Порой возникает неприятная ситуация, чаще всего зимой, когда не заводится машина. Причина — разряженный аккумулятор. В этом случае лучшим выходом будет — автоматическое зарядное устройство, которое предназначено для автомобильного аккумулятора. В статье рассматривается интеллектуальное зарядное устройство (ЗУ), дается его описание, особенности, как работает и в каких режимах.
[ Скрыть ]
Что такое интеллектуальное ЗУ?
Прогресс не стоит на месте и на смену громоздким трансформаторным зарядным устройствам весом около 20 кг пришли новые ЗУ для авто – интеллектуальные. Они способны реанимировать любой аккумулятор.
Свинцовый аккумулятор авто независимо от состава пластин с годами не изменился и требует такого же ухода, как и его предки. Кислотно-щелочные аккумуляторные батареи служат от 4 до 6 лет, если их правильно обслуживать: следить за уровнем и плотностью электролита. Для того, чтобы АКБ авто была всегда в рабочем состоянии, ее нужно подзаряжать, для этого в гараже нужно иметь зарядное устройство.
Прежде чем выбирать ЗУ для своего автомобиля, нужно изучить характеристики АКБ, установленной на авто. В основном на современных машинах устанавливаются аккумуляторы свинцово-кислотного типа. Параметры батареи следует смотреть на этикетке прибора.
Если говорить о зарядных устройствах, то современные ЗУ для авто могут быть: трансформаторными, импульсными, интеллектуальными и солнечными. Первый вид приборов громоздкий и постепенно покидающий авторынок, хотя он отличается надежностью. В основе второго вида ЗУ лежит высокочастотный импульсный блок питания. Благодаря этому удалось сделать небольших габаритов.
Интеллектуальное ЗУ имеет небольшие размеры, защиту от короткого замыкания и попадания влаги и пыли. В них все автоматизировано, поэтому нет необходимости в постоянном контроле во время зарядки. Именно, благодаря этой особенности их называют «умными». Это наилучший вариант зарядных устройств для автомобильных аккумуляторов на сегодня.
Принцип работы ЗУ в общем одинаков. Поступающий ток напряжением 220В преобразуется с помощью устройства в ток, напряжение которого снижено почти до номинального для конкретной АБК, а затем на него действует выпрямитель. Для каждого автомобильного аккумулятора условия зарядки отличаются. Например, свинцово-кислотные АКБ нужно заряжать до того, как они полностью разрядятся, поэтому их лучше постоянно подзаряжать.
Щелочные батареи авто следует заряжать только после полной их разрядки, так как это отражается на их емкости. Известно, что они имеют «эффект памяти», поэтому если они полностью не будут разряжены, их емкость будет уменьшаться.
Независимо от типа АКБ авто: кислотного или щелочного заряжать батарею нужно полностью.
Заправка АКБ имеет свои нюансы, но даже исправно работающая батарея авто нуждается в периодической подзарядке. Для поддержания правильного заряда предназначен генератор авто, но со временем качество зарядки может падать, поэтому гарантировать стабильность качества электрического тока невозможно.
Обеспечить качественную зарядку можно с помощью интеллектуального ЗУ, оно имеет следующие преимущества:
- снижает расходы на обслуживание АКБ;
- увеличивается срок службы батареи, правда, он зависит от ее износа;
- с помощью ЗУ можно полностью восстановить работоспособности аккумулятора даже засульфатированного;
- продлевается срок службы пластин;
- процесс зарядки полностью автоматизирован;
- увеличивается и стабилизируется ток отдачи АКБ (автор видео — Аккумуляторщик).
Особенности умных ЗУ
Основой интеллектуального ЗУ является высокотехнологическая электроника, благодаря которой производителям удалось создать прибор с полностью автоматическим процессом зарядки. Устройство представляет собой прибор небольших размеров с интеллектуальной подзарядкой, управление осуществляется с помощью микропроцессора. Микроконтроллер, установленный внутри, запрограммирован таким образом, что устройство может работать в разных режимах и с разной защитой.
Благодаря автозарядке владельцу не нужно вникать, как проходят циклы зарядки, делать точные измерения в течение подзарядки, чтобы отслеживать изменения зарядного тока и падение напряжения. Именно от этих показателей зависит качество зарядки, которая гарантирует продолжительную эксплуатацию АКБ.
Главная особенность микропроцессорного интеллектуального ЗУ в том, что пользователь должен знать только емкость батареи. Процесс зарядки полностью контролируется интеллектуальным устройством, оценивается состояние АКБ во время зарядки, учитывается износ батареи, контролируется, как проходит зарядка.
Если сравнивать процесс зарядки с помощью стандартного импульсного ЗУ, то заряжаться аккумулятор может до двух дней. При этом нужно следить, чтобы уровень электролита соответствовал норме, а ток заряда не был превышен устройством. При этом прибор заряжает батарею авто до номинального значения, а затем начинается процесс разрядки. Во время процесса зарядки возможны закипания и замыкания АКБ. Если не будет соблюдена технология зарядки, могут посыпаться пластины аккумулятора.
Большим преимуществом интеллектуальных ЗУ устройств является то, что с их помощью можно заряжать аккумуляторы любого типа: сурьмянистые, кальциевые, гелиевые и AGM. За счет отсутствия в конструкции прибора катушки, стало возможным сделать их компактными и легкими. В основном их вес не превышает 600 граммов. Самое мощное адаптивное интеллектуальное ЗУ весит не больше 1,5-2 кг.
Минусом интеллектуальных устройств можно считать невозможность ремонта своими силами, если произошла поломка. Отремонтировать прибор можно только в специализированном центре, так как для его ремонта нужны определенные знания, специальное оборудование и программное обеспечение. Поэтому в домашних условиях его ремонт невозможен. Кроме того, у многих устройств корпуса запаяны, чтобы полностью исключить попадание влаги внутрь.
Следует учесть, что полная зарядка с помощью автозарядного устройства занимает несколько часов и экстренно зарядить аккумулятор оно не сможет. Если необходимо будет зарядить АКБ перед работой, придется немного подождать. Чтобы избежать подобной ситуации, следует проверять зарядку батареи хотя бы раз в месяц.
Принцип работы и режимы
Интеллектуальное ЗУ отличается от стандартных аналогов принципом своей работы. В течение первых пяти часов проходят все основные циклы автозарядки. Затем автозарядное устройство оценивает и добивает заряд, устанавливая параметры и характеристики тока согласно состоянию аккумулятора. На это уходит еще 2-3 часа.
На многих интеллектуальных ЗУ есть режим адаптивного автозаряда. В этом случае на полную зарядку может понадобиться от 50 до 90 минут. Время, за какое батарея полностью зарядится, зависит от того, в каком состоянии АКБ и какова ее емкость. О полной зарядке устройство сообщит сигналом. Вид сигнала зависит от модели: это может быть световой сигнал либо на экран будет выведена соответствующая надпись. После этого прибор переходит в плавающий режим.
Многие специалисты не верят, что ЗУ за 50-90 минут может зарядить АКБ, не нанося ему вреда. Зная что 60А АКБ нужно заряжать током 6А длительностью 10 часов, а если ток выше, то сыпим пластины.
В отличие от транзисторных ЗУ, зарядное устройство с микроконтроллером может лечить засульфатированные батареи.
Интеллектуальные автозарядные устройства с компьютерным блоком имеют следующие функции:
- Десульфацию. Во время этого режима зарядное устройство проводит импульсный заряд, благодаря которому разрушаются твердые кристаллы сульфатов, образующиеся при полной разрядке аккумулятора или длительном его простое.
- Мягкий старт. ЗУ четко контролирует, в каком состоянии находится аккумуляторная батарея, обеспечивая постоянную подзарядку, которая не превышает зарядного напряжения равного 12 В.
- Режим тестирования. Во время подзарядки микропроцессор запускает несколько тестов, по результатам которых принимает решение о следующем этапе зарядки. При этом выбирается вид зарядки. Она может быть импульсной или плавной.
- Восстановительный режим. Этот режим применяется, чтобы восстановить емкость убитых АКБ. Причем восстанавливаются даже самые безнадежные батареи.
При выборе интеллектуального зарядного устройства следует учесть следующие факторы:
- лучше отдавать предпочтение моделям, которые имеют хотя бы небольшой запас зарядного тока;
- покупать следует приборы известных производителей;
- желательно выбирать устройство, работающее как в стандартном смарт-режиме, так и функционирующее в качестве стабилизирующего источника питания;
- лучший выбор – комбинированные модели;
- следует обращать внимание на индикацию, вес и габариты устройства.
Приобретение зарядного устройства позволит сэкономить на покупке нового аккумулятора, так как нет ограничений в использовании прибора, и он подходит для зарядки аккумулятора любого типа.
Чтобы автомобиль радовал вас эффективной и безотказной работой, о нем необходимо заботиться. Об этом известно большинству автолюбителей. Однако многие забывают о таком важном элементе, как аккумулятор, причем забывают буквально. Действительно, во время поездок АКБ подзаряжается от генератора, что позволяет не вспоминать о ней длительное время. Но при регулярных простоях в пробках АКБ не получает необходимого заряда, обеспечивая при этом питание бортовой электроники. Это приводит к постепенной разрядке. Крайне негативно на АКБ могут сказываться длительные стоянки автомобиля. К сожалению, такое отношение рано или поздно приводит к тому, что автолюбитель сталкивается с проблемой разряженного аккумулятора .
Аккумулятор современного автомобиля необходимо обслуживать, при этом он достаточно требователен к качеству обслуживания. Используя традиционные зарядные устройства трансформаторного типа, нельзя обеспечить должный и безупречный уход за АКБ. Более того, ошибка при подключении или выбор неправильного зарядного тока может вывести из строя бортовую электронику и привести к неприятным последствиям. Отдельной проблемой является глубокая разрядка, после которой восстановить аккумулятор до прежнего уровня под силу далеко не всем зарядникам.
Торговая марка BERKUT предлагает линейку интеллектуальных зарядных устройств SMART POWER , которые станут эффективным решением многих проблем, связанных с аккумулятором, и позволят обеспечить его максимальную долговечность.
В состав семейства входят зарядные устройства разного уровня функциональности, которые предназначены для работы со всеми типами АКБ 12 и 24 вольт. Это компактные, удобные и простые в эксплуатации приборы, с помощью которых вы сможете легко обеспечить не только подзарядку, но и эффективное обслуживание аккумулятора. Подключение прибора к АКБ возможно при помощи зажимов-крокодилов или кольцевых клемм. Кроме этого зарядное устройство SMART POWER можно подключить к бортовой сети и через гнездо прикуривателя.
Ключевой особенностью является то, что устройство обеспечивает поэтапный заряд. Рабочий цикл большинства моделей SMART POWER состоит из девяти стадий, в ходе которых обеспечиваются диагностика, восстановление свойств аккумулятора, плавная зарядка с постепенным увеличением рабочего тока и его уменьшением после достижения 70% уровня зарядки. После достижения уровня зарядки 95% зарядное устройство контролирует способность АКБ удерживать заряд и переключается в сберегающий режим. В этом режиме производится дозарядка малыми пульсирующим токами до уровня 100%, после чего устройство отключается автоматически. Такой режим работы позволяет не только бережно зарядить АКБ, но также исключает возможность его перезаряда и связанные с этим проблемы. Владельцу автомобиля нет необходимости лично контролировать процесс зарядки, который проходит автоматически. Можно просто включить подключить зарядное устройство к аккумулятору и сети 220 вольт, после чего уйти по своим делам, при этом информативная светодиодная индикация позволит полностью контролировать рабочий цикл.
SMART POWER - это не просто зарядка для авто, но и эффективный прибор для обслуживания аккумулятора. В частности, наличие сберегающего режима позволяет использовать прибор для сезонного хранения техники. Устройство может оставаться подключенным неограниченное время. При этом оно автоматически контролирует уровень заряда и при необходимости обеспечивает дозарядку аккумулятора до 100%. Эта функция является просто незаменимой при длительных простоях транспортного средства. Например, если вы оставляете автомобиль или квадроцикл в гараже на зиму, то весной вам не придется сталкиваться с проблемой глубокой разрядки АКБ и покупать новый аккумулятор.
Зарядные устройства SMART POWER, также могут работать в режиме десульфатации. После глубокой разрядки или при длительном хранении в полуразряженном состоянии на пластинах АКБ осаждается сульфат свинца из электролита, который забивает поры и существенно уменьшает его емкость. В такой ситуации аккумулятор отказывается принимать зарядный ток. В подобных случаях зарядка для авто SMART POWER автоматически включает режим восстановления батареи - Десульфатация. Программа работы увеличивает напряжение до уровня 17 вольт и обеспечивает заряд переменным током. Это дает возможность восстановить АКБ, которую в другом случае пришлось бы просто заменить.
Таким образом, функциональные устройства серии SMART POWER позволяют не просто зарядить АКБ, но и значительно продлить срок ее службы. Использование этих приборов не требует от водителя никаких особых навыков и не связано с риском повреждения и выхода из строя бортовой электроники и электрооборудования автомобиля. Кроме этого, ряд моделей могут использоваться в режиме «Источник питания» для подключения устройств с рабочим напряжением 12 вольт.
Обратите внимание на весь спектр устройств SMART POWER и сделайте правильный выбор для своего любимого автомобиля!
Сейчас посетители РулСмарта часто задают вопрос такого плана, мол, ккак включить быструю зарядку на смартфоне. Конечно, бывают и такие, кто хочет её отключить. В обеих случаях все это выглядит достаточно интересно, если не комично.
Сначала, давайте, разберемся, что к чему. Технология быстрой зарядки позволяет повысить скорость заполнения ёмкости аккумулятора, зачастую, кратно. Актуальна эта технология, по большей мере, для аккумуляторов с ёмкостью свыше 3000 мА/ч. Все, что ниже - не имеет смысла, там можно использовать 1А.
Как включить быструю зарядку
Если Ваш смартфон не поддерживает эту технологию, то никак. Ну, нельзя включить программно то, что аппаратно не поддерживается. Но не расстраивайтесь, Вы можете взять более мощный блок питания, если в к комплекте, поставляется 1А, то возьмите на 2 А и примерное вдвое время на зарядку сократится. Но е забывайте, что это не добавит «жизни» аккумулятору», а сократит его эксплуатационный срок.
А теперь перейдем к рассмотрению самой технологии. На деле, «фишечка» называется Quick Charge – это разработка компании Qualcomm, которая стала первой среди стандартов быстрой зарядки. Технология базируется на увеличении силы тока. Ничего нового, просто небольшие программные доработки с минимумом движения по «железу».
- Quick Charge 2.0: заряд аккумулятора до 50% происходит приблизительно за 30 минут
- Quick Charge 3.0: аккумулятор заряжается до 80% около 35 минут
- Quick Charge 4.0: эффективнее предыдущей версии на 20% и почти не нагревает корпус.
Всё «шаманство» сосредоточено в самом блоке питания, при этом управление отдано на откуп процессору (от Qualcomm, разумеется). Здесь была проведена существенная аппаратная работа.
Основная функция Quick Charge - это распознавание текущего состояния аккумулятора и правильная регулировка питания. В таком случае, зарядка от 0 до 60% будет гораздо быстрее, чем от 60 до 100%. При таком раскладе, от 0 до 50% аккумулятор «заполнится» за 30 минут, а продуманное регулирование мощности не позволит высокому напряжению и току нанести вред аккумулятору.
Какие смартфоны поддерживают быструю зарядку?
К таким смартфонам относятся, например, Xiaomi Mi6, Xiaomi Mi Max, HTC 10, Meizu MX6, LG G6, Moto X Force, Galaxy S8 и многие другие. В любом случае, на сайте Qualcomm представлен исчерпывающий список.
Как отключить быструю зарядку
Далеко не каждый девайс может похвастаться возможностью программного отключения быстрой зарядки. Тем не менее, если такая возможность есть, то просто зайдите в раздел Настройки- Аккумулятор (Питание или Батарея), там можно будет настроить все это дело. Кроме того, Вы можете просто начать пользоваться обычным адаптером с 1А, который будет заряжать Ваш гаджет долго, но не сократит настолько эксплуатационный срок аккумулятора. К слову, быстрая зарядка еще приводит к излишнему нагреву, что не есть хорошо.
Приветствую, все знают, зачем нужна быстрая зарядка для смартфонов, мы постоянно потребляем контент, общаемся в месенджерах и соцсетях, и даже звоним по телефону. С ростом диагонали и разрешения экрана, нагрузка на батарею также выросла. Нам уже не хватает 5В 2А. Мы бесимся, когда смартфоны заряжаются по 2 часа. Поэтому производители взяли на вооружение Fast Charge, но у многих пользователей возникает много вопросов к этой технологии.
Например, насколько вредна быстрая зарядка для аккумуляторной батареи? Правда, что от воздействия повышенной силой тока смартфоны могут взрываться? Есть ли разница между Mediatek Pump Express и Qualcomm Quick Charge? И как в принципе работает быстрая зарядка? На эти, и многие другие вопроси отвечает данная статья.
Asus Boost Master
На сегодняшний день существует огромное количество стандартов быстрой зарядки. Даже китайские бренды, вроде Leagoo и Oukitel, пытаются сварганить какой не-будь свой стандарт. Так что уже говорить об именитых брендах. Huawei имеет свой Super Charge с максимальной мощностью 22,5 Вт. Asus Boost Master позволяет заряжать устройство под напряжением 9В с током 2А. В Samsung разработали аналогичную технологию Adaptive Fast Charging, она может выдавать напряжение 5 или 9В и ток 2 или 1,67А соответственно. Самые интересные технологии будут описаны ниже, а пока давайте рассмотрим, как вообще работает быстрая зарядка.
Любая быстрая зарядка основана на очень простом принципе повышения силы тока, передаваемого на аккумулятор. Но, увеличение мощности в каждой из этих технологий достигается по-разному. Где-то за счет повышения вольтажа, вплоть до 20В. А где-то повышают силу тока до 5-6А. А где-то и просто комбинируют поднятие вольтажа и силу тока.
Все технологии быстрой зарядки включают в себя умный контроллер, чаще всего он встраивается в процессор, а также специальное зарядное устройство, способное выдавать необходимый ток. Ну, иногда требуется специальный кабель, который сможет пропускать ток повышенной силы. Но главный вопрос на сегодня, вредна ли быстрая зарядка для аккумуляторов?
Ситуация прямо скажу не однозначная. Существуют ряд исследований, которые доказывают негативное влияние быстрой зарядки на аккумулятор. Но также есть исследования, которые это полностью опровергают. Коль уж не понятно, кто прав, а кто ошибается, предлагаю разобраться в этом самостоятельно.
По большому счету, современным литий-ионным и литий полимерным батареям абсолютно без разницы с какой силой тока и напряжением их будут заряжать. К примеру, возьмем те же ноутбуки, в них стоят все те же литий ионные аккумуляторы, только побольше.
Поэтому, панику считаю неоправданной. Но, правда ли то, что от быстрой зарядки смартфоны могут взрываться? Наиболее губительный эффект на батарею оказывает нагрев, именно он убивает аккумулятор и снижает его емкость.
Перегрев – это главная причина возгораний и взрывов аккумуляторных батарей. Все современные технологии Fast Charge снабжены огромным количеством систем защиты от перегрева.
Но почему же мы регулярно видим в сети все новые и новые фотографии сгоревших устройств? Потому что ни одна система не может защитить гаджет от воздействия пользователя. Который заряжает девайс чем попало и как попало.
Поэтому никогда не экономьте на зарядных устройствах и кабелях. Всегда заряжайте смартфон оригинальным зарядником и кабелем. Не ставьте на зарядку поврежденное устройство. Если корпус смартфона изогнут, треснут или пробит, то лучше не рисковать и вовсе не пользоваться таким устройством. Никогда не оставляйте заряжающийся смартфон под подушкой, в плотном чехле или в сумке.
Вторая немаловажная причина поломки гаджетов, это некачественные комплектующие или брак. Если вы покупаете телефон за 50 баксов, то глупо надеяться, что в нем стоит хороший аккумулятор. Скорее всего, сделана подобная батарея из низкокачественных материалов. Но недочеты есть и у А-брендов. Только вспомните все шутки про взрывающийся Samsung Galaxy Note 7.
Наилучшие технологии быстрой зарядки
Ну а теперь для закрепления и наглядности давайте рассмотрим три наиболее перспективных и интересных, на мой взгляд, технологий быстрой зарядки. Это Quick Charge от Qualcomm, чуть менее распространенная Pump Express от Mediatek и встречающиеся только в устройствах OPPO технология VOOC Flash Charge.
Прогрессивная VOOC Flash Charge от OPPO
Начнем с менее знакомой VOOC Flash Charge. Это хоть и менее распространенная, но наиболее интересная самая быстрая и бережная технология. На данный момент OPPO представила уже вторую версию этой технологии. Она позволяет полностью зарядить батарею на 2500мАч за 15 минут, а за 5 минут запас аккумулятора можно пополнить на 45%. При этом смартфон заряжается вполне стандартным напряжением в 5В, что не нагревает батарею.
Эти рекордные результаты удалось получить за счет использования специальных аккумуляторов, выдерживающих силу тока до 4,5А, что почти в 2 раза больше чем в стандартной зарядке. Аккумуляторы имеют сразу 8 контактов и поделены на несколько ячеек, которые заряжаются параллельно. Говорят, что OPPO передала технологию и она попыталась на основе VOOC Flash Charge разработать свой вариант Dash Charge.
Следующая быстрая зарядка это Mediatek Pump Express. Он не сильно зависит от специфических батарей и материалов, из которых изготовлены разъемы и кабели.
Актуальная на сегодня технология Pump Express 3.0 заряжает аккумулятор от 0 до 70% всего за 20 минут. Технология использует ток от 3В с силой более 5А. С Pump Express можно заряжать аккумулятор на прямую, минуя промежуточные цепи и не затрагивая стандартную встроенную схему зарядки.
Но такой вариант возможен только при использовании разъема USB Type-C, потому что он позволяет сильно сократить утечку энергии и снизить нагрев. Для защиты от перегрева предусмотрено 20 встроенных систем защиты.
Первый процессор с поддержкой системы Pump Express 3.0 это Helio P20. Заявлено, что последующие чипсеты также получат поддержку этого стандарта. Mediatek продает свои процессоры вагонами и, по идее, Pump Express должен встречаться в каждом смартфоне на Mediateke, но на практике это не так. Потому что процессор поддерживает быструю зарядку, но производитель эту возможность не реализует, потому что не хочет заворачиваться с разводкой цепи питания для нужд Pump Express и тем самым увеличивать стоимость устройства.
Возможно, производители просто опасаются за сохранность аккумуляторов, которые далеко не всегда качественные. Из смартфонов, которые поддерживают быструю зарядку от Mediatek можна лишь вспомнить Ulefone Power, Uhans H5000 и Vernee Apollo Lite.
Самых больших успехов на поприще быстрых зарядок достигла компания Qualcomm. Разработка технологии Quick Charge ведется уже на протяжении четырех поколений и доведена до идеала. Все версии стандарта обратно совместимые, то-есть можно использовать зарядное устройство версии 4 с телефоном, который поддерживает только первую версию.
В таком случае зарядник переключится в режим Quick Charge 1.0. Стандарт от Qualcomm поддерживает огромное количество производителей смартфонов и аксессуаров. Например, Samsung сохраняет поддержку Quick Charge. Не смотря на то, что имеет собственные разработки.
Первую версию стандарта Qualcomm представила еще в 2013 году. С тех пор реализация Quick Charge особо не изменилась. Интеграция в мобильные устройства происходит по средствам отдельной микросхемы или вместе с чипом Snapdragon и специальным адаптером, который может выдавать более сильный ток.
С каждой новой версией стандарта Quick Charge становится все быстрее, умнее и безопаснее. Например, первое поколение могло заряжать устройства напряжением 5В и силой тока 2-2,5А. Второе поколение позволило использовать повышенное напряжение до 12В, точнее контроллер сам выбирал необходимое значение из трех фиксированных напряжений 5, 9 или 12В с максимальной силой тока в 3А.
При этом в теории максимальная мощность блока питания может достигать 18 Ват. Но при такой мощности остро стали появляться проблемы с нагревом и уже в следующих версиях инженеры уделили внимание защите аккумулятора от перегрева. Основной инновацией Quick Charge 3.0 является не повышенная скорость зарядки, а способность технологии экономить энергию, избегая избыточного выделения тепла.
Реализовать такой подход позволила новая технология iKnow, тоесть умное определение оптимального напряжения. Благодаря ей зарядка может «общаться» с девайсом, запрашивая у него требуемое напряжение, которое может быть любым в диапазоне от 3,2В до 20В с шагом в 200мВ.
Таким образом, Quick Charge 3.0 позволяет динамически настроится на необходимое напряжение. По мере того, как батарея заряжается или нагревается контроллер, постепенно снижается требуемая сила тока.
В том числе и по этой причине, последние 20% заряжаются дольше. В итоге зарядка происходит очень бережно, аккумулятор не перегревается, а его износ сведен к минимуму.
Уже в этом году на рынок поступит устройство с поддержкой Quick Charge 4.0. Эта технология реализована в чипе Snapdragon 835. В новом стандарте добавлено несколько степеней защиты от перегрева. Имеется встроенная система проверки качества кабеля, которая не даст устройству заряжаться от некачественного или поврежденного провода.
Ну, вот и все, что мы имеем на сегодняшний день. Что же ждет нас в будущем? Конечно, хочется верить, чтобы все батареи смартфонов в будущем будут основаны на графене. Такие аккумуляторы смогут похвастаться свойствами супер конденсаторов. А для их зарядки потребуются считанные минуты.
Они гораздо круче современных литий ионных аккумуляторов и не теряют своей емкости даже после 2 000 циклов зарядки и имеют более высокую плотность хранения энергии. Возможно, в самом ближайшем будущем, лет через 7 или 10 мы полностью на них перейдем. Потому что есть уже рабочие прототипы.
Но чего лично я жду больше всего, это микроскопические элементы питания на основе радиоактивных элементов, их не нужно будет заряжать вовсе, просто каждые пару лет менять на новые. Но для полного внедрения данной технологии очень и очень долго.
Одним из реально весомых преимуществ смартфонов с Android является поддержка технологий быстрой зарядки. Айфон хоть и держит заряд хорошо, но зарядить «семерку с плюсом» до 100% — процесс не быстрый. У флагманов с зеленым роботом с этим все заметно лучше: современные технологии быстрой зарядки позволяют получить несколько часов работы всего за несколько минут зарядки. Но несмотря на то, что технология далеко не новая, присутствует она еще не везде, да и по поводу принципов работы у многих возникают вопросы. Что такое быстрая зарядка для телефона, как она работает, как ею пользоваться, попробуем объяснить подробнее.
В современных смартфонах используются аккумуляторы на основе химических соединений лития. Существуют литий-ионные (Li-Ion) и литий-полимерные (Li-Pol) батареи, разница между ними состоит в физических свойствах электролита, заполняющего ячейку («банку»). Однако общий принцип один: внутри имеются тонкие электроды, а пространство между ними заполнено электролитом.
При подаче тока на электроды (которые бывают положительные и отрицательные, + и -) внутри аккумулятора протекают физико-химические реакции, приводящие к накоплению электрического заряда. Когда к батарее подключить потребляющее устройство — происходят обратные химические процессы, и накопленный заряд отдается потребителю. Скорость протекания этих процессоров ограничена: батарея не может заряжаться бесконечно быстро (есть предел тока, после которого скорость уже не растет, а ячейка начинает деградировать), и не может очень быстро разряжаться (сила тока на выходе ограничена скоростью реакций).
Как происходит зарядка аккумулятора
Физика литиевых аккумуляторов такова, что скорость их заряда в условиях смартфона ограничена больше особенностями зарядного оборудования, чем самих ячеек. Теоретически предельным током заряда (не приносящим вреда батарее) может быть ток, равный емкости батарейки (математически выражается как 1C, где C — «Capacity», «плотность» на английском) . То есть, если емкость «банки» составляет 4000 мАч, то и заряжать ее можно максимальным током 4 ампера (4000 мА). Звучит неплохо: при такой силе на заряд до 100% какого-нибудь Meizu M5 Note ушел бы всего 1 час.
Но на практике существуют несколько ограничений, которые замедляют процесс пополнения смартфона электроэнергией.
- Потребность в плавном запуске процесса зарядки. Нельзя просто так взять (тут должна быть картинка с Шоном Бином в роли Боромира) и подать сразу максимальный ток на батарею: еще, чего доброго, вздуется или бабахнет. Поэтому краткое время в начале зарядки требуется плавно увеличивать ток до максимально допустимого.
- . По мере пополнения заряда и повышения его плотности — химические процессы внутри батареи начинают протекать быстрее. Многие вспомнят из курса школьной химии, что чем выше скорость реакции, протекающей в условиях избытка энергии — тем больше энергии уходит в тепло. Если тепловая энергия выделяется очень быстро — случится перегрев, закипание электролита и взрыв ячейки (привет Galaxy Note 7). Даже если батарея не взрывается — перегрев вредит ей: аккумулятор надувается, а его емкость снижается. Чтобы батарея не перегревалась — по мере пополнения емкости контроллер заряда постепенно снижает силу тока, тем самым ограничивая подачу энергии.
- Сопротивление кабелей . Как известно из все того же школьного курса (только теперь не химии, а физики), повышение силы тока влечет повышение сопротивления проводников. При росте сопротивления они теряют проводимость, и в итоге львиная доля энергии уйдет на прогрев контактных цепей, не дойдя до батареи. Обычный кабель, которым подключен компьютер или телевизор, содержит две или три толстых жилы (больше 1 мм в диаметре), а потому выдерживает без перегрева токи до нескольких ампер. Тонкие жилы кабеля зарядного устройства при подаче таких токов попросту перегреются и перегорят на самом слабом участке (например, на месте частых изгибов). Поэтому кабель тоже мешает скоростной зарядке.
- . Как и жилы зарядного кабеля, дорожки на системной плате смартфона весьма тонкие, а потому при подаче токов большой силы они перегреются и могут перегореть. Как итог, традиционно производители ограничивали зарядный ток значениями 500-1000 мА (0,5-1 ампер), а при таком раскладе на зарядку батареи 4000 мАч в Xiaomi Redmi Note 3 Pro уходит не меньше 4-8 часов.
Быстрая зарядка — что это и как она работает
Быстрая зарядка — это условное название комплекса технологий и приемов, призванных увеличить скорость зарядки аккумулятора путем устранения или обхода перечисленных выше ограничений: токов начала и окончания заряда, сопротивления проводников зарядного устройства и самого смартфона. Для того, чтобы сделать процесс зарядки быстрее, производители используют несколько приемов.
- Потребность в плавном запуске процесса зарядки практически устранена: современные химические соединения, используемые в аккумуляторах, «раскачиваются» очень быстро, и в итоге батарею можно заряжать полным током (1C) уже примерно через минуту после подачи питания на нее.
- Потребность в плавном снижении зарядного тока для литиевых элементов в принципе неустранима. Сделать так, чтобы аккумулятор заряжался постоянно током 1C до 100%, невозможно. Здесь задача сводится к поиску методов минимизации времени, которое требуется на зарядку в режиме сниженного тока. Интеллектуальные контроллеры заряда анализируют состояние батареи, чтобы определить, в какой момент заряжать ее мощными токами уже нельзя, и начинают ограничивать подачу энергии.
- Сопротивление кабелей преодолевается путем использования качественных проводников из бескислородной жилы. Также совершенствуются разъемы: их прижимная сила увеличивается путем создания более тугих контактов, а потери на сопротивление снижаются за счет золочения контактов. За счет этого сопротивление проводов снижается, позволяя подавать больше ампер.
- Сопротивление дорожек на плате «лечится» аналогичным путем: в силовых линиях используются широкие и толстые дорожки, а чипы контроля заряда делают устойчивыми к большим токам и напряжениям.
Но бесконечно повышать ток не выйдет, так как даже идеальный шнур из-за малой толщины будет сильно греться на больших токах. Так как мощность равна силе тока, умноженной на напряжение, наряду с амперами повышается и напряжение. То есть, зарядка с напряжением 5 вольт (В) и током 2 ампера (А) — имеет такую же мощность, как и зарядка с напряжением 10 В и током 1 А, а именно 10 Вт.
Задача зарядного устройства с поддержкой быстрой зарядки — обеспечить подачу большой мощности, подобрав оптимальное соотношение вольт и ампер. Задача контроллера заряда — наблюдать за аккумулятором и указывать блоку питания, какие напряжения и токи можно подавать на смартфон.
Исходя из сказанного выше, для организации быстрой зарядки в смартфоне важны несколько компонентов:
- Качественный аккумулятор, созданный по самым современным технологиям, и не требующий долгой «раскачки».
- Специальный контроллер, который будет анализировать состояние батареи, определяя, какие напряжение и ток можно подавать на нее в данный момент.
- Качественно реализованная цепь заряда внутри смартфона: хороший разъем, толстые дорожки, выносливый контроллер.
- Блок питания с поддержкой быстрой зарядки, способный подавать большие токи и напряжения.
- Качественный кабель с прочными жилами из бескислородной меди и надежными разъемами.
Совокупность этих элементов позволяет добиться быстрой зарядки смартфона. Если некоторых составляющих нет — с реализацией ускоренного заряда возникнут проблемы.
Некачественный кабель для зарядки склонен к перегреву
