Co je rychlé nabíjení a jak to funguje?

Většina hlavních verzí telefonů dnes přichází s vylepšenými rychlostmi nabíjení. Jak fungují rychlé nabíječky a jak jsou ještě rychlejší? Zjistěte zde.

Nárůst rychlého nabíjení

Téměř každý nedávný vlajkový telefon na trhu nabízí nějaký typ rychlého nabíjení. Výrobci při marketingu svých nejnovějších zařízení často vyhodí čísla jako „80% za 30 minut“ nebo „úplné nabití za méně než hodinu“.

Široké přijetí rychlého nabíjení je reakcí na rostoucí používání telefonu, kdy mnoho lidí musí své telefony dobíjet více než jednou denně. Je to také nutnost. Jelikož se velikosti telefonů každým rokem zvětšují, potřebují větší baterie, aby udržely krok s vyšší spotřebou energie. Bez rychlého nabíjení bychom museli čekat hodiny, než se naše telefony dobijí.

Na nejzákladnější úrovni rychlé nabíjení jednoduše zvyšuje počet wattů (W) dodávaných na baterii telefonu. Základní port USB odesílá připojenému zařízení 2,5 W a rychlejší nabíječky tuto částku zvyšují. Zařízení současné generace mají obvykle 15W napájecí kostky hned po vybalení z krabice. Někteří výrobci mají k dispozici nabíječky 50W, 80W a 100W.

Pro koncového uživatele je to stejně snadné jako použití kompatibilní rychlé nabíječky pro svůj telefon. Pro výrobce to však není tak jednoduché jako použití výkonové cihly s vyšším výkonem.

SOUVISEJÍCÍ: Nedělejte si starosti s baterií vašeho smartphonu, jednoduše ji použijte

Proces rychlého nabíjení

Než půjdeme dále, měli byste si uvědomit jednoduchý vzorec. Příkon nebo výkon se vypočítá jako výsledek proudu (A nebo ampér) vynásobeného napětím (V nebo volty). Proud je množství přenášeného elektrického proudu, zatímco napětí je síla, která tento proud pohání vpřed. Nabíjení 3A / 5V proto přinese 15W energie.

Jedna věc, kterou si všimnete, je, že mnoho výrobců se snaží dokázat rychlé částečné nabití, například může nabít 50–80% baterie do půl hodiny. Důvodem je způsob, jakým je dobíjecí lithium-iontová baterie uvnitř telefonů napájena. Pokud jste někdy sledovali, jak je baterie nabitá, zjistíte, že se rychlost nabíjení postupem času zpomaluje.

Proces nabíjení lze rozdělit na tři části. Podívejte se na graf „Obrázek 1: Fáze nabíjení lithium-iontových baterií“ v tomto článku Battery University, kde najdete další technické podrobnosti. Stručně, tady je to, co ukazuje:

  • Fáze 1 - Konstantní proud:  Napětí se zvyšuje směrem k vrcholu, zatímco proud zůstává konstantní na vysoké úrovni. V této fázi se do zařízení rychle dodává velké množství energie.
  • Fáze 2 - Sytost:  Toto je fáze, kdy napětí dosáhlo svého vrcholu a proud klesl.
  • Fáze 3 - Trickle / Topping:  Baterie je plně nabitá. V této fázi bude energie buď pomalu stékat, nebo bude pravidelně nabíjet nízké množství „toppingu“, protože telefon spotřebovává baterii.

Množství energie a délka každého procesu závisí na standardu rychlého nabíjení. Standard je zavedený proces nabíjení, který odpovídá konkrétnímu zařízení, nabíječce a výstupnímu výkonu. Různí výrobci vyvíjejí různé standardy nabíjení, které jsou schopné měnit výstupy a časy nabíjení.

Standardy rychlého nabíjení

Zde jsou různé standardy rychlého nabíjení, které byly implementovány v mobilních telefonech:

  • Dodávka energie USB:  Každý mobilní telefon má nabíjecí kabel, který používá USB - dokonce i kabely Lightning pro iPhony Apple mají připojení USB na druhém konci. USB 2.0, které je již dvě desetiletí běžnou specifikací, má maximální výkon 2,5 W. Protože existuje požadavek, aby USB porty dodávaly více energie, byl vytvořen standard USB-PD. USB-PD má maximální výkon 100 W a používá se pro širokou škálu zařízení, včetně většiny vlajkových mobilních telefonů. Všechna zařízení USB 4 budou obsahovat technologii USB-PD, což snad pomůže standardizovat.
  • Qualcomm Quick Charge:  Qualcomm je nejpoužívanější čipová sada pro vlajková zařízení Android a jejich nejnovější procesory mají integrovanou kompatibilitu s jejich vlastním standardem Quick Charge. Nejnovější funkce Quick Charge 4+ má maximální výstupní výkon 100 W.
  • Adaptivní rychlé nabíjení Samsung:  Tento standard používají zařízení Samsung, zejména jejich řada Galaxy. Tento standard má maximální výkon 18 W a automaticky mění rychlosti nabíjení, aby byla zachována životnost baterie.
  • OnePlus Warp Charging:  OnePlus používá proprietární Warp Charging standard, který nabíjí jejich zařízení až 30W. Místo zvyšování napětí jako většina ostatních standardů je na rozdíl od jiných možností v tomto seznamu k dispozici také 30W nabíjení s plnou rychlostí.
  • Oppo Super VOOC Charging: Oppo používá patentovaný standard, který nabíjí jejich zařízení až 50W.

Většina společností, které nemají vlastní nabíjecí technologii, používá USB-PD nebo Qualcomm Quick Charge nebo ji přizpůsobí svému konkrétnímu zařízení. Společnosti jako Apple, LG, Samsung a Google používají tyto standardy pro své vlajkové telefony.

Většina z těchto řešení zvyšuje rychlost nabíjení zvýšením napětí jejich adaptérů. Odlehlým řešením jsou řešení Oppo a OnePlus, která výrazně zvyšují spíše proud než napětí. Rychlé nabíjení u těchto zařízení vyžaduje použití jejich vlastních kabelů.

SOUVISEJÍCÍ: USB4: Co se liší a proč na tom záleží

Budoucnost nabíjení

Technologie nabíjení se neustále zlepšuje a zlepšuje, protože výrobci neustále zvyšují rychlost nabíjení. V příštích několika letech bude více společností experimentovat s nabíjecí technologií a v oboru se objeví nové standardy. Je však pravděpodobné, že většina z těchto standardů bude jako páteř stále používat USB-PD.

Existuje také vznik bezdrátového rychlého nabíjení. Bez řádného řízení teploty se bezdrátový přenos velkého množství energie může stát nebezpečným. Bezdrátové nabíjení je stále výrazně pomalejší než kabelové, protože technologické společnosti stále přicházejí na to, jak zvládnout teplo. Proto společnosti jako OnePlus vydaly 30W bezdrátové poplatky, které mají velké ventilátory, které zajišťují dostatečné proudění vzduchu.

SOUVISEJÍCÍ: Jak funguje bezdrátové nabíjení?