Интервью: как Oppo сделал 125 Вт быстрой зарядки реальностью


Oppo Reno 10x Zoom задний логотип

Технология быстрой зарядки – основной продукт современных смартфонов, хотя существует широкий спектр того, что считается «быстрой». До недавнего времени поддерживаемая технология варьировалась от 18 до 65 Вт, но это быстро становится устаревшей новостью. Индустрия движется вперед со сверхбыстрой скоростью зарядки 100 Вт и выше. Смотрите последние объявления от Oppo, Realme и Qualcomm.

Преимущества полной зарядки вашего телефона за 20 минут или меньше – легко продать. Однако сделать это не так просто. Здесь задействованы новые аппаратные средства и алгоритмы зарядки, а также дополнительная нагрузка на наши и без того трудолюбивые аккумуляторы.

Android Authority Познакомился с Джеффом Чжаном (Jeff Zhang), главным специалистом по зарядным технологиям и старшим директором по аппаратному обеспечению в Oppo, чтобы поболтать о том, как превратить новую технологию Oppo 125W Flash Charging в реальность, как она работает и что это значит для будущих устройств.

Зачем в первую очередь проводить зарядку 125 Вт?

Современные смартфоны уже заряжаются очень быстро, так почему же Oppo потрудился раздвинуть границы еще дальше? Ответ не просто «потому что мы можем», хотя это часть этого.

Джефф Чжан объясняет: «Причина, по которой мы разработали 125 Вт, заключается в следующем: A – более высокая скорость зарядки, а B, что более важно, – лучшая совместимость». Далее он уточняет, что «зарядное устройство мощностью 125 Вт может охватывать множество электронных устройств. […] [and in the future]эта высокая производительность и высокая мощность зарядки не будут ограничиваться только смартфонами ». Высокая мощность полезна для быстрой зарядки ноутбуков и других гаджетов, и идея состоит в том, чтобы иметь одно мощное зарядное устройство, которое обслуживает все.

Это гораздо более тонкий момент, чем другие заголовки о сумасшедшем быстром времени зарядки, но, тем не менее, важный. Подводные камни в нестабильной спецификации USB-C и воздействие устаревших отходов зарядного устройства на окружающую среду невозможно переоценить. К счастью, технология Oppo поддерживает быструю зарядку и программируемый источник питания USB (USB-PD PPS) для быстрой зарядки широкого спектра устройств. Дни фирменной зарядки уходят, так как Oppo придерживается менталитета «один заряд на все».

Благодаря поддержке USB Power Delivery компания Oppo использует менталитет «одно зарядное устройство для всего».

Несмотря на то, что Oppo основывается на запатентованной технологии, она работает с другими компаниями, чтобы помочь сделать технологию быстрой зарядки доступной везде. Для меня стало новостью, что USB-PD PPS представил систему прямой зарядки Oppo как часть своей спецификации. Кроме того, Oppo лицензировала технологию быстрой зарядки предыдущего поколения для 23 производителей, и они хотят сделать Flash Charging доступным для всех устройств. Это включает в себя поддержку протокола PPS USB Power Delivery, а также лицензирование Flash Charging напрямую другим компаниям. Quick Charge компании Qualcomm имеет серьезную конкуренцию.

Быстрая зарядка требует превосходных батарей

Зарядка мощностью 125 Вт – технологическая проблема на многих уровнях. Это требует инновационных подходов к аккумуляторам, зарядным устройствам и даже программным алгоритмам. Мы требовали еще нескольких технических вопросов о том, как работает новое решение Oppo, а также опасений, которые могут возникнуть у потребителей по поводу долговечности и безопасности батареи.

Мы начали с рассмотрения спорных утверждений о том, что технология зарядки Oppo оставляет аккумуляторы на 80% от их первоначальной емкости после 800 циклов зарядки. Qualcomm перечисляет те же статистические данные для своего последнего решения Quick Charge 5, и Oppo заявляет, что его батареи превышают китайские GBT18287-2000 спецификация на 60% после 400 циклов стандарта. Но для нас, потребителей, не совсем ясно, идет ли быстрая зарядка с большим компромиссом в долголетии или нет.

«Я могу быть абсолютно уверен, что зарядка вспышки не окажет негативного влияния на срок службы батареи», – отмечает Джефф. Он ссылается на тот факт, что более 157 миллионов глобальных устройств уже используют технологию быстрой зарядки Oppo, как доказательство отсутствия проблем. Это не совсем последний аргумент, поэтому мы пошли за более конкретным ответом. Ответ заключается в том, что новые инновации как в аппаратном, так и в программном обеспечении аккумуляторов должны гарантировать, что срок службы аккумуляторов остается на том же уровне, к которому привыкли потребители.

Все о батареях: Что такое мАч?

Во-первых, для зарядки аккумулятора с высокой скоростью требуется 125 Вт. В решении Oppo мощностью 125 Вт используется батарея 6C, по сравнению с 3C с 65 Вт Super Vooc. Для справки, C-rate обозначает способность батареи выдерживать высокие токи заряда и разряда для заданной емкости. Батарея с более высокой C-скоростью может заряжаться (и разряжаться) быстрее с меньшим отрицательным воздействием на емкость и тепло. Джефф уточняет:

«Если вы используете элемент с низкой скоростью C и применяете в нем зарядку высокой мощности, это определенно вызовет проблемы. У нас есть три красные линии; линии, которые вы не должны пересекать при использовании батареи. Во-первых, не превышайте уровень C, который может выдержать аккумулятор. Второй […] не перегревайте и не перегревайте аккумулятор. Третья и самая критическая красная линия [no] зарядка от перенапряжения ».

Безопасность, безусловно, является основной частью усилий Oppo с мощностью 125 Вт, которые мы рассмотрим более подробно через минуту. Высокие температуры и недостаточный уровень C – это две большие проблемы, которые негативно влияют на долговечность батареи при быстрой зарядке, и, очевидно, Oppo учел это при переходе на 125 Вт. Компания непреклонна, что новые подходы в ее решении на 125 Вт предотвращают любое отрицательное влияние на долговечность батареи. Если возникнут какие-либо проблемы, нам придется подождать, пока смартфоны 125 Вт попадут в руки потребителей, чтобы продолжить расследование.

«Я могу быть абсолютно уверен, что зарядка вспышки не окажет негативного влияния на срок службы батареи».

Джефф Чжан – главный специалист по зарядным технологиям, старший директор по аппаратному обеспечению, Oppo

Итак, как вы строите батарею с высокой скоростью C? Частично это новые материалы, которые составляют анод, катод и химический электролит. Другая половина должна снизить физическое сопротивление батареи. Для этого Oppo переключается на батарейки с несколькими вкладками, а не с одной вкладкой, с несколькими анодными и катодными соединениями. Это называется технологией многократного наматывания (MTW).

«MTW делит электрод на несколько частей, таким образом, путь движения электрического заряда уменьшается в несколько раз. [By doing this], это уменьшит сопротивление цепи », – объясняет Джефф. Поскольку сопротивление элемента батареи очень мало, MTW значительно повышает производительность батареи как в процессах зарядки, так и при разрядке. В двух словах, аккумуляторы 125 Вт созданы для того, чтобы лучше выдерживать высокие зарядные токи.

16-дюймовый порт MacBook Pro с левой стороны USB C

Быстрая зарядка умнее зарядки

Новые аккумуляторы являются неотъемлемой частью концепции 125 Вт, но Oppo также «пересмотрела систему зарядки телефона». Управление зарядным током, напряжением и теплом – это ключи для быстрой, безопасной зарядки батарей и поддержания их в оптимальном состоянии.

«Мы провели оптимизацию как на стороне архитектуры, так и на стороне алгоритма», – отмечает Джефф, продолжая детализировать два последних нововведения Oppo, уже находящихся в производстве. Первая – это импульсная зарядка, призванная сделать адаптеры «безопаснее и надежнее». Это делает их более компактными и увеличивает скорость зарядки. Благодаря более низким температурам это также увеличивает срок службы батареи и производительность. Второй – компенсация плавающего напряжения (VFC), которая в основном способствует скорости зарядки.

Алгоритм VFC основан на традиционном методе постоянного тока, постоянного напряжения (CCCV), который используется для быстрой зарядки современных батарей. Традиционная быстрая зарядка повышает фазу постоянного тока, но намного сложнее максимизировать мощность в фазе постоянного напряжения из-за проблем безопасности. С помощью CCCV резервное запасное напряжение резервируется в качестве простой меры предосторожности во избежание перенапряжения – помните третье и самое важное правило Oppo – но оно меньше оптимального для скорости зарядки. Вот почему батареи часто заряжаются медленно, когда они почти полностью заряжены.

Вы не можете просто подать больший ток в существующие батареи, для 125 Вт требуются аккумуляторы с высоким уровнем заряда, аккумуляторы с несколькими вкладками и улучшенные зарядные разъемы.

Напротив, VFC Oppo внимательно отслеживает напряжение на уровне батареи, максимизируя зарядный ток даже на этой более поздней стадии. Джефф помог объяснить это, используя аналогию с попыткой остановить машину как можно ближе к стене (уровень заряда батареи 100%). Вместо того, чтобы медленно приближаться к стене, с помощью VFC вы двигаетесь к стене и просто нажимаете на тормоза, когда вы находитесь рядом, и ваша машина мгновенно останавливается, не ударяясь о стену. Джефф также сказал:

«Теперь, если честно, чтобы действительно достичь этой цели, это большое испытание вашей технологии вождения, а также производительности вашего автомобиля. То есть, это зависит как от аппаратного, так и от программного обеспечения. […] Говоря о программном обеспечении, [VFC requires] температурная компенсация, а также больше данных для [battery] химическая модель. Все это потребует много данных ».

Другими словами, VFC Oppo заряжается быстрее, чем традиционный CCCV, более тщательно отслеживая аккумулятор. Для этого алгоритм Oppo не только использует больше данных датчика, таких как напряжение и температура, но также использует информацию о химическом составе и возможностях батареи. Это явно более сложный дизайн, чем в предыдущих решениях для зарядки, демонстрирующий тонкую грань между достижением каждой капли зарядки, не подталкивая батареи к критической точке.

Безопасность имеет первостепенное значение для быстрой зарядки

Наконец, разговор переходит к безопасности зарядки 125 Вт. Это важный момент, так как более высокая мощность может привести к большему повреждению батарей и устройств, чем старые методы медленной зарядки. В дополнение к стандартным функциям, таким как контроль температуры и мощности, ключом к безопасной зарядке при 125 Вт является запатентованная система двусторонней связи Oppo между телефоном и зарядным устройством, обеспечивающая контроль над подачей энергии.

Что касается двусторонней связи, Джефф отмечает:

«[Two-way communication] будет охватывать такие вещи, как то, сколько миллиампер мощности получено батареей и сколько энергии потребляется операционной системой, а также износ на стороне кабеля. [It] также будет знать, какое сопротивление на кабеле. Такие вещи, как, если есть аномалия на двух портах кабеля, например, надежно ли он подключен или каково сопротивление этого кабеля? И в случае обнаружения какой-либо аномалии, либо у адаптера, либо у телефона есть разрешение остановить зарядку ».

Обнаружение импеданса используется для снижения скорости зарядки через кабели низкого качества.

Интеллектуальная зарядка приобретает все большую популярность в отрасли, причем обнаружение кабелей играет все более важную роль, поскольку зарядка аккумулятора увеличивает скорость. Это очень важно, учитывая количество некачественных и нестандартных кабелей USB-C, которые были обнаружены в последние годы. Кроме того, в зарядных устройствах Oppo предусмотрена защита плавкими предохранителями в качестве крайней меры безопасности. Что особенно многообещающе, так это то, что у Oppo есть возможность обновлять свои штекеры дополнительными функциями безопасности в будущем.

«Многие люди не знают этого … некоторые из [our] Зарядные устройства при подключении к телефону могут получить обновление OTA. В будущем мы продолжим запуск обновлений и оптимизаций на стороне алгоритма. Эти оптимизации могут иметь отношение к повышению производительности или безопасности, или к обоим из них », – объясняет Джефф. Например, в следующем обновлении будет введена дополнительная защитная мера на случай физического повреждения батареи. Когда это происходит, программное обеспечение ограничивает зарядку и быстро разряжает аккумулятор.

Надеемся, что потребители никогда не заметят, что эти функции существуют, но приятно знать, что в Oppo они есть на всякий случай. Более того, Oppo может обновлять зарядные устройства с повышением безопасности и решать любые непредвиденные проблемы, которые могут возникнуть.

Читать далее: Зарядка, чтобы продлить срок службы батареи


Зарядка мощностью 125 Вт явно не означает, что вы просто заряжаете устройства и надеетесь, что они заряжаются быстрее. После нашего интервью стало ясно, что Oppo преодолел ряд проблем, связанных с проектированием аппаратного и программного обеспечения, чтобы достичь этой цели. Я немного менее скептически отношусь к техническим компромиссам, чем собирался в интервью.

Компания твердо убеждена, что зарядка 125 Вт не оказывает негативного влияния на долговечность батареи и что после 800 циклов она продолжает соответствовать отраслевому стандарту – 80% мощности. Технологические объяснения Оппо каким-то образом убеждают, что беспокойство может быть преувеличено. Хотя настоящий тест будет состоять в том, чтобы увидеть, как скорость зарядки и работоспособность батареи сохраняются после появления устройств.

По крайней мере, решение Oppo мощностью 125 Вт, по-видимому, задумывалось практически обо всем – от разработки высококачественных аккумуляторов 6C до нового оборудования для зарядки, алгоритмов мониторинга аккумуляторов, а также функций безопасности для повторного включения питания, если что-то пойдет не так. , Конечно, все это стоит дороже, поэтому мы можем ожидать, что зарядные устройства на 125 Вт и совместимые устройства будут чуть дороже. Нам просто нужно узнать, готовы ли потребители заплатить такую ​​цену за зарядку в течение 20 минут или меньше.