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剖析产业发展现状
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随着智能手机在生活中的使用率越来越高,人们对于电池续航和充电都提出了新要求,在这样的需求驱使下,各大手机厂商都开始使用快充技术。
现在快充技术的手机电池材料并没有发生改变,电池的核心仍然是锂离子。提高电池的能耗方面,现在的厂商主要采取的办法是“开源”和“节流”,一是通过提升电池能量密度,二是降低电池的功耗,这两项技术受到手机的携带性和技术的影响,都有自己的上限。快充也成为了一项解决问题的方法,即通过降低手机充电速度提高用户体验。
电池的充电器电压要高于电池,电池和充电器之间才能发生电子转移产生电流完成充电。
理论上讲,我们可以提高电压电流或者同时提高电流电压的模式完成快速充电,从这三个角度进行分析如下:
1、高电压恒定电流模式:一般手机将220V电压降至5V充电器电压,5V充电器电压再降到4.2V电池电压。整个充电过程中,如果增大电压,产生热能,所以充电时,充电器会发热,手机也会发热。而且这样功耗越大,对电池损害也是越大的。
2、低电压高电流模式:在电压一定的情况下,增加电流,可以使用并联电路的方式进行分流,恒定电压下,进行并联分流之后每个电路所分担的压力越小,在手机中也进行同样处理的话,这个每条电路所承受的压力也就越小。
3、高电压高电流模式:这种方式同时增大电流与电压,这样由之前的公式P=UI,我们可以知道的是,这种方式是增大功率最好的办法,但增大电压的同时会产生更多的热能,这样其中所消耗的能量也是越多,并且电压与电流不是无限制的随意增大。
把充电比喻成水池蓄水,提升电压,会对池壁带来更大压力,带来安全隐患。所以单纯采用提升电压这种方式的还不多。
这三种方式有一个共同的问题,那就是对充电器、手机以及充电数据线的电子元件要求更高。高通想利用其技术上的优势使得第三种方式,而OPPO选择退而求其次,采用了第二种方式来提高充电效率。
恒压提高电流的做法也确实更普遍,但是在没有进行快充技术前,手机的电压和电流范围一般为5V/1A 的规格,如果采用提高电流的方法提高充电速度,使用快充的充电器并不能为仅支持1A的手机进行快充。
提高电流的方法存在局限性,大电流会产生过多热量,如果在使用过程中,电池的发热长度超过了电池的散热程度,在保护机制不足的情况下,电池温度不断升高,会造成电池寿命降低,严重时会引起手机爆炸。
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