快充技术的飞速发展,现在不支持快充的手机都不好意思拿出来卖。手机充电快不快,主要看充电充电时流进手机电池的电流。随着充电方案厂商的不断努力,支持大电流快充的充电IC已经不是技术的难题,但前进的道路是曲折的,在取得进步的同时,我们也遇到了新的挑战。

1、发热问题
快充无疑是增大了充电的功率,充电器端的充电电压较高,电流可能不是很大,但是充电IC到电池这端需要转换为电池的电压,电池电压(大概3.4-4.35V之间)相对于充电电压(5V/9V/12V)低很多,所以在功率不变的情况下电流是很大的,我们假设充电IC的内阻是R,那么充电IC的损耗为I^2*R。电流的增大毫无疑问会增加充电的损耗,而这些损耗,几乎转换成了热能,手机的机构紧凑散热空间有限,热量无法及时散去,产生了充电发热问题。
改善充电发热的问题,目前较好的方案是采用两个充电管理IC并联分流充电的方式,来减小发热。假设每个充电IC的内阻都是R,如果只用单个充电IC,那么充电时的损耗为I^2*R这些损耗基本转成热量,如果两个充电IC并联,那么内阻就会变成R/2,那么充电时的损耗为I^2*R/2,很明显,双充电IC设计的损耗比单充电IC设计的损耗小了1倍,可以说发热量几乎减小了1倍。
显然两颗充电IC改善了发热问题,但增加了硬件成本。为了增强用户体验,华为,小米,魅族,VIVO等各大厂商的旗舰机都纷纷采取了双充电管理IC并联充电方案,优化充电发热问题。

2、电池的瓶颈
高能量密度和高充电倍率的电池难有突破
快充技术的在充电管理IC这边得到了快速发展,支持大电流充电充电管理IC已经不是什么难事。但是电池能承受的电流是有限制地,电流大了,电池吃不消。通常我们用充电倍率C(1C=1*电池的容量/小时,例如3000mAh的电池,如果充电倍率为1C的话,那么电池能承受的最大充电电流就是1*3000mAh/1h=3000mA)来表示电池的最大充电电流。普通电池的充电倍率一般为0.7-1C.发展到现在已经出现了能承受1.5C甚至2C高充电倍率高能量密度电池,如国内电池产商ATL就专注高充电倍率电池的研发。

电池的恒压充电阶段得不到优化
目前,大电流的快充都只是能缩短改善CC(恒流充电)阶段的充电时间,CV(恒压充电)阶段的充电时间还是没办法改善,甚至是CC阶段的充电电流越大,CV阶段的时间还会相对延长。所以CV阶段的充电时间也是快充的瓶颈之一。

最后,还是希望我们的快充技术能够再次升级,让我们就能够在不久的将来体验到秒充。
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