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专治手机电量焦虑症,你所不知道的充电黑科技

摘要: 35分钟充满一部手机,给你讲讲手机快充背后的的那些事。

待机时间短一直是现在手机的一个痛点

今年的手机技术发展迅猛,超高屏占比的全面屏技术、3D结构光技术、屏下指纹技术,所有的技术研发都是在提高手机的产品使用体验。然而,手机待机时间一直不够用,一天充几次,一次充1个多小时,这个痛点解决起来却没有想象的那么容易。

电池容量一直是痛点

要想提高手机的电池使用时间,在功耗不变的情况下,眼下只有两条路,提高电池容量或者改变电池材料的成分。

提高电池容量这个相对好做一些,不少旗舰手机已经把电池容量提升到4000mAh,甚至有手机提供5000mAh的电池容量,电池容量大了,手机续航时间就多,但是同时带来了手机尺寸、厚度变大的问题。如果你拆开一个手机看一下结构,现在机内绝大部分位置都让给了电池,手机的研发设计师们是绝对不能接受好不容易从各处抠下来的厚度,因为电池又变回去了。所以,一味增加电池容量方法并不可取。

改变电池材料,提高单位体积的能量密度,在相同体积下获得更大的电池容量。这条路其实也挺难的,电池毕竟是一个化学反应的材料,目前的锂电池技术还没有更多的突破,而燃料电池,氢电池在汽车上都还没商用化,更别说手机上了,所以电池材料研发要出成果,还需要时间等。

那如果降低手机整体功耗呢?可以。但再节省下来的功耗,也是杯水车薪,意义不大。

加快充电时间,闪充技术应运而生

既然电池容量无法突破,那我们换个思路,解决充电效率问题。

最让大家耳熟能详的就是“充电5分钟,通话2小时”这句广告语了。2014年3月,OPPO发布Find 7时,首次推出了VOOC闪充技术,可以把Find 7 3000mAh的电池在30分钟内冲到75%,解决了用户的待机焦虑症。随后高通等芯片厂商也推出了QC1.0等电池快充技术。

从此,闪充技术成为了一个新的课题领域,而闪充这个词也被大家当成了快速充电技术的一个统称,其实就是从OPPO的VOOC闪充中来的。这就好像微单这个词是索尼发明的,但后来所有的这类相机大家都统称微单,而不再叫单电相机道理一样。

然而快速充电技术也是分流派的。要想提高单位时间充电的功率,要么提高电流,要么提高电压。但哪条路也都不好走。

高电压低电流方案,这个方案以高通QC为代表,比如9V2A、12V2A,可以提供24W左右功率。

低电压大电流方案,这个方案以OPPO为代表,主流手机厂商都在使用。比如5V4A,5V4.5A,提供22.5W左右功率。

不过今年6月,OPPO又发布了超级闪充技术,10V5A,达到50W的功率,官方宣称35分钟可以充满一部手机。

超级闪充,35分钟充满一部手机

50W的功率,35分钟充满?手机不会爆炸么?然而并不会。

超级闪充是OPPO这次发布Find X时候推出的最新充电技术,相比之前的闪充技术,效能又提升了一倍。

以我们这次拿到的兰博基尼版Find X为例,就搭载了超级闪充技术。超级闪充技术可不是简单的把电电压从5V提升到10V这么简单。背后是一套从电池,到升降压技术,到充电器、线材选用的完整系统。
超级闪充技术充电更快

超级闪充技术充电更快

超级闪充的实现原理

前面也讲到OPPO是低电压大电流派,OPPO开始也考虑把提升电流到10A,电压维持在5V,但大电流带来的最大问题就是发热,我们都知道发热的功率和电流的关系是W=I²R,所以提升电流会带来大约4倍的发热,这个量级的发热提升对于包括适配器、线材、接口、电池的整个充电电路来说是很严重的问题。以下电路知识太复杂,你可以直接跳过,只要记住超级闪充效能目前是最顶级的,这就够了。发烧友可以继续往下看。

所以,OPPO就改路到高电压低电流派上,采用10V5A的技术,但高电压同样对电池有结晶问题,会刺穿薄膜。于是OPPO工程师想出来了串联电池这一招,也就是在手机内部用两块1700mAh电池串联起来,组成3400mAh电池。根据物理知识,串联电路上,电压减半,电流不变,10V电压进来后,分到每块电池上的电压只有5V,而电流依然保持5A。避免了高电压进入手机内部再降压的过程,避免了发热和效率的损失。

由于两块电芯是串联的,在电池放电的过程中,如果不做降压处理,是无法直接给手机供电的。所以,支持超级闪充的手机版本中采用了定制的专用电荷泵(chargepump)降压电路,可以将串联双电芯的输出电压减半,保证手机正常供电的电压。

相比于一般的单电芯电池,得益于电荷泵降压电路精准控制电压,双电芯的放电效率会更高,双1700mAh既等效3400mAh电芯的电池放电量可以等同于约3500mAh到3600mAh容量单电芯的放电量。也就是双电池之和大于同容量单电池的效能。
兰博基尼版Find X 具有超级闪充技术

兰博基尼版Find X 具有超级闪充技术

兰博基尼版Find X充电实测

上面说了这么多理论解释,不如我们实测一下数据结果。实验中我们使用一部VOOC闪充技术的常规Find X和一部超级VOOC闪充技术的兰博基尼版Find X进行充电对比测试,常规版Find X采用标配的闪充充电器,兰博基尼版Find X采用超级闪充充电器。

我们先将两部手机电量放光,进入到关机状态,插入各自的闪充适配器,开始录制视频,并每3分钟采集一次数据。

我们来看超级闪充的数据,前5分钟的充电速度特别快,5分钟可以充进去21%电量,10分钟可以40%,也就是说,如果真有急事要着急出门,充个10分钟,就可以管上半天的手机使用。

28分钟可以充进93%的电量,在钛媒体看来这是一个时间电量性价比最高的组合,可以等同于绝大部分充满。

而之后电池进入一个放慢电流缓慢充满的过程,这样对电池本身也是一个保护。32分钟时电量达到99%,34分12秒最终充满,可以看到最后这1%的电量用时2分钟。

作为对比测试的普通VOOC闪充版本Find X此时充进的电量是58%。

经过钛媒体的测试验证,OPPO的超级闪充技术确实可以在35分钟内充满一部手机。

总结

电池充电技术的发展还在继续,闪充技术的研究也不会就此停止。从2014年Find 7系列开始采用第一代VOOC闪充技术,现在全球已经有超过9000万的用户在使用这一技术。

而基于闪充技术的车载充电器、充电宝和相关配件的发明,闪充技术的使用环境更加宽广。而“充电5分钟,使用一整天”的梦想也并不是遥不可及,这天很快也会到来。(本文首发钛媒体,作者/项欧,编辑/项欧)

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项欧
项欧

钛媒体副总编辑,关注科技硬件和汽车产品。邮箱:ouxiang@tmtpost.com

评论(3

  • 串联3个,4个呢😂

    2018-08-16 09:46 via android
  • 钛ifKwpf 钛ifKwpf   回复  九亿少女的梦
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    0

    那手机就会变得更贵或者更厚😄

    2018-08-18 16:01 via iphone
  • hgHkG6 hgHkG6
    回复
    0

    不错,就冲着oppo没有夸大充电时间,我就打算入手

    2018-08-16 13:15 via pc

Oh! no

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