Jak działa szybkie ładowanie 210 W i jak wpływa na żywotność baterii?
Kluczowe wnioski
Xiaomi wdrożyło innowacyjne rozwiązanie ładowania znane jako HyperCharge, zdolne do dostarczenia imponującej mocy 210W. Technologia ta umożliwia użytkownikom osiągnięcie pełnego naładowania baterii o pojemności 4000 mAh w zaledwie osiem minut lub osiągnięcie do 66 procent pojemności w zaledwie pięć minut.
Imponujące możliwości ładowania tego urządzenia wynikają z zastosowania podwójnego zasilacza GaNN w połączeniu z trzema zaawansowanymi układami GaNFast o mocy 100 W, a także ulepszoną formułą elektrolitu i zoptymalizowanymi komponentami baterii.
Xiaomi złagodziło obawy związane z degradacją baterii związaną z szybkim ładowaniem dzięki zastrzeżonej technologii HyperCharge. To innowacyjne rozwiązanie umożliwia zachowanie do 80 procent pierwotnej pojemności baterii urządzenia nawet po przejściu zdumiewających 1000 cykli ładowania, co mieści się w typowych parametrach wydajności.
Każde urządzenie mobilne, które jest zgodne ze specyfikacją USB Power Delivery (USB-PD) i jest wyposażone w zasilacz USB-C o mocy nie mniejszej niż 15 W, może skutecznie obsługiwać szybkie ładowanie dzięki integracji protokołu USB-PD. W rzeczywistości konwencjonalny proces szybkiego ładowania umożliwia pełne naładowanie baterii w krótszym czasie około 30 minut, osiągając poziom 50%.
Dążąc do osiągnięcia jeszcze większej prędkości ładowania, firmy takie jak Xiaomi zwróciły się w stronę zastrzeżonych technologii. Na przykład funkcja HyperCharge firmy Xiaomi zwiększa zarówno napięcie, jak i natężenie prądu, co skutkuje znacznie krótszym czasem ładowania 210 W wyrażonym w minutach.
Oto wyjaśnienie procesu ładowania urządzeń o mocy 210 watogodzin, a także prędkości ładowania, których można się spodziewać w praktyce, w tym potencjalnego wpływu na żywotność baterii.
Jak działa szybkie ładowanie 210 W?
Xiaomi było pionierem we wdrażaniu technologii ładowania 210W, demonstrując jej możliwości w listopadzie 2022 roku, osiągając imponujący wyczyn pełnego naładowania baterii o pojemności 4000 mAh do 100% w ciągu zaledwie ośmiu minut, zaczynając od stanu wyczerpania 0%.
Image Credit: Xiaomi
Innowacyjna technologia wbudowana w Redmi Note 12 Explorer pozwala na szybkie ładowanie jego znacznej baterii o pojemności 4300 mAh, osiągając pełne naładowanie w zaledwie dziewięć minut, a nawet osiągając niezwykłe 66% pojemności w zaledwie pięć minut. Jest to znacznie szybsze niż możliwości ładowania oferowane przez wcześniejszą technologię 120W HyperCharge firmy Xiaomi i skromniejsze 150W SuperVOOC firmy Oppo, które potrzebują około 15 minut, aby uzupełnić baterię o pojemności 4500 mAh.
Xiaomi jeszcze bardziej przekroczyło swoje własne osiągnięcia, prezentując technologię ładowania o mocy 300 W, która jest w stanie w pełni przywrócić baterię o pojemności 4 100 mAh do maksymalnej pojemności w zadziwiająco krótkim czasie poniżej pięciu minut, przełamując kolejny punkt odniesienia w branży.
Moc ładowania, wyrażona w watach, jest iloczynem napięcia i natężenia prądu. Im wyższe napięcie lub natężenie, tym wyższa moc ładowania. Aby ładowanie z mocą 210 W było wykonalne, niezawodne i bezpieczne, Xiaomi wykorzystuje podwójny zasilacz GaNN i trzy specjalne chipy GaNFast o mocy 100 W firmy Navitas z ponad 50 funkcjami bezpieczeństwa.
Image Credit: Navitas Semiconductor
Dedykowany krzem zawiera zabezpieczenia przed potencjalnymi zagrożeniami, takimi jak przegrzanie, nadmierny pobór prądu i wahania napięcia zarówno w urządzeniu ładującym, jak i telefonie komórkowym. Poprzez ciągłe monitorowanie danych z różnych wbudowanych czujników w telefonie, zapewnia, że bateria działa bezpiecznie w określonych parametrach temperaturowych.
Zaawansowana technologia ładowania wykorzystuje wyrafinowany skład elektrolitu i zawiera najnowocześniejsze komponenty, takie jak grafen, który wykazuje wyjątkową przewodność elektryczną w porównaniu z konwencjonalnymi bateriami litowo-jonowymi. Dzięki optymalizacji wydajności elektrod przy jednoczesnym zminimalizowaniu ich wymiarów, podejście to umożliwia hermetyzowanym ogniwom efektywne pochłanianie i uwalnianie energii przy minimalnym rozpraszaniu energii w postaci ciepła.
Ponieważ tempo standardowego szybkiego ładowania spada powyżej progu 80%, można je uznać za metodę wydłużenia żywotności baterii. W tym względzie zastrzeżona technologia Mi-FC firmy Xiaomi pozwala na wyższą moc wyjściową powyżej poziomu 80%, skracając w ten sposób czas wymagany do zakończenia procesu ładowania, gdy urządzenie osiągnie 80%.
Można spekulować na temat bezpieczeństwa wyżej wymienionych środków zastosowanych do tej pory.
Jak ładowanie 210W wpływa na żywotność baterii?
Sugeruje się, że korzystanie z ładowarki o mocy 210 W może spowodować przedwczesną degradację pojemności baterii i skrócenie jej żywotności. Jednak technologia HyperCharge firmy Xiaomi została zaprojektowana w celu zminimalizowania tych potencjalnych negatywnych skutków, zachowując imponujące 80% pierwotnej pojemności baterii nawet po 1000 cyklach ładowania, co mieści się w typowych parametrach wydajności baterii.
Zgodnie z badaniem przeprowadzonym przez ResearchGate , klienci smartfonów mogą spodziewać się, że stan baterii spadnie poniżej 80% po od 500 do 1000 pełnych cykli ładowania.
Baterie iPhone’ów zostały zaprojektowane z niezwykłą odpornością, zachowując imponujące 80% swojej pierwotnej pojemności nawet po przejściu 500 pełnych cykli ładowania i rozładowywania. Pomimo stwierdzenia Xiaomi, że wszystkie baterie mają tendencję do utraty około 20% swojej mocy w ciągu dwóch lat, niezależnie od ich mocy, stwierdzenie to nie zostało jeszcze potwierdzone, biorąc pod uwagę, że te postępy technologiczne są stosunkowo nowe. W związku z tym rozsądne byłoby stosowanie protokołu stopniowego ładowania, aby zapewnić jak najdłuższą żywotność baterii, chyba że pilna potrzeba nakazuje inaczej.
Realistyczne oczekiwania dotyczące szybkości ładowania
Image Credit: Navitas Semiconductors
W sferze praktycznych zastosowań, wiele elementów wpływa na szybkość ładowania urządzeń. Na przykład, jeśli źródło energii generuje nadmierny poziom dźwięku lub nagrzewa się podczas procesu, może to negatywnie wpłynąć na prędkość ładowania. Z drugiej strony, producenci smartfonów często ukrywają przed konsumentami, czy protokoły szybkiego ładowania mają jakikolwiek szkodliwy wpływ na żywotność baterii.
Aby wykorzystać maksymalną moc ładowania 210 W, konieczne jest aktywowanie funkcji “Boost Mode” w ustawieniach baterii urządzenia Xiaomi. Tryb ten można znaleźć w wyznaczonej sekcji baterii i należy go włączyć przed rozpoczęciem ładowania z tak dużą mocą.
Ponadto zaobserwowano, że osoby fizyczne nie są w stanie osiągnąć reklamowanych prędkości ładowania w praktycznych scenariuszach. W rzeczywistości można napotkać wolniejsze tempo ładowania niż to, które zostało zademonstrowane przez Xiaomi podczas kontrolowanych eksperymentów. Dla przykładu, średni czas ładowania Redmi Note 12 Explorer Edition wynosi podobno około 15 minut, zaczynając od zera procent i osiągając sto procent. Na szybkość ładowania może wpływać kilka zmiennych, w tym wiek baterii, temperatura otoczenia i potencjalne aktualizacje oprogramowania.
W tym okresie Xiaomi poczyniło znaczne postępy w kierunku uzyskania certyfikatu możliwości ładowania 300W. Należy jednak wziąć pod uwagę możliwe wady związane z technologią szybkiego ładowania stosowaną w smartfonach obsługujących tak wysokie poziomy mocy.
Potencjalne przekroczenie granic bezpiecznego użytkowania może zagrozić bezpieczeństwu. Mając na uwadze, że istnieją restrykcyjne ograniczenia zarówno na poziomie fizycznym, jak i molekularnym, zanim wzrost mocy wyjściowej zacznie pogarszać kondycję baterii. Dotarliśmy do punktu, w którym zwiększenie prędkości ładowania powyżej 210 W zapewnia znikome korzyści.
Jak szybko jest wystarczająco szybko?
Rzeczywiście, zaledwie kilka lat temu ładowanie urządzenia mobilnego było czasochłonnym przedsięwzięciem, wymagającym około dwóch godzin na pełny cykl. Postęp technologiczny wprowadził jednak szybkie ładowanie, które pozwala użytkownikom osiągnąć 50-procentowy poziom naładowania w ciągu zaledwie pół godziny. Co więcej, wraz z pojawieniem się ładowarek o mocy 210 W, możliwe jest teraz osiągnięcie znacznego 66-procentowego wydłużenia żywotności baterii dzięki krótkiej pięciominutowej sesji ładowania.
Obecny stan zaawansowania technologicznego sprawił, że czekanie stało się minimalną niedogodnością, ponieważ krótki okres czasu może zapewnić wystarczającą moc do dłuższego użytkowania. W niedalekiej przyszłości nawet niewielkie skrócenie czasu oczekiwania będzie miało znikomy wpływ na ogólną wydajność, umożliwiając ładowanie urządzenia podczas przygotowywania posiłku.