При выборе смартфона одним из важных соображений является продолжительность его работы между зарядками. Мало кто хочет лишний раз подключать аппарат к розетке.
Если у производителей не получается обеспечить длительную работу устройства, они хотят ускорить процесс зарядки. Смартфоны разных ценовых категорий предлагают всё более мощные зарядные устройства. Если аппарат близок к истощению, всего 5 минут быстрой зарядки могут обеспечить много часов работы.
При этом существует мнение, что быстрая зарядка не лучшим образом сказывается на долговечности аккумуляторов и смартфонов в целом. Из-за температуры и большой силы тока компоненты изнашиваются, и ёмкость аккумулятора уменьшается. Так ли это на самом деле?
Аккумуляторы смартфона изнашиваются медленно
Все мобильные устройства, большая часть персональной электроники и электромобили работают на основе литий-ионных аккумуляторов. Обеспечить долговечную работу таких аккумуляторов непросто, технология остаётся почти неизменной на протяжении десятилетий. Главный прогресс последних лет был достигнут при помощи энергосберегающих функций устройств и эффективности программного обеспечения для управления зарядкой и разрядкой. В результате энергии не стало больше, но она расходуется более экономно.
Производители уделяют основное внимание повышению продолжительности работы электромобилей, спутников, домашних систем электроснабжения. Здесь промышленные батареи должны работать дольше пары лет, в отличие от мобильных устройств.
Небольшой размер аккумуляторов смартфонов также играет против них. По сравнению с аккумуляторами электромобилей, в смартфонах они очень маленькие. Ёмкость аккумулятора в электромобиле Tesla 3 в 4000 раз превосходит ёмкость аккумулятора iPhone 11 Pro Max.
Усложняет расчёты тот факт, что ёмкость аккумуляторов смартфонов измеряется в миллиампер-часах, а в электромобилях используется параметр ватт-часы. В смартфоне Pixel 4 ёмкость аккумулятора составляет 2800 мАч (или 10,6 Вт*ч), в iPhone 11 Pro Max 3969 мАч (15,04 Вт*ч). Chevy использует батарею 18400 Вт*ч, а Tesla Model 3 62000 Вт*ч.
Чем крупнее аккумулятор, тем больше способов экономить его заряд. Во время зарядки аккумулятора напряжение вырастает, особенно когда заряжаются последние 20%. Чтобы избежать лишней нагрузки, электромобили могут заряжаться только до 80%. Это позволяет им проехать большое расстояние, избежав перегрузки от высоких напряжений. В результате аккумулятор электромобиля прослужит дольше.
Батареи смартфонов могут дать возможность работать полный день, если заряжены до 100%. При этом они подвергаются повышенному напряжению из-за необходимости заряжать их до максимума.
Если не случится никаких прорывов в технологиях производства аккумуляторов, улучшения будут происходить за счёт более экономного расхода энергии смартфонами.
Быстрая зарядка не повреждает аккумуляторы
Обычное зарядное устройство имеет мощность 5 или 10 Вт. Быстрая зарядка может иметь мощность на порядок больше. iPhone 11 Pro и Pro Max получили в комплекте поставки зарядное устройство мощностью 18 Вт, Galaxy Note 10 и Note 10 Plus мощностью 25 Вт. Отдельно Samsung продаёт зарядку мощностью 45 Вт. Всё это меркнет на фоне китайских производителей, которые даже в не самых дорогих смартфонах могут предлагать зарядные устройства мощностью больше 100 Вт.
Если в аккумуляторе или электронных схемах зарядного устройства нет дефектов, применение быстрой зарядки не приведёт к ухудшению аккумулятора в долгосрочной перспективе.
Причина в том, что адаптеры быстрой зарядки работают в два этапа. В рамках первой фазы подаётся импульс напряжения на разряженную или близкую к разряженной батарее. Это позволяет ей зарядиться до 50-70% за 10, 15 или 30 минут. На этом этапе зарядки аккумулятор может получать заряд без отрицательных последствий для себя.
Samsung утверждает, что зарядное устройство мощностью 45 Вт способно от 0 до 70% зарядить устройство за полчаса. Apple говорит, что зарядка в iPhone 11 Pro заряжает его наполовину за 30 минут.
Читайте краткий ответ от Samsung о влиянии быстрой зарядки (ссылка).
У Samsung есть зарядка 45 Вт
Чтобы зарядить последние 20-30% аккумулятора, нужно столько же времени, сколько уходит на зарядку предыдущей доли. Здесь вступает в дело вторая фаза зарядки. Скорость замедляется и тщательно контролируется, иначе аккумулятор может быть повреждён.
Инженер из компании iFixit сравнивает аккумулятор с губкой. Если вы льёте воду на сухую губку, вода быстро впитывается. Это аналогично фазе быстрой зарядки.
Когда вы продолжаете лить воду с такой же скоростью, жидкость появляется на поверхности губки, поскольку ей уже некуда впитываться. В случае с аккумулятором непоглощённый заряд может стать причиной короткого замыкания и прочих проблем, способных нанести ему повреждения.
Система управления электропитанием устройства следит за фазами зарядки и во время второй фазы уменьшает мощность. Это даёт аккумулятору возможность забрать заряд, но приходится дольше ждать.
Проблемные аккумуляторы смартфонов Samsung Galaxy Note 7, которые зачастую воспламенялись и взрывались, появились по причине недостатков конструкции аккумулятора, а не из-за программного обеспечения для управления зарядкой.
Нельзя перезарядить аккумулятор смартфона
Прежде было мнение, что аккумулятор может пострадать, если заряжать его сверх меры. Считалось, что аккумулятор может начать работать нестабильно и перегреваться, из-за чего может воспламениться или взорваться.
Эксперты говорят, что система управления аккумулятором отключает зарядку по достижении 100%, чтобы не было избыточного заряда. Даже если со схемой защиты аккумулятора что-то произойдёт, перезаряда не будет. В аккумуляторе есть встроенная защита от подобных ситуаций.
Однако, при приближении к 100% может быть повышенная нагрузка на батарею. По этой причине производители электромобилей отключают зарядку на уровне около 80%.
Apple в версии iOS 13 и более современных заряжает аккумулятор iPhone до 100% без ущерба для него. Если вы надолго оставляете iPhone подключённым к розетке, можно включить настройку «Оптимизированная зарядка батареи». Она отслеживает расписание зарядки и удерживает уровень заряда около 80%. Система запоминает, когда вы обычно отключаете аппарат от розетки, и перед этим заряжает его до 100%. Например, если вы оставляете смартфон заряжаться на ночь и утром отключаете его примерно в одно время, это срабатывает лучше всего.
Можно отключать аппарат от розетки вручную, когда уровень заряда 80%, но тогда вы не получите максимальный заряд и максимальную продолжительность работы.
Быстрая зарядка может дорого стоить
Поскольку разные производители могут использовать собственные протоколы зарядки, цены на них выше, чем могли бы быть. Естественно, что мощное зарядное устройство должно стоить дороже, чем слабое. Однако разница в цене может достигать нескольких десятков раз.
Зарядное устройство мощностью 10 Вт может стоить 100 руб, а фирменный адаптер Xiaomi мощностью 120 Вт может обойтись более чем в 3000 руб. К счастью, зарядное устройство Xiaomi обычно находится в комплекте поставки смартфонов этого производителя. Однако, того же нельзя сказать про адаптер Samsung мощностью 45 Вт.
Размер блока питания
Чем больше мощность зарядного устройства, тем оно крупнее. Если вы заряжаете смартфон только дома, это не станет проблемой. Однако, если вы берёте зарядное устройство в дорогу, в сумке оно может немало весить, а в карман не поместится. По мобильности быстрое зарядное устройство не такое удобное, как обычное.
Неоригинальные зарядные устройства и кабели не повредят аккумулятор
Если вы пользуетесь зарядным устройством и кабелем стороннего производителя, аккумулятор от этого не пострадает. Однако, он может заряжаться не так быстро, как в случае с оригинальными комплектующими.
Производители смартфонов вроде Huawei и OnePlus имеют собственные технологии зарядки, где отвечающая за быструю зарядку часть схемы встроена в зарядное устройство. Это означает, что получить максимальную мощность зарядки аккумулятора можно только при использовании адаптеров от производителя смартфона.
OnePlus использует собственную технологию зарядки
Производители вроде Samsung и Apple используют стандартную быструю зарядку. Это позволяет применять разные зарядные устройства и разные кабели, получая максимальную мощность.
Лучше всего использовать зарядное устройство и кабель из комплекта поставки смартфона. Если смешивать разные кабели и зарядные устройства, вы получите минимально возможную мощность.
