智能手机快速充电的潜在挑战和局限性

智能手机制造商喜欢相互竞争，尤其是在硬件规格方面。虽然设计、用户体验和构建质量很难精确衡量，但规范通常都有具体的数字可以比较，可以很自信地说“X大于Y”，显然是指X更好。

这就是我们最终如何面对手机厂商之间的所有不同种族：他们的手机拥有最多的处理器核心或RAM，最大的电池和最新的最高充电速度。

但是，提高充电速度并不像在盒子里放一个大的电源适配器，每天打电话那么简单。就像你不能只换一个500马力的车的发动机而不换变速箱，刹车，悬挂等。同时，您还必须加强智能手机的整个电源基础设施，以消除这些问题。充电时间增加了几分钟。

让我们来看看这个难题的所有主要部分，以及制造商在试图缩短充电时间时面临的障碍。开始.

充电适配器

不起眼的电源适配器是每种快速充电技术的未知英雄。无论其品牌还是型号，除非搭配强大的电源适配器，否则手机永远达不到峰值充电速度。

设计现代电源适配器的挑战是确保它能够安全有效地提供大量电源。这是因为现代智能手机的电池越来越大，这些电池需要更强大的充电器才能快速充电。但是更强大的充电器必须在物理上更大，或者使用更高效的电路设计来制造。幸运的是，后一领域的情况已有很大改善。如果Galaxy Note 10的25W电源适配器采用诺基亚3310适配器内部的技术制造(大约相当于两个TicTac容器的大小)，那么它将是一个汽水罐的大小。

说到进化，现代电源适配器要比十年前的同类产品复杂得多。无论支持哪种快充技术，其内部的专用芯片都可以使其在整个充电过程中与手机进行通信。这允许移动电话根据电池功率和温度请求最佳电池功率。这一切都是以速度、效率、安全的名义做的。

和电缆连接器。

充电时，每个尺寸都很重要，左边的典型一加电缆和iPhone附带的典型电缆。

然而，如果所有电源都必须通过非预期的电缆挤压，那么强大而高效的充电器将毫无用处。虽然电缆无疑是充电基础设施中最简单的部分，但它们与其他电缆一样重要。这里的挑战取决于每个制造商如何决定将电源从适配器转移到手机。

功率等于电压乘以电流。因此，通过增加电压、电流或两者，可以将更多的功率从充电器转移到移动电话。比如30W可以用10V，3A配置(高电压，小电流)或者5V，6A(低电压，大电流)推入。没有对错之分。无论哪种情况，都有需要解决的问题。

提高电压可以使电缆更细，制造成本更低。它还具有更强的兼容性：小工具附带的USB电缆更有可能为所有其他电子设备充电。

然而，一旦它到达智能手机，为了安全地给电池充电，较高的电压必须降低到大约3.2到4.3伏。这种转换并不是100%有效的，一些功率会以热量的形式损失掉——热量会降低手机速度，限制充电过程，缩短电池寿命。

在第二种情况下，手机及其电池可以轻松应对5V左右的低电压。手机内部产生的热量更少。然而，更高的电流需要更粗的电线和特殊的电缆。因此，一加的Dash Charge技术只适用于该公司自己的电缆。如果检测到不兼容的线缆，手机会限制充电速度，因为它不知道电线是否能承受电流。如果电流过大，一根承受不了电流的导线就会熔化。

但最大的挑战来自电池本身。

电池

现代锂离子电池不起眼的设计很好地掩盖了它们的挥发性。如果你看到无数智能手机电池被刺破，发出强烈火焰和烟雾的视频，那么你就知道我们在说什么了。一方面，高活性化学物质使电池能够储存大量能量。另一方面，他们强制使用特殊电路来防止电池短路、过充和过热。

锂离子电池安全充电的速度取决于它们的设计。实际大小是一个因素。更大的电池确实可以更好地处理更快的充电速度。然而，如果你想重新设计同样的电池，在不增加其物理尺寸的情况下充电更快，你必须增加其内部组件的尺寸，这将降低其能量容量。这种关系的一个现实例子是华硕ZenFone 6内部的5000mAh电池，它具有最高的

充电功率为18W。该公司的工程师与我们分享了一个相同的物理尺寸，能够充电40W的电池只能容纳4000mAh的电量。

但是，不管电池有多大，只有在电池充满约70%的情况下，才能维持最快的充电速度-只有在电池单元未超过设定的温度限制时才可以。超过该阈值的次数越多，出于安全原因减少的输入电流就越多。在关于45W充电的帖子中，我们已经解释了快速充电及其收益递减的一些问题。

电池相关事件的稀有性是对智能手机电池这一技术成就的真实证明，与我们所给予的相比，它们应得到更多的荣誉。尽管它们不像令人惊叹的OLED显示屏或相机镜头那样令人振奋，但其背后的工程技术与其他任何智能手机部件一样令人钦佩。