急速充電とは何ですか、そしてそれはどのように機能しますか？
最近のほとんどの主要な電話リリースでは、充電速度が改善されています。急速充電器はどのように機能し、どのようにさらに速くなっていますか？こちらをご覧ください。
急速充電の台頭
市場に出回っている最近のほとんどすべてのフラッグシップ電話は、ある種の急速充電を提供しています。メーカーは、最新のデバイスのマーケティングで、「30分で80％」や「1時間以内にフル充電」などの数値を捨てることがよくあります。
高速充電の普及は、電話の使用量の増加への対応であり、多くの人が1日に2回以上電話を充電する必要があります。それも必需品です。携帯電話のサイズは年々大きくなっているため、追加の電力消費に対応するために、より大きなバッテリーが必要になります。急速充電がなければ、電話が充電されるまで何時間も待たなければなりません。
最も基本的なレベルでは、急速充電とは、電話のバッテリーに供給されるワット数（W）を増やすことです。基本的なUSBポートは接続されたデバイスに2.5Wを送信し、より高速な充電器はこの量を増やします。現世代のデバイスは通常、箱から出してすぐに15Wの電源ブリックを備えています。一部のメーカーでは、50W、80W、および100Wの充電器を利用できます。
エンドユーザーにとっては、互換性のある急速充電器を携帯電話に使用するのと同じくらい簡単です。ただし、メーカーにとっては、高ワットの電源アダプタを使用するほど簡単ではありません。
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急速充電プロセス
先に進む前に、簡単な式に注意する必要があります。ワット数、つまり電力は、電流（A、またはアンペア）に電圧（V、またはボルト）を掛けた結果として計算されます。電流は輸送される電流の量であり、電圧はこの電流を前進させる力です。したがって、3A / 5Vの充電で15Wの電力が供給されます。
多くのメーカーは、30分以内にバッテリーの50〜80％を充電できるなど、迅速な部分充電を行う能力を売り込んでいることに気付くでしょう。これは、電話内の充電式リチウムイオン電池が電力を受け取る方法によるものです。バッテリーの充電方法を監視したことがある場合は、充電速度が時間の経過とともに徐々に遅くなることに気付くでしょう。
充電プロセスは3つの部分に分けることができます。技術的な詳細については、バッテリー大学によるこの記事の「図1：リチウムイオンの充電段階」チャートを参照してください。簡単に言うと、次のように表示されます。
- ステージ1-定電流： 電圧はピークに向かって増加しますが、電流は高レベルで一定に保たれます。これは、大量の電力がデバイスにすばやく供給されるフェーズです。
- ステージ2–飽和： これは、電圧がピークに達し、電流が低下するフェーズです。
- ステージ3–トリクル/トッピング： バッテリーは完全に充電されています。このフェーズでは、電話がバッテリーを消費するにつれて、電力がゆっくりと滴り落ちるか、定期的に低い「トッピング」量を充電します。
各プロセスの電力量と長さは、急速充電規格によって異なります。標準は、特定のデバイス、充電器、および電力出力に対応する確立された充電プロセスです。さまざまなメーカーが、出力と充電時間を変えることができるさまざまな充電規格を開発しています。
急速充電規格
携帯電話に実装されているさまざまな急速充電規格は次のとおりです。
- USB電力供給： すべての携帯電話にはUSBを使用する充電ケーブルがあります。AppleのiPhone用のLightningケーブルでさえ、もう一方の端にUSB接続があります。 USB 2.0は、20年間一般的な仕様であり、最大出力は2.5Wです。より多くの電力を供給するためにUSBポートが必要なため、USB-PD規格が作成されました。 USB-PDの最大出力は100Wで、ほとんどの主力携帯電話を含むさまざまなデバイスに使用されています。すべてのUSB4デバイスにはUSB-PDテクノロジーが含まれ、これが標準化に役立つことを願っています。
- Qualcomm Quick Charge： Qualcommは、主力のAndroidデバイスで最も広く使用されているチップセットであり、最新のプロセッサには、独自のQuickCharge標準との互換性が組み込まれています。最新のQuickCharge4 +の最大出力は100Wです。
- Samsung Adaptive Fast Charging： この規格は、Samsungデバイス、特にGalaxyラインで使用されています。この規格の最大出力は18Wで、充電速度を自動的に変更してバッテリーの寿命を延ばします。
- OnePlusワープ充電： OnePlusは、デバイスを最大30Wまで充電する独自のワープ充電規格を使用しています。他のほとんどの規格のように電圧を上げる代わりに、このリストの他のオプションとは異なり、フルスピードの30W充電も利用できます。
- Oppo Super VOOC充電：Oppoは、デバイスを最大50Wまで充電する独自の規格を使用しています。
独自の充電技術を持たないほとんどの企業は、USB-PDまたはQualcomm Quick Chargeを使用するか、特定のデバイスに適合させます。Apple、LG、Samsung、Googleなどの企業は、主力の電話にこれらの標準を使用しています。
これらのソリューションのほとんどは、アダプターの電圧を上げることで充電速度を上げます。外れ値はOppoとOnePlusのソリューションであり、電圧ではなく電流を大幅に増加させます。これらのデバイスで急速充電するには、独自のケーブルを使用する必要があります。
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充電の未来
メーカーが充電速度を上げ続けているため、充電技術はどんどん良くなっています。今後数年間で、より多くの企業が充電技術を実験し、業界に新しい基準が出現するでしょう。ただし、これらの規格のほとんどは、引き続きUSB-PDをバックボーンとして使用する可能性があります。
ワイヤレス急速充電の出現もあります。大量の電力をワイヤレスで送信すると、適切な熱管理がないと危険になる可能性があります。テクノロジー企業はまだ熱を管理する方法を考えているため、ワイヤレス充電は有線よりもかなり遅いです。そのため、OnePlusのような企業は、十分な空気の流れを提供するために大きなファンを備えた30Wのワイヤレス充電をリリースしました。
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