急速充電、急速充電…スマートフォンの急速充電はどのように機能しますか?

スマートフォンはフォーマットの成長に伴ってバッテリーの容量が徐々に増加していますが、メーカーがユーザーの生活を楽にするために見つけた唯一のトリックはこれだけではありません。自律性の向上に加えて、ほとんどのモデルが急速充電システムを提供するようになりました。これは、バッテリーの進化の欠如を補うために発見された回避策です。シンプルな 5 ワットの充電器でこれらのスマートフォンを充電するのに 3 時間以上かからないように、メーカーは次のようなサービスを提供しています。より高い電力を供給できる充電器。

最大 25 W を吸収できるデバイス、つまり従来の充電器よりもほぼ 5 倍速く充電できるデバイスがすでに確認されています。最大 65 W の充電が可能なものもあります。急速充電について詳しく説明する前に、充電器内で電気と測定単位がどのように機能するかを簡単に見てみましょう。

急速充電器

充電器を見れば、ワット単位で表される出力を簡単に計算できます。充電器は、スマートフォン向けに、出力の電流強度 (アンペア単位) と電圧 (ボルト単位) を指定します。充電器の電力をワット単位で計算するには、単純に強度に電圧を掛けます。たとえば、5 ボルトで 1 アンペアの電流を供給できる従来の充電器の場合、出力で 5 ワットの権利が与えられます。 10 ボルトで 6.5 アンペアを供給する Oppo の SuperVooc 4.0 充電器では、スマートフォンは 65 ワットを受信できます。さらなるパワーとは何でしょうか?スマートフォンのバッテリーの充電時間を短縮します。

この記事の残りの部分をよりよく理解するために、バッテリーの再充電時間は線形ではないことを指摘しておきます。したがって、バッテリーの半分が非常に短時間で再充電できるとしても、残りの半分、さらには最後のパーセントの再充電には非常に長い時間がかかります。したがって、急速充電は、充電の前半で非常に高い電力を送信し、後半でこの電力を細かく調整することで構成されます。この最後の作業は、バッテリーを損傷しないようにするため、最もデリケートな作業です。

安全上の理由から、急速充電に対応したバッテリーには、アノードとカソードの間に従来のバッテリーよりもはるかに厚いセパレーターを組み込む必要があります。このセパレーターの厚みが増すと、論理的にはバッテリーのサイズが増加しますが、容量は増加しません。したがって、同じ容量の場合、メーカーは、容量が大きいが急速充電ができないバッテリー、または容量が小さいが急速充電ができるバッテリーのどちらかを選択する必要があります。

クアルコムの急速充電

技術仕様

歴史的

2012 年 6 月、クアルコムは充電器用電子回路の設計を専門とする会社であるサミット マイクロエレクトロニクスを買収しました。 2013 年 2 月には、対応スマートフォンの充電時間を 40% 短縮できる Quick Charge 1.0 規格が誕生しました。このため、スマートフォンには特別なチップを組み込む必要がありました。実際、この規格では、互換性のあるスマートフォンで 10 ワットの充電器 (5V – 2A) を使用することができました。次に登場したのは Quick Charge 2.0 標準で、今回は最大 36 ワット (12V – 3A) でスマートフォンの充電時間を 75% 短縮できます。 3A の強度を利用するには、特別な急速充電充電器が必要です。

2015 年フィン、クアルコムはQuick Charge規格のリビジョン3を発表、再びクールダウンが短縮されました。 Quick Charge 2.0では最大12ボルトだったのに対し、今回は20ボルトの電圧での使用が可能になりました。クアルコムは、3.6 ～ 20 V の間で 200 mV ステップで、より詳細な電圧管理を統合することでさらに前進しました。以前は、スマートフォンは充電の進行状況に応じて 4 つの異なる電圧しか選択できませんでしたが、現在は 80 の電圧を選択できます。このように電圧をより細かく管理することで充電が速くなり、充電の最後の数分間にスマートフォンに供給される電力を可能な限り微調整できるようになります。したがって、クアルコムは、容量 2,750 mAh のバッテリーについて 30 分で 71% の再充電を約束します。

今ならできるQuick Charge 4.0を頼りに。バージョン 3.0 の進歩を維持しながら、優れた最適化を提供し、20% 高速充電して 30% 効率的なエネルギー管理を約束します。 INOV アルゴリズムは、デバイスと電源の発熱に動的に適応することで、より適切に考慮できるように改訂されました。注意すべき最も重要な点は、Quick Charge 4.0 が無料の USB 標準と互換性があることです。電力供給これは、QC4 充電器をそれをサポートするあらゆるデバイスと互換性があることを約束します。

2017 年には、このテクノロジーの改訂版が発売される予定です。sous l'appellation クイックチャージ 4+。これにより、パフォーマンスが再び向上し、充電が最大 15% 速くなり、加熱がさらに最適化されるため効率が最大 30% 向上すると発表されています。何よりも、ブロックとスマートフォンの温度を同時に監視します。

OnePlus ダッシュチャージ / ワープチャージ

技術仕様

歴史的

OnePlus 3 により、中国のブランドは急速充電の点で革新をもたらしました社内の Dash テクノロジーを使用。この名前の下には、Oppo に似た急速充電機能が隠されており、電圧は 5 ボルトですが強度は 4 アンペアで、最終的には 20 ワットの電力が得られます。繰り返しますが、急速充電の利点とともに、低電圧（発熱がほとんどない）の利点が得られます。一方、Oppo と同様に、Dash の高速充電には、やはり充電用のピンが多い特別な USB ケーブルが必要です。 OnePlus は、30 分の急速充電で OnePlus 3 の 63% のバッテリー容量 (3,000 mAh) を約束します。

2018年以降、OnePlusはその名前を削除することを余儀なくされました「ダッシュチャージ」 法的な理由により。注ぐOnePlus 6T マクラーレン エディション、ブランドはこうして移転しました« ワープチャージ30» これは、その名前が示すように、30 W の電力を提供します。これを行うために、OnePlus は 6 V の強度と 5 A の電圧を提供します。

2020 年現在も、この 30 W の電力がこのブランドの最新スマートフォンで動作しています。ワンプラス8などワンプラス 8 プロ。

Oppo VOOC / フラッシュチャージ & Realme DART

技術仕様

歴史的

Oppo は、VOOC と呼ばれる独自の高速充電ソリューションも開発しました。クアルコムのソリューションとは異なり、Oppo は電圧を上げることを選択せず​​、電流強度のみを増やすことを選択しました。したがって、VOOC は 5 アンペア、4 ボルトで 20 ワットを供給できます。

12 ボルトや 20 ボルトではなく 4 ボルトを使用する利点は、充電時にバッテリーが過度に加熱するのを防ぎ、火傷をせずに電話機を使用できることです。 Oppo は独自のバッテリーも使用し、複数のセルを統合して電流を最適化します。最後に、Oppo が使用する USB ケーブルは、より多くのコネクタが組み込まれているため、特別です。 Oppo は、容量不明のスマートフォンのバッテリーの 75% を 30 分で充電すると発表しました。

2016 年の初めに、Oppo、Super VOOC Flash Chargeを発表これにより、2,500 mAh のバッテリーをわずか 15 分で充電できます。充電器は引き続き 5 ボルトの電圧を使用しますが、パルス充電を使用するため、充電時間全体にわたって総電力を正確に変化させることができます。 Oppoはまた、スマートフォンではまだ利用できないこのテクノロジーと連携するために、真新しいバッテリーが使用されることも指定しています。

2018 年、Oppo は Oppo Find で Super VOOC を開始しました。OPPO RX17 プロ。 50Wのパワーにより、次のことが可能です。充電器 l'Oppo Find Xわずか30分で。

2019年は、リノエースこれは、65 W の電力に対応した充電機能を備えた新しい外観を開始します。これは、同じ充電器であり、X2 プロを探す、しかしオッポのいとこでもあります。Realme X50 プロ。ただし、Realme では、充電テクノロジーの名前が SuperDart に変更されました。

2020 年の発表により、ついに象徴的な 100 W の基準を超えました。l'Oppo フラッシュチャージ(そしてRealme UltraDART）。この技術は、20 V / 6.25 A の電流を使用し、3 つの並列回路を介して 10 V / 12.5 A の電流に変換します。

加熱を避けるために、BBK Electronics ブランドは、電話機のバッテリーと電源の両方に 10 個以上の温度センサーを統合し、40 度を超えないように充電速度を制限します。 Oppo は、4000 mAh バッテリーの充電には約 20 分かかりますが、このセキュリティがなければ 10 分しかかからないと説明しています。

このテクノロジーは、最大 65 W の USB Power Delivery (PD)、Qualcomm Quick Charge (最大 36 W) などの他のプロトコルとも互換性があります。

サムスン高速充電

技術仕様

歴史的

サムスンでは、急速充電の役割を果たすアダプティブチャージを見つけました。したがって、Galaxy S7 に付属の充電器は、12 ボルト、2.1 アンペアで最大 25 ワットを供給できます。繰り返しになりますが、Samsung はクアルコムの Quick Charge テクノロジーを次のように使用しています。サンディエゴの会社のエンジニアがCES 2016中に私たちに語った。。 Samsung によると、Adaptive Charge は Galaxy S7 のバッテリー (3,000 mAh) の 50% を 30 分で再充電できるとのことです。

の上ギャラクシーS20, ただし、サムスンはさらに一歩進んで、全製品に25Wの充電器を提供しました。ザサムスンギャラクシーS20ウルトラただし、 と同様に、45 W の電力と互換性があります。ギャラクシーノート10プラス、一方、S20などS20プラスまた、プログラマブル電源 (PPS) を使用して、充電器の電圧と強度に応じて充電中に熱要素をオンザフライで管理します。

ファーウェイスーパーチャージ

技術仕様

歴史的

ファーウェイでは、急速充電テクノロジーは SuperCharge と呼ばれています。 2016 年の時点で、メーカーは、電圧 5 または 9 V、強度 2 アンペアの 10、15、または 18 W の充電器を提供しています。スマートフォンの長年と世代を経て、このテクノロジーは最大 22.5 W (4.5 A で 5 V) に達するまで進化しました。

とMate 20 プロ同社は、40 W (10 V、4A) の電力を提供する SuperCharge 2.0 を発売し、約 30 分で自律性の 70% を回復できるようにしました。 Oppo の Super VOOC の結果に迫る偉業です。 2020 年現在も、この 40 W 急速充電が搭載されています。ファーウェイP40プロ。

モトローラ ターボパワー

技術仕様

歴史的

Motorola は、TurboPower と呼ばれる独自のテクノロジーも提供しています。充電器が互換性があることから、部分的にQualcommのQuick Charge 2.0規格に準拠しているようです。しかし、モトローラ社は、同社のエンジニアがバッテリー設計者と協力して充電を最適化したと述べている。ソフトウェア部分も、充電中のエネルギー管理を改善するために、バッテリー専用になります。ほとんどのハイエンド Motorola スマートフォンには、12 ボルト、2.15 アンペアで 25 ワットの電力を実現する TurboPower 25 アダプターが付属しています。 Motorola は 15 分で 1000 mAh の充電を発表しました。

ほとんどの Motorola スマートフォンは、エントリーおよびミッドレンジであっても、現在この恩恵を受けていることに注意してください。これは特に当てはまりますMoto G6の。

メディアテック ポンプ エクスプレス

技術仕様

歴史的

MediaTek が開発したのは、Pump Express と呼ばれる独自の急速充電ソリューション。 4 つの異なるバージョンで利用可能です: Pump Express Plus、Pump Express Plus 2.0、ポンプ エクスプレス 3.0ポンプエクスプレス4.0。バージョン 3.0 はコネクタを備えたスマートフォン用に予約されていましたUSBタイプC出力電圧は 3 ～ 6 ボルト (10 ～ 20 mv ステップ)、強度は 5 アンペアを超える場合があります。したがって、低電圧のおかげで発熱が少なく、最大約 30 ワットまで上げることができます。したがって、MediaTek は、容量 2,060 mAh のバッテリーの場合、Pump Express 2.0 標準の場合は 30 分で 75% の再充電がわずか 20 分で完了すると発表しました。

2018 年、MediaTek はバージョン 4.0 を発表しました。ワイヤレス充電器との連携に加え、USB Power Delivery を利用して約 30 W の電力を供給します。

USB電源供給

技術仕様

歴史的

スマートフォンへの USB Type-C コネクタの導入により、急速充電機能のない携帯電話の充電速度。それで、USB Type-C コネクタにより 15 ワットの電力を送信できますスマートフォンと充電器の間、強度 3 アンペア、電圧 5 ボルト。したがって、あまり熱くなりすぎない充電状態が維持されますが、その速度は Qualcomm、MediaTek、または Motorola のメカニズムよりもはるかに遅くなります。

さらに、USB 3.1 規格もついに USB Power Delivery を推進します。この規格は誰でも使用でき、最大 100 W の最大電力を達成するために電圧と電流を変更できます。急速充電の場合でもそうでない場合でも、1 台の充電器をスマートフォンにも使用できるように設計されています。 、ラップトップよりも。

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