使用时同样也要注意安全,认准手机对应品牌和经过认证的第三方厂商的产品。

主营产品:空压机清洗剂,水垢清洗剂,油污清洗剂,金属清洗剂,原油重油清洗剂,煤焦油清洗剂,导热油清洗剂