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快充江湖演义 | 快充有多快,快充安全吗?

2015/12/25
6
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各位看官,说了半天的快充,大家一定也想知道,快充到底有多快,为什么会快,会不会不安全等等。下面一一道来。

最近江湖上传言有特别快的快充,那个快充,几分钟甚至几秒钟就能充满手机,这些江湖传言是并不是现在才出现,大家追溯一下,4~5 年前就有 10 秒充满手机的说法,但时至今日,大家用上了没有?也有看官说:“这种不能在江湖上大量使用的东西,拿出来炫耀,其实就是忽悠”。我们这里所说的不是那种神通广大的快充,而是在原理上大家都能想得通的快充。

那么为什么会充的快,到底有多快呢? 举个移动电源(手机也是类似的)的例子来说明吧。移动电源内一般有 4 节 18650 的电池,这种电池可以以一定的电流进行充电,比如最大充电电流为 1.2A。假设你有个普通的充电器适配器),其输出是 5V、1A,也就是提供 5W 的能量对移动电源进行充电,假设 3.6 小时充满。再假设现在你用 QC2.0 的适配器,对该移动电源进行充电,协议协商后,QC2.0 的适配器输出为 12V,1.5A,也就是提供 18W 的能量对移动电源进行充电。简单地说,这种 18W 的充电比 5W 的充电要快 3.6 倍, 也就就是原来要充电 3.6 小时才能充满,快充只要 1 小时。可见有多快是根据你提供的能量来定的。

看官这时肯定想到安全了,这么大的能量给电池充电,电池能吃得消吗,不会爆炸吧? 看官,这就是设计问题了,我们还是以刚才的例子来看看是否安全。假设普通充电时,对移动电源电池的充电电流为 1A,而通常移动电源的 4 节电池是并联的,这样每节电池的分得的充电电流就是四分之一安培(A),就是 0.25A。现在看看快充的情况,适配器给出的是 12V,1.5A,即为 18W,假设这个能量转换到电池端假设为 4.0V,4A,也就是 16W(16W 对比输入 18W 的值变小了,这就是转换的效率损失,这里假设 89%的转换效率)。这个 4A 的电流是给四节电池用的,而每节电池分得的电流是 1A,我们刚才假设电池能承受 1.2A 的充电,可见在安全充电范围,就这点来讲是不会有安全问题的。

各位看官,无论是快充还是普通充,安全第一。这确保安全的第一要素是选择质量可靠的电池,然后就是在设计上进行多种保护。如何选择电池,如何进行各种安全保护,这些都要由专业人员来进行,以确保安全。在保护上至少要做到如下几点:

1. 过流保护,即上面谈到的就是不能超过电池所能承受的最大充电电流
2. 过压保护,不能超过电池所能承受的最高电压(如 4.2V)
3. 过放电保护,当电池对外放电(对手机充电)时,不能超出电池的放电能力,这个能力一般有 xC(1C,3C,5C 等)来确定。
4. 短路保护,外部短路了,要切断供电回路。
5. 温度保护,当电池温度升高时,立即切断电源
6. 如果使用电池串联,那就要平衡保护,因为每个电池特性都不一样,充电时会出现不平衡,即有的充饱了,有的还饿着。这充饱了的电池,你还让它继续充,它就会充撑的,肚皮会开裂的!所以要进行平衡保护。


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内容汇总:

之一:QC2.0 三足鼎立,快充大军严阵以待

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大学时期清晨喇叭里的音乐。IT老兵,常言人生一定要有目标,相信只要坚持,目标一定会实现。小时候的理想是放电影,开拖拉机,后来看见别人出国也想去,看见别人创业也想创,看见别人写文章,也想写。这些目标和理想在不同的时期已经实现或正在实现。