主流快充方案的幾種設計思路探討

隨著智能時代到來，智能手機已在人們的日常生活中不可或缺，但是智能手機耗電量大，充電時間較長且電池都是鋰電池，電池不斷充放電會減少電池的使用壽命，因此電池的續航能力就成為巨大挑戰，如何實現電池的快速充電成為解決問題的關鍵。
關鍵詞：快充快速 充電充電技術

隨著智能時代到來，智能手機已在人們的日常生活中不可或缺，但是智能手機耗電量大，充電時間較長且電池都是鋰電池，電池不斷充放電會減少電池的使用壽命，因此電池的續航能力就成為巨大挑戰，如何實現電池的快速充電成為解決問題的關鍵, 自從法國科學家普朗特發明鉛酸蓄電池后的一百多年里，電池充電一直采用小電流（約 0.1C）恒流充電法，由于充電時間太長、充電效率低，此方法限制了電池的應用。20 世紀60 年代中期，美國科學家馬斯提出了電池快充基本定律——馬斯三定律之后，電池快速充電開始得到了人們的極大重視，幾十年來，人們對快速充電的模式和停止充電的控制方式進行了大量的深入研究，提出了多種切實可行的方法。

（1）連續大電流快充模式：就是先用連續的大電流對手機進行快速充電，當電池電壓升高到了難以承受此充電電流的時候，再轉入涓流充電，直至電池充滿為止。
（2）充電電流遞減快充模式：通常也被稱之為充電電流沿可接受充電電流曲線快充模式，充電曲線如圖所示。

圖中曲線為馬斯可接受最大充電電流的曲線，折線為實際充電電流曲線。在開始階段，為了能盡量靠近曲線，先用一個比較接近曲線的恒定電流進行充電，當電池無法再接受這么大電流的時候，就會調整充電電流到一個比較小的值，再用這個恒定的電流去充電，這樣反復循環，一直沿著馬斯可接受最大充電電流的曲線，直至電池充滿。從原理上來說，這種充電方法是比較接近電池可接受的最大充電速度，但是在國內外的實際應用中，出現了問題：第一，這種快充機制很難設計，因為各類電池、各個廠家之間的電池可接受充電電流曲線各不相同，所以很難做到兼容；第二，這種化學材料，很容易在充電過程中產生極化現象，而這種方式很難消除該現象，所以充電時間并沒有理想的那么快。

近年來，手機快充技術越來越多的被手機廠商們使用和青睞?！俺潆娢宸昼?，通話兩小時”，這句經典的臺詞是快充最好的廣告語了，現在安卓旗艦手機很多都有快充技術了，而蘋果手機卻未增加這項功能。不過也有人擔心快充會損害電池。那么什么是快充呢？快充又是否會損害電池呢？ 現代的快速充電是一個相對籠統的概念，它有著三種不同的實現形式：（1）電壓不變，提高電流;（2）電流不變，提升電壓;（3）電壓、電流均提高。

目前真正意義上的快充技術其實有兩種：一種是閃沖技術，一種是高通的Quick Charge 2.0技術。這兩種技術都需要“充電器與手機”相結合才能實現，缺一就會影響效果。

什么是閃沖技術？

閃沖可再分兩個實現方式：一個是分段充電電流控制，簡單來說，其實就是在手機電池電量較低時，采用較大電流充電，隨著充電電壓升高，充電電流逐級降低，這就是所謂的分段充電電流控制。 這就好比是往水球里注水，一開始大水量注水速度是快了，但水球很有可能會炸掉;小水量注水的話很安全但太慢。解決辦法就是，開始時慢慢注水，隨后增加水流加速，當接近最大容量時，再減少水流，這種辦法在時間和容量上達到平衡。 另外一個是充電線纜和電池的多線路設置，閃充的充電線纜線路是由普通的4針或5針擴充為7針，打個比方，這就好比把高速公路從雙車道改成了四車道，相同時間內充好的電量也會增加一倍。這種方式有效解決了大陸電流下電池發熱問題，不過卻會出現兼容性問題，因為該閃充的精髓主要集中在充電器上，所以用別家的充電器時，充電效率就會大打折扣。

同時，如果你用閃充充電器給其他手機充電，因為手機沒有相應的適配，所以充電效果也不過是等同于大電流充電，效果也不會有與閃充適配的手機好。因而，充電器與手機一個都不能少。 高通Quick Charge 2.0快充，其核心技術是通過提高充電器電壓來降低充電電流，從而減小在充電線路上的功耗，在手機端會有相應的降壓電路，該電路將高壓低流變換為低壓高流。
從本質上來說，閃充和Quick Charge 2.0是相同的，都是通過在電池初期給手機電池供給較大的充電電流，隨著電池電壓升高而逐漸降低充電電流。 時間問題是人類一直面臨的重要問題。

不斷提升利用時間的效率推動著人類的進步和發展。手機從僅僅只有通話功能的“大哥大”到現在萬能的智能手機時代，手機的功能被大大的拓展，也得到了巨大的發展。特別是進入4G時代后，完善的移動網絡、開源的智能系統，使得手機應用獲得一輪爆發式的發展并覆蓋了生活的方方面面。手機娛樂包括聽音樂、看視頻、玩游戲、在線游戲等；手機互動包括手機上網瀏覽新聞資訊、空間信息、微博、QQ、微信等等社交聊天類軟件；手機閱讀包括學習資料、手機報、電子小說等?？梢哉f手機應用已無處不在，涉及到了生活的角角落落，已成為代人工作、生活的必備品。