Вредна ли быстрая зарядка для ноутбука
Обновлено: 07.07.2024
Одни говорят, что заряжать устройство быстрой зарядкой — это плохо , другие твердят «всё хорошо» и просят не верить во всякий бред из интернета. Где же правда?
Более 268 статей с её упоминанием в нашем официальном блоге Neovolt .
Предлагаем поставить точку в этом вопросе раз и навсегда. Для этого мы использовали факты из исследования немецких учёных по зарядке литий-ионных батарей, которое опубликовано в Science Direct под номером S2352152 X16300 147 в феврале 2016-го года, а также практический опыт профессионального сообщества Battery University (ссылки на публикации ниже).
Протоколы быстрой зарядки литий-ионных аккумуляторов 18650 от Sanyo, Sony и A123. Протоколы быстрой зарядки литий-ионных аккумуляторов 18650 от Sanyo, Sony и A123.Есть ли вред быстрой зарядки для аккумулятора?
Однозначно ДА . Есть. Быстрая зарядка вредна для литий-ионных и литий-полимерных аккумуляторов в гаджетах и электромобилях. И это неоспоримый факт [ статья про осаждение лития в Battery University ].
Вред быстрой зарядки усиливается в следующих ситуациях:
- во время зарядки при температуре ниже +5°C (чем ниже, тем хуже);
- при перезаряде аккумулятора (например, неисправен контроллер );
- если батарея стареет и у неё растёт внутреннее сопротивление.
Быстрая зарядка приводит к разрушению тонкого защитного поверхностного межфазного слоя ( SEI , solid electrolyte interface) на аноде. Графитовые слои расходятся, образуются дендриты .
💡 Дендриты — металлические литиевые волокна на поверхности графита, если простыми словами.
При накоплении дендриты становятся причиной короткого замыкания. Надо ли говорить, что для батареи это конец? Причём порой с феерическим воспламенением .
Дендрит — это не какой-нибудь страшный «Чужой» Ридли Скотта, а обыкновенный осадок лития неровными слоями. Дендрит — это не какой-нибудь страшный «Чужой» Ридли Скотта, а обыкновенный осадок лития неровными слоями.Если быстрая зарядка так вредна, то почему её везде внедряют?
Производители стремятся защитить нас с вами от опасных последствий повреждения аккумулятора. Пользуются они всевозможными ухищрениями в логике контроллера.
💡 Покупателю гаджета или электромобиля не нужно ни о чём беспокоиться — главное не допускать критически опасных действий.
Так, например, мы с вами можем не беспокоиться о внезапном пожаре из-за аккумулятора (хотя бывают исключения и просчёты производителей). При использовании быстрой зарядки от неприятностей нас предостерегает встроенная защита.
Дендриты безопасны, когда есть защита
Устройства защиты помогают снизить риски и степень опасных последствий от образования дендритов внутри батареи. Но они всё равно ведут к деградации аккумуляторного элемента. Он быстрее стареет.
💡 Из-за дендритов в защищённой литий-ионной батарее не происходит взрыва, но «мертвеет» литий и снижается запас ёмкости.
Быстрая зарядка создаёт неоднородности внутри батареи. Это приводит к ускоренной деградации элемента питания.
Срок службы батареи может достигать 1000 циклов при зарядке 1A, при зарядке на 5А срок службы батареи падает уже до 600. Срок службы батареи может достигать 1000 циклов при зарядке 1A, при зарядке на 5А срок службы батареи падает уже до 600.На примере литий-ионной ячейки износ на 30% и более происходит за 600 циклов вместо 800 штатных и 1200 при бережной эксплуатации. Часть электрода при этом перезаряжается.
Но даже в самых плохих сценариях гаджет не представляет опасности:
- с перегрузкой аккумулятора,
- регулярной быстрой зарядкой с 0% до 100%
- подключением повербанка на морозе.
Вредна ли быстрая зарядка для самого устройства?
Для гаджета или электромобиля — нет. Не вредна. Сам процесс зарядки ничем не отличается от любого другого с точки зрения безопасности блоков управления питанием. В них заложены иные протоколы подачи тока и не более того.
⚠️ Самое главное использовать хорошее зарядное устройство , правильный USB-кабель зарядки и не допускать перегрева устройства или блока питания.
Быстрая зарядка — это и хорошо, и плохо
С точки зрения производителей (вроде Apple, Samsung, Oppo и других) — хорошо. Если продукт безопасен, то даже с такой несовершенной технологией, как быстрая зарядка его всё равно можно продавать.
💡 Например, можно оснащать более ёмкой батареей , которую быстрая зарядка зарядит быстрее, чем у конкурентов.
Хорошее подспорье для маркетинга, согласитесь. Даже если смартфон или смарт-часы будут меньше служить . Ну и что? Всё равно через два года будут уже новые продукты, которые покупатель захочет приобрести взамен.
Основа быстрой зарядки — мощный адаптер питания, качественный кабель и совместимое с технологией устройство. Основа быстрой зарядки — мощный адаптер питания, качественный кабель и совместимое с технологией устройство.Но как же тогда быстрая зарядка выглядит с точки зрения практичного потребителя ? Что если устройство приобретается на много лет ( больше, чем 3-4 года )?
Ответьте в комментарии, беспокоит ли вас снижение срока службы аккумулятора из-за быстрой зарядки?
Пока аккумуляторы, способные обеспечить высокую ёмкость при малых размерах, находятся на стадии ранних прототипов, технологические компании нашли другой способ облегчить жизнь владельцам мощных смартфонов — быструю зарядку. Однако договориться о едином стандарте производители не смогли, и сейчас существует около десятка технологий быстрых зарядок, каждую из которых должен поддерживать не только смартфон, но и блок питания. Разобраться в таком многообразии трудно, но мы сделали это. Мы подробно расскажем о существующих стандартах, а также ответим на волнующие всех вопросы о совместимости и безопасности.
Принцип работы быстрой зарядки
Чтобы наполнить батарею быстрее, требуется зарядное устройство большей мощности. Если в обычных зарядках напряжение составляет 5 В, а сила тока — до 2-2,5 А, то в быстрых значения этих параметров могут доходить до 20 В и 5 А соответственно. Кроме того, в отличие от классических «медленных» зарядных устройств, большинство быстрых являются умными и умеют общаться со смартфоном по специальному протоколу. Наиболее яркий пример — технология Quick Charge 3.0 от Qualcomm. При использовании QC 3.0 смартфон непрерывно посылает зарядному устройству информацию о состоянии аккумулятора, на основании которой блок питания регулирует выходную мощность, изменяя напряжение и силу тока. В Qualcomm технологию умного переключения режимов назвали INOV — Intelligent Negotiation for Optimum Voltage, то есть интеллектуальное определение оптимального напряжения.
Наибольшую мощность блок питания выдаёт при зарядке почти совсем пустого аккумулятора — именно поэтому разработчики стандартов быстрой зарядки так любят оценить их эффективность по времени заряда первых 50% батареи. Например, Quick Charge 3.0 в начале зарядки использует напряжение 20 В, а затем понижает его вплоть до 3,2 В с шагом в 200 мВ.
Из вышесказанного следует, что для функции быстрой зарядки необходимо пользоваться комплектным зарядным устройством. Если его нет или блок питания вышел из строя, то можно приобрести сторонний, но обязательно сертифицированный аксессуар. Подделки быстрых зарядок пока не слишком распространены, но с этой технологией стоит быть максимально осторожным: подзарядка батареи в непредусмотренном режиме может привести к выходу гаджета из строя или даже пожару.
Стандарты
К настоящему времени своим стандартом быстрой зарядки обзавёлся практически каждый крупный производитель смартфонов и чипсетов. Мы начнём с наиболее распространённых, но постараемся упомянуть обо всех существующих, а также перспективных стандартах.
Quick Charge. Технология компании Qualcomm под названием Quick Charge стала первой среди стандартов быстрой зарядки и к сегодняшнему дню обзавелась уже третьим обновлением. Заявлена выходная мощность вплоть до 24 Вт и выше, но большинство зарядных устройств для смартфонов с поддержкой технологий QC 2.0 и QC 3.0 с INOV способны выдавать до 18 Вт, динамически регулируя напряжение в диапазоне от 3,2 до 20 В. Во всех промо-материалах указывается, что с данной технологией работают только гаджеты с процессорами Qualcomm — для версии Quick Charge 3.0 необходим Snapdragon 820, 620, 618, 617 или 430. Однако её можно найти и в смартфонах с другими SoC, например, Samsung Galaxy S7 поддерживает Quick Charge 2.0. Уже выпущено немало девайсов с поддержкой и третьей версии стандарта, включая LG G6. Представленный на MWC 2017 флагман корейского производителя оснащён аккумулятором ёмкостью 3300 мАч, полностью зарядить который получится за 96 минут.
Начиная с QC 2.0 устройства могут быть сертифицированы в соответствии с классом А или классом В. Согласно информации Qualcomm, зарядки класса А способны обеспечить мощность до 24 Вт с кабелем micro-USB и до 36 Вт с кабелем USB Type-C, а устройства класса В достигают 60 Вт и больше. Однако последних исчезающе мало (нам удалось найти автомобильную зарядку для ноутбука с поддержкой этой технологии), а сертификация по классу А, судя по всему, не определяет минимальные требования. Так или иначе, для большинства массовых гаджетов (и смартфонов, и блоков питания) с поддержкой Quick Charge максимальная мощность ограничена 18 Вт.
Осенью прошлого года Qualcomm представила четвёртую версию Quick Charge, которая сможет зарядить аккумулятор на 2750 мАч до 50% за 15 минут (на 20% быстрее по сравнению с QC 3.0). Точные характеристики будущих зарядок пока неизвестны, поэтому нам остаётся ждать смартфонов на чипсете Snapdragon 835, поддерживающем новую технологию.
TurboPower. Разработка компании Lenovo, выпущенная под брендом Motorola, основана на стандарте Quick Charge 2.0 и имеет с ним обратную совместимость. Главным отличием TurboPower стала увеличенная мощность — 25,8 Вт против типичных 18 Вт у QC 2.0. Технологию TurboPower поддерживают смартфоны Moto X Pure Edition и Droid Turbo 2, но пока непонятно, будет ли Lenovo развивать стандарт дальше и использовать его в своих аппаратах.
Pump Express. Ближайший конкурент Quick Charge — собственная технология компании MediaTek под названием Pump Express, успевшая получить уже третью версию. Особенностью Pump Express 3.0 является прямая (минуя встроенный контроллер) зарядка аккумулятора, когда слежением за температурой и режимом работы занимается блок питания. Для поддержки Pump Express 3.0 девайс обязательно должен иметь порт USB Type-C, а также один из поддерживаемых SoC (точный список компания не сообщает). Но, как и в случае с Quick Charge, информацию о совместимости с Pump Express необходимо уточнять для каждого конкретного смартфона. Например, поддержку стандарта получил Meizu Pro 6 с аккумулятором на 2560 мАч, который можно зарядить до 100% всего за час.
Adaptive Fast Charging. Из быстрых зарядок производителей смартфонов самый известный и распространённый, наверное, стандарт компании Samsung, который поддерживается всеми смартфонами S-серии начиная с Galaxy S6 и гаджетами линейки Note начиная с Galaxy Note 4. Максимальная мощность Adaptive Fast Charge составляет 15 Вт при напряжении 9 В — этого хватает, чтобы за полчаса наполовину зарядить аккумулятор Galaxy Note 5 на 3000 мАч.
VOOC Flash Charging/Dash Charge. В стороне от гонки быстрых зарядок не осталась и компания BBK, реализовавшая сразу два разных стандарта. Под брендом Oppo была представлена технология VOOC Flash Charging, которая способна обеспечить мощность 25 Вт при обычном напряжении в 5 В. На данный момент VOOC поддерживают семь различных смартфонов Oppo. Например, Oppo Find 7 с батареей на 3000 мАч за полчаса может зарядиться на 75%.
Что касается Dash Charge, то стандарт впервые появился вместе со смартфоном OnePlus 3. Отличие от VOOC, Dash Charge стал чуть менее мощным: при напряжении в 5 В он даёт лишь 20 Вт для зарядки аппарата. Другое заметное различие — поддержка зарядки только комплектным кабелем. OnePlus 3 благодаря Dash Charge может зарядиться до 63% за 30 минут, а полная зарядка занимает 75 минут.
Super Charge. Быстрая зарядка Huawei способна похвастаться не только незамысловатым названием, но и неплохими характеристиками: максимальная мощность до 22,5 Вт при напряжении 5 В. Работают с этой технологией пока только Huawei Mate 9 и Huawei P10/P10 Plus. Флагман оснащён батареей ёмкостью 4000 мАч, которую за полчаса получится зарядить до 57%.
Super mCharge. Наиболее многообещающей технологией на данный момент является разработка компании Meizu, показанная на MWC 2017. Блоки питания Super mCharge при напряжении 11 В смогут выдавать совсем уж невероятную мощность в 55 Вт — значение, которое ожидаешь от зарядного устройства ультрабука, но никак не смартфона. Это позволяет зарядить батарею на 3000 мАч всего за 20 минут. Помимо поддержки со стороны смартфона и зарядного устройства для Super mCharge требуется специальный кабель, способный работать на такой большой мощности. Однако пока непонятно, как именно блок питания будет определять тип кабеля (и будет ли вообще), ведь вставленный в зарядное устройство Super mCharge кабель с AliExpress легко может стать причиной пожара. Рабочие прототипы блока питания и смартфона со специальной батареей, как мы уже упоминали выше, были показаны в Барселоне, а выпустить первое массовое устройство с поддержкой данной технологии Meizu обещает в конце этого или начале следующего года.
USB Power Delivery — будущий отраслевой стандарт?
Ситуация с огромным количеством конкурирующих технологий на рынке не нравится Google. Владелец экосистемы хочет внедрить для всех Android-устройств единый стандарт быстрой зарядки через порт USB Type-C. Несмотря на то что стандарт под названием USB Power Delivery появился ещё три года назад, он до сих пор не получил широкого распространения. Но в скором времени всё может измениться: шаг навстречу Google уже сделала компания Qualcomm, которая сообщила о совместимости Quick Charge 4 с USB PD. За ней наверняка последуют и другие производители.
Особенностью USB Power Delivery является поддержка большого количества профилей, подходящих для зарядки любых устройств, от смартфонов до мощных ноутбуков. Пока работа USB PD предусмотрена в следующих режимах: 5 В/2 А (10 Вт), 12 В/1,5 А (18 Вт), 12 В/3 А (36 Вт), 12-20 В/3А (до 60 Вт) и 12-20 В/4,75-5 А (до 100 Вт). Несмотря на такие возможности и поддержку Google, широкого распространения USB Power Delivery среди Android-смартфонов можно ожидать не раньше чем через пару лет.
Для удобства мы занесли характеристики перечисленных выше типов быстрых зарядок в одну таблицу:
Одни твердят, что заряжать устройство быстрой зарядкой плохо, другие поучают не беспокоиться — «всё хорошо», призывают не верить интернету. Где же правда?
Предлагаем поставить точку в вопросе вреда быстрой зарядки раз и навсегда с использованием научных фактов и практических исследований.
Для этого мы обратились к работам немецких учёных, которые изучали особенности зарядки литий-ионных батарей в штатном и нештатном режимах. Они опубликовали результаты в Science Direct под номером «S2352152 X16300 147» в феврале 2016-го года. Кроме того, мы сравнили практический опыт с базой знаний профессионального сообщества Battery University (ссылки на публикации ниже).
Есть ли вред быстрой зарядки для аккумулятора?
Однозначно ДА. Есть. Быстрая зарядка вредна для литий-ионных и литий-полимерных аккумуляторов в гаджетах и электромобилях. И это неоспоримый факт [статья про осаждение лития в Battery University].
Вред быстрой зарядки усиливается в следующих ситуациях:
- • во время зарядки при температуре ниже +5°C (чем ниже, тем хуже);
- • при перезаряде аккумулятора (например, неисправен контроллер);
- • если батарея стареет и у неё растёт внутреннее сопротивление.
Быстрая зарядка приводит к разрушению тонкого защитного поверхностного межфазного слоя (SEI, solid electrolyte interface) на аноде. Графитовые слои расходятся, образуются дендриты.
Дендриты — металлические литиевые волокна на поверхности графита, если простыми словами.
При накоплении дендриты становятся причиной короткого замыкания. Надо ли говорить, что для батареи это конец? Причём порой с феерическим воспламенением.
Если быстрая зарядка так вредна, то почему её везде внедряют?
Производители стремятся защитить нас с вами от опасных последствий повреждения аккумулятора. Пользуются они всевозможными ухищрениями в логике контроллера.
Покупателю гаджета или электромобиля не нужно ни о чём беспокоиться — главное не допускать критически опасных действий.
Так, например, мы с вами можем не волноваться о внезапном пожаре из-за аккумулятора (хотя бывают исключения, в том числе из-за просчёта производителей). При использовании быстрой зарядки от неприятностей нас предостерегает встроенная защита.
Дендриты безопасны, когда есть защита
Устройства защиты помогают снизить риски и степень опасных последствий от образования дендритов внутри батареи. Но они всё равно ведут к деградации аккумуляторного элемента. Он быстрее стареет.
Из-за дендритов в защищённой литий-ионной батарее не происходит взрыва, но «мертвеет» литий и снижается запас ёмкости. Быстрая зарядка создаёт неоднородности внутри батареи. Это приводит к ускоренной деградации элемента питания.
На примере литий-ионной ячейки износ на 30% и более происходит за 600 циклов вместо 800 штатных и 1200 при бережной эксплуатации. Часть электрода при этом перезаряжается.
Но даже в самых плохих сценариях гаджет не представляет опасности:
- • с перегрузкой аккумулятора,
- • регулярной быстрой зарядкой с 0% до 100%
- • подключением повербанка на морозе.
Вредна ли быстрая зарядка для самого устройства?
Для гаджета или электромобиля — НЕТ. Не вредна. Сам процесс зарядки ничем не отличается от любого другого с точки зрения безопасности блоков управления питанием. В них заложены иные протоколы подачи тока и не более того.
- • Самое главное использовать хорошее зарядное устройство и правильный USB-кабель зарядки.
- • Важно не допускать перегрева аккумулятора, устройства и блока питания.
- • Заряжать литий-ионные и литий-полимерные батареи при минусовых температурах чревато их повреждением.
Быстрая зарядка — это и хорошо, и плохо
С точки зрения производителей (вроде Apple, Samsung, Oppo и других) и потребителей, кто часто меняет гаджеты — хорошо. Если продукт безопасен, то даже с такой несовершенной технологией, как быстрая зарядка его всё равно можно продавать и использовать безопасно.
С быстрой зарядкой устройство можно оснащать более ёмкой батареей.
Хорошее подспорье для маркетинга, согласитесь. Даже если смартфон или смарт-часы будут меньше служить. Ну и что? Всё равно через два года будут уже новые продукты, которые покупатель захочет приобрести взамен устаревшего.
Все типы быстрой зарядки телефона: список и большое сравнение стандартов
Но как же тогда быстрая зарядка выглядит с точки зрения практичного потребителя? Если устройство приобретается на много лет (больше, чем 3-4 года), то быстрая зарядка — это скорее плохо.
Напишите в комментарии, беспокоит ли вас снижение срока службы аккумулятора из-за быстрой зарядки?
Износ батареи рано или поздно становится проблемой каждого смартфона, будь то флагманский iPhone, Samsung или недорогой Xiaomi. Надежность аккумулятора — один из ключевых факторов при выборе девайса: возможность работать с устройством в течение дня так же важна, как и хорошая камера, и большой экран.
Потребность в высокой автономности сделала популярными быстрые зарядки, поскольку они позволяют за 20 – 30 минут восполнить приличный запас энергии. Однако с их распространением возникли и вопросы: вредит ли смартфону высокомощная зарядка, приводит ли она к потере емкости батареи и вызывает ли преждевременный износ. Издание CNet со ссылкой на инженеров и исследователей отвечает на главные вопросы.
Батареи смартфонов изменятся не скоро
Большинство гаджетов используют литий-ионные аккумуляторы. Создание аккумуляторов с высоким сроком службы — сложная задача, потому что технология не менялась десятилетиями. Основной прогресс в этом направлении достигнут благодаря энергосберегающим функциям и эффективному софту, который делает потребление энергии более плавным.
К разочарованию пользователей, основные усилия производителей сейчас направлены на улучшение батарей электрокаров, спутников и домашних энергосистем. От них требуется работать намного больше двух-трех лет — продолжительности среднего цикла смены смартфона. С другой стороны, в мобильный гаджет нельзя установить слишком большой аккумулятор, иначе получится смартфон-монстр вроде Energizer Power Max P18K Pop. Хотя его емкость все равно меньше, чем у Tesla.
При этом увеличенная емкость позволяет использовать больше энергосберегающих фишек вроде незаметной зарядки лишь до 80%. Батареи испытывает слишком высокую и вредную нагрузку на последних 20%.
Аккумуляторы телефонов могут обеспечить работу в течение дня, но обычно только с изначальными 100%. Это позволяет батарее работать в течение приемлемого времени между зарядками, но подвергает ее большей нагрузке из-за более высокого напряжения, необходимого для подзарядки.
Быстрая зарядка не повредит аккумулятор
Стандартный адаптер имеет выходную мощность 5 или 10 Вт. Адаптеры для быстрой зарядки увеличивают этот показатель до 18 Вт (iPhone 11 Pro), 25 Вт (Samsung Galaxy Note10) и выше — китайские вендоры периодически дразнятся 60-ваттными или 100-ваттными решениями.
Если с устройством все в порядке, такая зарядка не навредит ему. Все благодаря разделению процесса на два этапа. Во время первого происходит основной «импульс», который восполняет 50 – 70% — в это время аккумулятору ничего не угрожает, он впитывает энергию, как губка. Во второй фазе подача энергии существенно снижается, чтобы сберечь батарею от нагрузки. Из-за ошибки в схеме электропитания раньше взрывались Galaxy Note 7.
Перезарядить смартфон нельзя
Многие пользователи боятся передерживать устройство подключенным к сети. Эксперты же говорят, что это исключено, если только нет неполадок в электросхеме, в остальных случаях девайс сам перекроет получение заряда. Если вы не уверены в сознательности производителя, просто снимайте смартфон с зарядки на 80%.
Не давайте устройству разряжаться в ноль
Раньше было распространено убеждение, что новому смартфону нужно дать разрядиться до выключения для калибровки батареи. Современным гаджетом, опять же, это не нужно.
На самом деле полная разрядка аккумулятора вызывает химические реакции, которые со временем сокращают срок службы аккумулятора. Чтобы избежать полной разрядки, система отключают телефон, когда он достигает слишком низкого уровня заряда, пока ресурс батареи не кончился. Лучше начинать заряжать смартфона на 20 – 30%.
Высокие температуры вредят батарее
Тепло — настоящий враг аккумуляторов. Известно, что высокие температуры со временем сокращают срок их службы.
Поэтому телефон не стоит держать на сильном солнце, чтобы предотвратить перегрев, который со временем может снизить эффективность аккумулятора. В худшем случае он может взорваться. Опасный порог начинается с 30 °C.
Сторонние адаптеры и кабели безопасны
Если не использовать поддельные или поврежденные зарядки, батарее ничего не угрожает. Правда, может снизиться скорость зарядки.
Некоторые смартфоны, например от Huawei и OnePlus, используют запатентованная конструкцию, часть схемы, отвечающей за быструю зарядку, встроена в зарядное устройство. Чтобы воспользоваться всеми преимуществами фирменной быстрой зарядки устройства, необходимо использовать совместимое зарядное устройство. Другие производители, такие как Samsung и Apple, позволяют эффективно заряжаться с помощью различных кабелей и адаптеров питания.
Самый безопасный вариант — использовать зарядные устройства и кабели, которые входят в комплект, потому что при смешивании и согласовании зарядных устройств и кабелей с телефоном устройство может по умолчанию установить минимально возможную скорость зарядки.
Чем еще помочь автономности смартфона
Для того чтобы продлить срок службы батареи, можно использовать обычные приемы энергосбережения: уменьшение яркости дисплея, отключение беспроводной связи и геолокации, ограничение передачи данных в фоновом режиме.
Но правда в том, что как бы мы ни были осторожны, батарейки в наших телефонах дольше не прослужат. Хитрость заключается в том, чтобы получить от батареи как можно больше месяцев работы, не беспокоясь о ее состоянии.
Наверняка всем пользователям мобильных устройств хочется, чтобы аккумулятор не только работал как можно дольше, но и заряжался максимально быстро. Но есть одна проблема — пиковая мощность зарядки в последнее время неуклонно растет, однако законы физики говорят: с чем большим током проходит зарядка, тем выше должен быть нагрев батареи, а значит, аккумулятор будет быстрее терять емкость при большом количестве циклов заряда/разряда. Однако не все так однозначно, ведь создатели девайсов с быстрой зарядкой делают все возможное, чтобы значительно уменьшить деградацию батарей и сделать устройства более безопасными в целом. Более подробно об этом пойдет речь в статье.
Стандарты быстрой зарядки
Наиболее известным стандартом быстрой зарядки принято считать Quick Charge от компании Qualcomm. Ее первая версия, представленная еще в 2013 году, была рассчитана лишь на мощность в 10 Вт. Для многих бюджетных смартфонов она и сейчас остается самым распространенным вариантом. Иногда попадаются и еще более медленные зарядки. Но технология американской компании не стояла на месте: по мере развития она получала все большую мощность и совместимость с другими профилями зарядки. Версии QC 4.0 и 4.0+ стали работать с профилями Power Delivery и USB-PD 3.0 PPS соответственно. В июле 2020 года была представлена новая Quick Charge 5, выдающая мощность более 100 Вт, конечно, если стандарт поддерживается используемыми девайсами. Но в любом случае устройства будут брать столько, сколько им потребуется. Бояться перенапряжения или прочих проблем не стоит.
Для устройств, работающих на чипсетах от MediaTek, популярным стал стандарт зарядки Pump Express, работающий примерно так же, как аналог от Qualcomm: в новых версиях появилась ступенчатая регулировка напряжения. При этом вовсе не факт, что некоторые смартфоны с технологией PumpExpress смогут быстро заряжаться при использовании блоков питания с поддержкой QC, хотя и заявлено, что эта проблема устранена в новом стандарте Pump Express 4.0 за счет поддержки Power Delivery 3.0.
Так что же такое Power Delivery? На момент написания статьи это самый универсальный стандарт, позволяющий заряжать не только смартфоны и планшеты, но даже и ноутбуки. От него могут работать и современные мониторы. Мощность зарядки достигает 100 и более ватт.
При этом Power Delivery абсолютно безопасен за счет полного соответствия спецификациям USB и решает проблему с многообразием разъемов. По сути, портом Type-C, который и используется вмести с Power Delivery, сейчас не обладают разве что бюджетные и устаревшие устройства, а также мобильная техника Apple, но наверняка это лишь временные проблемы.
Анонсированная в июле 2020 года OPPO 125W Flash Charge стала невероятно мощным решением, способным (пока лишь в теории) примерно за 20 минут зарядить аккумулятор емкостью 4000 мА*. Но можно смело предположить, что на этом производители не остановятся и будут увеличивать показатели.
Имеется аналог под названием Realme 125W UltraDart Fast Charging, но во многом технологии похожи: для них нужен специальный блок питания и двойной кабель, способный выдержать огромные нагрузки без существенных просадок напряжения.
Пока же в смартфонах чаще встречаются менее мощные варианты — стандарты VOOC, SuperVOOC 2.0, SuperDart и т. д. К примеру, технология быстрой зарядки SuperDART Charge совместима с Quick Charge и Power Delivery. При мощности 65 Вт она способна зарядить аккумулятор емкостью 4500 мА*ч менее чем за сорок минут. Заявлена поддержка чипов, которые контролируют температуру и отвечают за общую безопасность зарядки, не давая аккумулятору нагреться выше 40° C.
Встречается и масса других стандартов — Samsung Adaptive Fast Charging, Motorola TurboPower, Dash Charge, Huawei SuperCharge, mCharge а также их модификации, но они не смогли предложить что-то уникальное, о чем ранее не шла речь в этой статье при рассмотрении самым популярных видов зарядки.
Принцип работы быстрой зарядки
Они состоят из катода, анода и полимерного электролита с растворенными солями лития. При зарядке происходит процесс интеркалирования — ионы лития попадают в структуру анода, тогда как при разрядке ионы проникают уже в катод. И тут надо понимать, что любая зарядка даже с маленьким током так или иначе способствует деградации аккумулятора в результате естественных процессов. Анод постоянно взаимодействует с электролитом, что приводит к потере его емкости, но и сам электролит тоже разлагается.
Существует огромное количество блоков питания, на которых указана зарядка с напряжением 9, 10, 11, 20 вольт и так далее, однако на саму батарею подается стандартное значение в 4.2 вольта, тогда как все остальное преобразуется в ток.
Компания Oppo и организация TÜV Rheinland провели тесты быстрой зарядки в своих лабораториях. В результате они пришли к выводу, что после 800 циклов быстрой зарядки первоначальная емкость аккумуляторов смартфонов уменьшается ненамного — примерно на 9%. Стоит ли верить таким данным, каждый решает сам. В любом случае, испытания наверняка проводились в оптимальных лабораторных условиях, а в реальных сценариях использования все может быть не так радужно.
Почему первая половина заряда происходит быстрее
Те, кто наблюдал за процессом зарядки, наверняка замечали, что первая половина зарядки проходит гораздо быстрее, чем вторая, а после 90% восполнение емкости батареи и вовсе может затянуться более чем на час. Это наглядно показывают графики зарядки различных аппаратов, которые сделаны с помощью тестера Power-Z и программного обеспечения ChargerLAB.
Зарядка смартфона Huawei Mate 30 Pro
Samsung Note 10+
Vivo X50 Pro
Honor View 30 Pro
По графикам видно, что некоторые мобильные устройства выходят на пиковую мощность зарядки чуть ли не в самом начале: всего примерно на 5-10 минут. Затем неизбежно снижается ток зарядки, а в некоторых случаях — и напряжение. Конечно, многое зависит от особенностей используемой зарядки, но в целом причина такого явления проста — современные аккумуляторы сравнительно легко переносят нагрев при малой степени заряженности, а вот когда заряд достигает определенного процента, могут начаться проблемы, поэтому контроллер заряда ограничивает поступающую мощность.
Опасен ли перегрев при быстрой зарядке
Основная причина износа аккумуляторов заключается в их нагреве во время зарядки и в большом количестве использованных циклов зарядки/разрядки. Будет разумно предположить, что именно быстрые варианты зарядок наиболее опасны. В теории это так, но есть интересные решения для борьбы с нагревом. К примеру, в некоторых устройствах начали использовать по два параллельно соединенных элемента питания. Когда ток распределяется на несколько ячеек, каждая из них нагревается меньше, а зарядка становится более быстрой.
Правила безопасности
Порой пользователи склонны винить быструю зарядку абсолютно во всех грехах, особенно если наблюдается значительное уменьшение срока работы девайса. Но необходимо помнить о некоторых правилах использования. В первую очередь, не допускайте перегрев устройства: не оставляйте его надолго на солнце или в очень теплых местах, не накрывайте чем-либо во время зарядки и не допускайте переохлаждения.
Механические повреждения могут привести к вздутию аккумулятора и более серьезным проблемам — вплоть до возгорания и взрыва, а значит, стоит быть аккуратным при использовании устройства, хотя почти во всех случаях основной удар примет на себя корпус. Повредить аккумулятор можно и при разборке смартфонов и планшетов. Поэтому ни в коем случае не повторяйте то, что, начиная с шестой минуты, делает автор видеоролика, расположенного чуть ниже.
Не рекомендуется пользоваться мобильными устройствами во время зарядки, что в особенности касается сложных задач вроде запуска тяжелых приложений и игр. Во-первых, есть немалый риск со временем расшатать разъем зарядки, даже если это современный Type-C. Во-вторых, устройство, работающее на полную мощность, создаст дополнительную нагрузку и приведет к более высокому нагреву, и неизвестно еще, как с этой проблемой справятся чипы, контролирующие температуру.
А вот оставить заряжающийся смартфон на ночь допустимо, так как зарядка автоматически прекратится, когда заряд аккумулятора достигнет максимума. Но есть мнение, что до 100% заряжать аккумулятор не стоит (хотя это и не опасно), как и допускать глубокой разрядки. Надежнее, когда заряд доходит примерно до 80%, а вот с разрядом все сложнее, так как в разных смартфонах после того, как индикатор покажет 0%, остается разное количество емкости. Но можно точно сказать, что разряженный аппарат не стоит неделями, а то и месяцами оставлять без подзарядки (особенно на холоде). Напряжение в батарее может упасть настолько низко, что мобильное устройство перестанет реагировать на подключение к блоку питания.
Не должно возникнуть проблем и при использовании сторонних блоков питания или кабелей, но нужно учесть, что они могут существенно снизить скорость зарядки, так как не все протоколы совместимы. Дешевые низкокачественные аксессуары способны сильно нагреваться и давать большую просадку напряжения, что не пойдет на пользу вашим устройствам и может стать причиной короткого замыкания. Некоторые китайские бюджетные устройства все еще комплектуются аксессуарами низкого качества. Их желательно заменить на более надежные аналоги.
Итоги
К 2020 году создано большое количество стандартов быстрых зарядок, но нельзя однозначно сказать, что все они вредны или абсолютно безвредны. Тем не менее, некоторые производители находят способы уменьшить нагрев при зарядке, что существенно увеличивает жизнь аккумуляторов.
Поэтому, покупая девайсы с самыми новыми стандартами зарядки, можно особо не бояться, что батареи взорвутся или с ними что-то случится. Большинство трагических случаев случается из-за брака, механических повреждений или неправильных условий эксплуатации.
В нормальных условиях аккумулятор даже при ежедневной зарядке должен прослужить несколько лет, что очень важно, поскольку разобрать большинство современных девайсов без повреждений как минимум проблематично. А для некоторых малоизвестных китайских устройств найти аккумулятор бывает сложно или вовсе невозможно.
Ярые противники быстрых зарядок часто призывают прочитать учебники физики, но технологии не стоят на месте и ни один учебник не расскажет обо всех нюансах современных зарядок. К тому же некоторые детали производители держат в секрете. Так или иначе, всегда можно найти массу хитростей, уменьшающих негативное воздействие высокой мощности. Часть этих хитростей была описана в статье.
Однако у некоторых производителей, к примеру, у Samsung и Huawei, в операционной системе можно найти функцию, которая отключает быструю зарядку, даже если она поддерживается блоком питания — видимо, для тех пользователей, которые сомневаются в целесообразности этой функции и хотят пользоваться своими смартфонами как можно дольше.
Читайте также: