快充IC坏了会怎样与ic快充什么意思

电池充电基础知识 锂离子充电器IC是调节电池充电电流与电压的设备,常用于便携式设备,如手机、笔记本电脑和平板电脑等。与其他化学成分的电池相比,锂离子电池是能量密度最高的电池之一,其单节电池提供的电压更高,承受的电流也更大,而且在电池满电时无需涓流充电。不过,锂离子电池没有记忆效应,这意味着它不会“记住”在电量完全耗尽之前剩余的电量。锂离子电池必须采用特殊的恒流恒压 (CC-CV) 充电曲线进行充电,充电曲线可根据电池温度和电压水平自动调整。 充电曲线 充电曲线是锂离子电池的一项基本特性,它描述了电池充电时,电池的电压和电流如何变化。 为简化起见,充电曲线可以通过一个坐标图来表达,其X 轴表示时间,Y 轴表示电池电压或电池电量。通过该曲线可以洞见电池的安全特性,并了解如何优化电池充电。图 1 所示为 FH4056A 的充电曲线。

锂离子电池遵循相对常见的充电曲线,下面将进行详细的描述。需要注意,如果充电器 IC 提供可配置功能,设计人员将能够为这些充电阶段设置自己的阈值。由于大多数电池制造商只为不同的最大充电电流水平设定同一阈值,因此阈值可配置功能非常有用。可配置的阈值能够提供一层额外的安全保护,保护电池免受过压、过热条件以及过载的影响,从而避免电池的永久损坏或容量降级。

涓流充电:涓流充电阶段通常只在电池电压低于一个极低水平(约2.1V)时采用。在这种状态下,电池组的内部保护 IC 可能由于深度放电或发生过流事件已经断开了电池。充电器 IC 提供一个小电流(通常为 50mA)为电池组的电容充电,以触发保护 IC ,合上其 FET重新连接电池。虽然涓流充电通常只持续几秒钟,但充电器 IC 仍然需要集成一个定时器。如果电池组在一定时间内未重新连接,则定时器停止充电,因为这表明电池已损坏。

预充电:一旦电池组重新连接或处于放电状态,就进入预充电阶段。预充电期间,充电器IC开始以一个较低的电流水平为耗尽的电池安全充电,该电流通常为 C / 10(C 为容量,以 mAh 为单位)。预充电使电池电压缓慢上升。其目的是在低电流水平下对电池进行安全的充电,以防止损坏电池,直到其电压达到一个较高的水平。

恒流(CC)充电: 恒流(CC)充电也被称作快速充电阶段,下文将对其进行详细介绍。恒流充电在预充电之后开始,一旦电池电压达到每节3V 左右即开始恒流充电。在恒流充电阶段,电池可以安全地处理 0.5C 至3C 之间的较高充电电流。恒流充电会持续到电池电压达到“满电”或浮动电压水平,然后进入恒压充电阶段。

恒压(CV)充电: 锂电池的恒压(CV)阈值通常为每节4.1V至4.5V。充电器 IC 会在恒流充电期间监测电池电压。一旦电池达到恒压充电阈值,充电器IC就会从恒流转换至恒压调节阶段。当充电器 IC 监测到外部电池组电压超过了电池组中的实际电池电压,就开始执行恒压充电。这是由于存在内部电池电阻、PCB 电阻和来自保护 FET 和单电池的等效串联电阻 (ESR)。充电器 IC 不应允许电池电压超过其最大浮动电压,以保证安全的运行。

充电截止: 当恒压充电阶段,当流入电池的电流降至设定阈值(约为 C / 10)以下时,充电器 IC即终止充电周期。此时,电池被认为已充满电,充电完成。如果充电器 IC 的充电截止功能被禁用,充电电流会自然衰减至 0mA,但实际中很少这样做。因为在恒压充电期间,进入电池的电荷量呈指数级下降(因为电池电压的增大就如同一个大电容器),在容量增加极少的情况下,为电池充电需要非常长的时间。

任一时刻的实际充电电流都可能低于设置值,其原因包括各种环路调节,例如输入电流限制、输入电压限制、散热调节或电池温度。有关电池安全的更多信息,请参阅下文中的安全部分。

 

IT时报记者 李玉洋

6年前,在那个普遍5V1A的充电时代,OPPO率先在手机中引入超级闪充概念,从此“充电五分钟,通话两小时”深入人心,在相当长的时间里成为OPPO的品牌标签。

时至今日,手机充电已经进入全新的时代,快充正成为所有手机的标配。不用晚上睡觉前为手机插上充电,只要利用早晨刷牙、洗脸的碎片时间,最新充电技术即可为你准备好50%的电量。同样,就算出差在外,你也不用担心手机没电,哪怕只要给你10分钟的充电时间,就足够你坚持一整天。

没错,快充正在改变你的生活方式。

关于快充:这些知识你需要知道

解码快充的秘密

锂电池之于智能手机,就像钢铁侠胸前的反应堆一样,为智能手机提供能量。充电时,锂离子从正极移动到负极,储存在负极中;放电时,锂离子则从负极移动到正极,形成电流供电。锂电池充电的速度,实际上是电能转化为化学能的速率,也就是充电功率。在电池容量不变的情况下,要实现快速充电就必须提高充电的功率,这是快充技术的终极目的。

快充技术是指在单位时间内向锂电池注入更多的电荷来缩短充电时间的充电技术,根据物理学公式(功率=电压×电流),提升充电功率主要有三种方式:电流不变,提升电压;电压不变,提高电流;电压、电流两者都提高。

然而,简单地提高充电电压或者电流,会带来电池发热、能量损耗、电池加速老化甚至安全问题。因此,真正有效的快充技术是在不给电池造成损害的情况下,根据锂电池充电过程中不同阶段特征,实时调节充电电压和电流,实现快速充电的效果。

通常情况下,锂电池的充电过程(即电芯充电)主要分为三个阶段:恒流预充电、大电流恒流充电与恒压充电。在恒流预充电阶段,手机先以小电流进行充电,直到电压恢复正常的水平,该阶段主要发挥恢复性充电的作用;在恒压充电阶段,此时电池电压已经达到一定的数值,手机的电量基本在90%左右,手机将保持电池电压不变,逐渐减少充电电流值。如果此时维持较大的充电电流,锂离子容易在电池负极附近堆积、长大成树枝状的晶体,俗称枝晶;枝晶长大后会刺破正负极之间的隔膜,形成短路。因此,为了电池的安全,要实现快充只能选在大电流恒流充电阶段。

充电流程一般由手机内置的电源管理芯片控制,而充电器大部分情况下仅是根据电源管理芯片的指令进行调控而已。电源管理芯片不仅能实现整机电源的管理,还能解决从适配器到压降电路之间的协议握手。所谓协议握手,就是适配器输出与充电设备输入之间的协调,协议则是各家厂商各自协定的电压电流标准。

需要指出的是,由于手机数据线、内部充电电路本身都存在着电阻以及能源转换的损耗,因此,充电适配器上标称的输出功率永远会发生偏差,这是技术上无法避免的。

主流快充协议特征

目前,业界已推出多种快充技术方案或快充协议,主要分为高电压低电流、低电压高电流和高电压高电流三种技术路线,包括高通Quick Charge、联发科Pump Express、OPPO VOOC闪充、华为Super Charge以及vivo Super Flash Charge技术。

高通、联发科这些芯片厂商是走高电压低电流技术路线的坚定代表。高通最新发布的Quick Charge 5快充技术可在5分钟内完成50%的充电量,输出功率是Quick Charge 1的10倍,且支持2S电池和20V功率输出。此外,Quick Charge 5还支持12档位的电压、电流和温度保护,增强安全性并帮助延长终端的电池寿命。然而,电压增大的同时手机更易发热,是这种技术路线的最大缺点。

OPPO闪充技术是低电压高电流技术路线的代表,并且在这条路上越走越优秀。7月15日,OPPO在新品发布会上正式揭开自家125W超级闪充和65W AirVOOC技术,其中125W超级闪充不仅5分钟能将等效4000mAh电池能量的手机充至41%,20分钟完全充满,更能将熄屏待机充电时的温度严格控制在40℃以下,让闪充始终保持高效、安全不发烫。虽然手机在充电时发热不严重,但是充电器发热严重,这类快充需要对适配器、电池IC 等整套系统进行定制,导致成本较高。

而高电压高电流技术路线尽管能同时增大电压和电流,但缺点也很明显,就是增大电压的同时会产生更多的热能,并且电压与电流并不可以无限制随意增大。所以,这种技术路线不是主流技术。

值得注意的是,为了兼容市场上各类快充技术方案,USB标准化组织推出了综合性的快充协议USB PD。作为USB标准化组织推出的快速充电的标准,USB PD可利用USB 接口实现快速充电,最高支持100W的大功率快充。最新发布的第三代USB PD快充技术增加了PPS功能,从而优化电脑传输策略,实现智能化充电。

那些有趣、有品的快充单品

当产生电量焦虑时,能解决的唯有快充和移动充电宝了。对于那些紧急情况下的碎片时间充电(比如说“充电五分钟”之类的)来说,大功率快充依然有着无法替代的体验优势。

OPPO 50W超闪饼干充电器

参考价格:近期上市

从外形上看,OPPO 50W超闪饼干充电器整体如鹅卵石般圆润,厚度仅10.5mm,可轻松放置于衬衫、牛仔裤口袋,超小无负担,大小就像一块旺旺仙贝。

别看这个饼干充电器身材娇小,它的充电本领可不小,除了兼容Super VOOC和VOOC 闪充,支持27W PD、18W QC和50W PPS等行业通用快充协议,可为手机、平板电脑等设备进行快充。

雷柏PA65氮化镓充电器

参考价格:149元

在新材料GaN氮化镓的加持下,雷柏PA65拥有65W高功率的同时,体积也缩小到掌心可握,轻松携带。产品采用90°可折叠插头以及USB-A+USB-C双口输出,可同时为笔记本、手机、移动电源的产品充电。

雷柏PA65支持PD3.0/QC3.0/QC2.0/PPS(5.2V-11V)/FCP/AFC等绝大部分快充协议,覆盖主流的品牌手机和笔记本,而且USB-C的输出功率最大达到了65W,可以为苹果MacBook、华为Matebook、小米笔记本供电使用。USB-A+USB-C双口的最大输出功率也达到了57W,让多设备同时充电不掉速。

realme 5V6A的30W智慧闪充

参考价格:无单独销售

作为OPPO子品牌,realme的快充技术似乎也复刻了本体“充电五分钟,通话两小时”的记忆点,在realme V5身上呈现的版本变成了“充电3分钟,听歌5小时”。这份豪横来自5V6A的30W智慧闪充,内置5000mAh的大电池65分钟即能完全充满。

从官方给出的数据来看,realme 30W智慧闪充的实测充电时长甚至比友商的33W快充更短。这是如何做到的?据了解,realme通过优化涓流充电算法、把降压模块放在充电器上等方法,进而实现超过99%的充电转换效率,达到“压榨”30W闪充的效率上限,闪充的时间也得以压缩。realme还强调,这次的闪充方案背靠智能五芯保护系统,又快又安全。但需要指出的是,30W和33W的峰值充电功率差异不大,realme这种智慧闪充的优势并没有更大功率的快充方案明显。