امروزه با افزایش ظرفیت باتری گوشی‌های هوشمند در کنار معرفی سخت‌افزارهای پرمصرف، شارژ سریع به یک ویژگی بدیهی در گوشی‌های هوشمند امروزی تبدیل شده است. بسیاری از دستگا‌های اندرویدی این روزها می‌توانند در عرض یک ساعت یا کمتر به طور کامل شارژ شوند. البته که تعداد این پروتکل‌های شارژ سریع بسیار زیاد است اما ما در اینجا به سراغ پروتکل Quick Charge کوالکام رفته‌ایم تا یکی از پرکاربردترین پروتکل‌های شارژ سریع را بررسی کنیم.

پس بیایید نگاهی دقیق‌تر به فناوری شارژ سریع Qualcomm Quick Charge، نحوه عملکرد این فناوری و تاثیر‌گذاری آن در خرید یک گوشی هوشمند داشته باشیم.

پروتکل شارژ سریع کوالکام چیست؟

به طور خلاصه، Quick Charge به شما امکان می‌دهد دستگاه خود را به طور قابل توجهی سریعتر از شارژرهای USB قدیمی شارژ کنید. زمانی این فناوری تنها مختص به اکوسیستم اندروید بود. اما هم‌اکنون سازندگان می‌توانند به راحتی از این فناوری استفاده و محصولات خود را تولید کنند.

اگرچه الان تقریبا تمامی سازندگان پروتکل شارژ سریع مخصوص به خود را دارند، بسیاری از دستگاه‌ها از این قابلیت به عنوان یک گزینه شارژ ثانویه پشتیبانی می‌کنند. در این بین نیز کوالکام به نوبه خود ادعا می‌کند که فناوری این شرکت برتری‌های بسیاری از نظر مدیریت گرما، کارایی و طول عمر باتری نسبت به دیگر رقبا ارائه می‌دهد.

اگر می‌پرسید که اصلا چرا صنعت گوشی‌های هوشمند به فناوری‌های اختصاصی شارژ سریع نیاز دارند، باید گفت که پورت‌های شارژ USB تنها قادر به تحمل 5 ولت و 500 میلی آمپر (0.5 آمپر) بودند ولی هم‌اکنون پورت‌های جدید USB 3.0 می‌توانند حتی 0.9 آمپر را هم تحمل کنند. به غیر از این، سخت‌افزار‌ها روزبه‌روز قوی‌تر شده و به باتری بیشتری نیاز داشتند، از همین رو ظرفیت باتری‌ها افزایش یافته و می‌بایست مدت بیشتری برای شارژ شدن گوشی خود صبر می‌کردید. شارژ سریع می‌تواند در زمان کمتر انرژی بیشتری به گوشی شما منتقل کند و شما را از انتظار برای شارژ کامل بی‌نیاز سازد.

این مطلب را نیز بخوانید: اوپو به‌دنبال رونمایی از فناوری شارژ سریع 150 واتی در آینده نزدیک است

با گذشت زمان نیز مدت زمان شارژ کاهش یافته و شارژ‌های سریعتری را شاهد بودیم. اما قبل از همه اینها، اکثر دستگاه‌های اندروید اولیه از استاندارد شارژ باتری USB (BC) استفاده می‌کردند که به دستگاه‌ها و شارژرها اجازه می‌داد تا 1.5 آمپر جریان را در همان 5 ولت انتقال دهند. این به تلفن‌ها اجازه می‌دهد تا 7.5 وات برق مصرف کنند.

اولین نسخه شارژ سریع تنها یک افزایش کوچک نسبت به مشخصات USB BC بود. با این حال، مزیت بزرگ‌تر این بود که هر گوشی هوشمندی که از Snapdragon 600 SoC بهره می‌برد، قابلیت پشتیبانی از این ویژگی را نیز داشت. این باعث شد تا پشتیبانی از شارژ سریع برای بسیاری از دستگاها ممکن شود.

کوالکام در اواسط 2010 از این مزیت برخوردار بود و به سرعت آن را تبدیل به یک استاندارد واقعی برای شارژ سریع در گوشی‌های اندرویدی کرد. در نتیجه، اکثر این گوشی‌های هوشمند از استاندارد Quick Charge کوالکام پشتیبانی می‌کردند.

شارژ سریع در گذر زمان

اولین استاندارد Quick Charge یک طراحی مدار مجتمع با قابلیت مدیریت انرژی جدید را ارائه می‌داد که به دستگاها امکان شارژ تا حداکثر 10 وات را می‌داد. با این حال، اکثر دستگاه‌های پشتیبانی‌شده مانند Nexus 4 و Galaxy S3 همچنان با اقلام انرژی محافظه‌کارانه‌‌ای عرضه می‌شدند. در مجموع، نسخه اول به سادگی راه را برای تکرار این فناوری هموار کرد. از آن زمان، ما شاهد چهار بازنگری دیگر از این استاندارد بوده‌ایم.

Quick Charge 2.0، رویکرد بسیار روان‌تری را نسبت به نسخه اول ارائه می‌د‌اد. این استاندارد شارژی با ولتاژ بالاتر از استاندارد USB را معرفی کرد.

از آنجایی که توان موجود در این شارژر‌ها تابعی از ولتاژ و جریان است، با افزایش هر یک از آنها ولتاژ نیز افزایش می‌یابد. با این حال، فشار بیشتر جریان از طریق سیم، دارای معایبی نیز هست. به عنوان مثال، افزایش کشش جریان ورودی منجر به افزایش خروجی گرما نیز می‌شود.

به این منظور، Quick Charge 2.0 سطوح متفاوتی از ولتاژ را ارائه می‌دهد (تا 18 وات). با این حال، مانند نسل اول این استاندارد، پیاده‌سازی‌ها از دستگاهی به دستگاه دیگر متفاوت بود. در نهایت، اکثر شارژرها روی یکی از دو ترکیب قرار گرفتند تا به حداکثر 18 وات برسند.

یک سال بعد، Quick Charge 3.0 سطوح ولتاژ متغیر را معرفی کرد. این بدان معناست که دستگاه و شارژرها می‎‎‌توانند بین 3.6 ولت تا 20 ولت با افزایش 200 میلی ولتی جابه‌جا شوند. دستیابی به یک تعادل خوب بین ولتاژ و جریان به کوالکام این امکان را داد که بازدهی بهتری را ارائه دهد و اتلاف گرما را کاهش دهد.

Quick Charge 4.0 که در سال 2017 منتشر شد، یک انحراف اساسی دیگر از استاندارد قبلی بود. ویژگی اصلی آن سازگاری با استاندارد USB-PD بود. مشخصات جدید قدرت بیشتری را ارائه می‌کند که تا 27 وات افزایش می‌یابد (این استاندارد از شارژ با پورت USB-C پشتیبانی می‌کرد). در حالی که با USB PD کار می‌کند، Quick Charge 4 نیروی خود را از طریق یک ولتاژ ثابت 5 یا 9 ولت تا حداکثر 3 آمپر تامین می‌کند.

سرانجام، Quick Charge 5 اخیراً از شارژ 100 واتی و USB PD PPS یا منبع تغذیه قابل برنامه ریزی پشتیبانی می‌کند. این فناوری از ولتاژ متغیری مشابه با Qualcomm’s Quick Charge 3.0 استفاده می‌کند، اما بسیار جهانی‌تر و به طور گسترده‌تر پشتیبانی می‌شود. آزمایش‌ها نشان داد که آخرین استاندارد حتی می‌تواند سریعتر از PPS باشد.

نسخه های شارژ سریع کوالکام در یک نگاه

آیا وجود شارژ سریع حیاتی است؟

نوشته شارژ سریع چیست؟ پروتکل شارژ سریع کوالکام چگونه کار می‌کند؟ اولین بار در اخبار فناوری و موبایل پدیدار شد.

همان‌طور که همگی می‌دانیم؛ باتری‌ها دارای ضعیف‌ترین ارتباط با فناوری مدرن امروزی هستند. در این میان همه چیز قربانی باتری‌های لیتیوم یونی می‌شود که از زمان ساخت آن‌ها ده‌ها سال می‌گذرد. امروزه دستگاه‌های مختلفی از اسمارت‌فون‌ها و لپ‌تاپ‌ها گرفته تا وسایل نقلیه الکتریکی از باتری‌های لیتیوم یونی استفاده می‌کنند. به‌عنوان مثال باتری‌های اسمارت‌فونی با یک نوبت شارژ برای مدت حدودا یک روز دوام خواهند داشت. این پدیده بدان معناست که شما تقریبا هر روزه بایستی باتری اسمارت‌فون خود را شارژ کنید.

با این‌حال تحولات دیگری نیز وجود دارند که این نقص را تا حدی جبران می‌کنند. فناوری شارژ سریع، مسیری طولانی را پشت سر گذاشته و اکنون شارژرهای 120 واتی موجود در بازار می‌توانند یک باتری 5000 میلی‌آمپرساعتی را ظرف مدت کمتر از 20 دقیقه به‌طور کامل شارژ کنند. اکنون بر اساس اظهارات یک خبرچین مشهور با شناسه Digital Chat Station در شبکه اجتماعی Weibo، گوشی‌های با قابلیت شارژ سریع 150 واتی در راه عرضه به بازار هستند. نویسنده چینی در پست کوتاه و مرموز خود از عدد 150، نماد وات در مقابل آن و چندین شکلک استفاده کرده است.

Digital Chat Station در قسمت کامنت‌ها توضیح می‌دهد که تولید انبوه دستگاه به‌زودی آغاز خواهد شد. این اظهارنظر نشان می‌دهد که احتمالا به‌زودی شاهد عرضه رسمی یک اسمارت‌فون با قابلیت شارژ سریع 150 واتی خواهیم بود.

با توجه به رویکرد محافظه‌کارانه شرکت‌هایی نظیر سامسونگ و اپل، این هندست یقینا توسط یک برند چینی نظیر اوپو، ویوو یا شیائومی عرضه خواهد شد. با این‌حال پیشرفت‌های به‌دست آمده در زمینه فناوری شارژ سریع نهایتا بازار را به سوی ایده‌هایی با سرعت بالاتر سوق داده و این موضوع برای مشتریان نهایی نیز خوشایند خواهد بود.

شارژ با چه سرعتی بسیار سریع تلقی می‌شود؟

بر اساس اعلام شیائومی و اوپو؛ 2 شرکت پیشرو در زمینه فناوری شارژ سریع، تکنولوژی شارژ 120 یا 125 واتی می‌تواند موجب کاهش 20 درصدی ظرفیت باتری پس از انجام 800 چرخه شارژ شود. چنان‌چه شما گوشی خود را در هر روز 2 نوبت شارژ کنید؛ در این‌صورت سناریوی مورد اشاره کماکان بیش از 2 سال زمان خواهد برد.

برای مقایسه جالب است بدانید که اپل اعلام کرده ظرفیت باتری آی‌فون‌های این شرکت پس از 500 سیکل شارژ حدودا 20 درصد کاهش پیدا می‌کند. استفاده از شارژ سریع 150 واتی موجب می‌شود تا باتری هندست ظرف مدت کمتر از 15 دقیقه به‌طور کامل شارژ شود. این نتیجه شگفت‌انگیز به‌نظر می‌رسد؛ خصوصا آنکه نرخ تخریب باتری پس از 800 سیکل شارژ کماکان مشابه خواهد بود. از سوی دیگر مدت زمان 2 سال احتمالا به اندازه کافی طولانی به‌نظر نمی‌رسد؛ زیرا مردم تمایل دارند تا از اسمارت‌فون‌های خود برای مدت زمان بیش‌تری استفاده کنند. چنان‌چه مردم مجبور باشند باتری هندست خود را هر 2 سال یکبار تعویض کنند (یا به‌دلیل مهر و موم بودن باتری‌ها و تعویض دشوار آن‌ها ناچار به خریداری یک گوشی جدید باشند)؛ در این‌صورت فناوری فوق برای آن‌ها بسیار دردسرساز خواهد شد.

البته کاربران با استفاده از ترفندهای نرم‌افزاری قادر به کاهش سرعت شارژ و افزایش عمر باتری خواهند بود. بنابراین چنان‌چه شما صاحب یک گوشی با قابلیت شارژ 150 واتی و امکان شارژ کامل باتری ظرف مدت چند دقیقه هستید؛ در این‌صورت می‌توانید از ظرفیت باتری به‌طور کامل بهره‌برداری کنید.

به هرحال چنان‌چه فناوری شارژ سریع 150 واتی به باور شما خیره‌کننده به‌نظر می‌رسد؛ در این‌صورت بایستی به‌خاطر داشته باشید که شیائومی روی توسعه یک اسمارت‌فون با قابلیت شارژ 200 واتی کار می‌کند. چنین سرعتی سرسام‌آور به‌نظر رسیده و امکان شارژ باتری 4500 میلی‌آمپرساعتی ظرف مدت کمتر از 10 دقیقه را فراهم می‌کند.

از نظر شما، سرعت ایده‌آل برای شارژ چقدر است؟

به باور برخی افراد هرچه سرعت شارژ بیش‌تر باشد؛ برای آن‌ها مطلوب‌تر است. اما بایستی به‌خاطر داشت که شارژ 200 واتی با قدرت کامل احتمالا باتری هندست شما را ظرف مدت 1 سال یا بیش‌تر تخریب خواهد کرد. در ادامه جدول مربوط به سرعت شارژ برخی اسمارت‌فون‌های شاخص به معرض نمایش گذاشته شده است:

نوشته اسمارت‌فون‌های مجهز به قابلیت شارژ سریع 150 واتی در راه هستند اولین بار در اخبار فناوری و موبایل پدیدار شد.

در ماه گذشته کمپانی شیائومی از سیستم شارژ باتری جدید خود موسوم به هایپرشارژ 200 واتی رونمایی کرد. با وجود این فناوری، شارژ 0 تا 100 درصدی یک باتری 4000 میلی‌آمپرساعتی تنها 8 دقیقه زمان خواهد برد. با این‌حال هم‌اکنون هیچ‌کدام از مدل‌های سفارشی سری Mi 11 شیائومی از فناوری هایپرشارژ پشتیبانی نمی‌کنند. در عین‌حال برخی گزارشات مخابره شده نشان می‌دهند که محققان دانشگاه کمبریج موفق به توسعه یک فناوری جدید برای باتری‌های لیتیوم یونی شده‌اند. این باتری‌ها به شکلی گسترده در اسمارت‌فون‌ها به‌کار گرفته می‌شوند. این تکنولوژی به‌صورت بالقوه می‌تواند باتری یک هندست را ظرف مدت تنها 5 دقیقه به‌طور کامل شارژ نماید.

به گفته نشریه The Independent این سیستم کم‌هزینه بوده و با در نظر گرفتن نحوه به حداکثر رساندن چرخه‌های شارژ برای باتری‌ها به شارژ هرچه سریع‌تر آن‌ها بدون ایجاد هرگونه حرارت بیش از اندازه کمک خواهد کرد. دکتر اشکای رائو از آزمایشگاه Cavendish دانشگاه کمبریج سرپرستی این پژوهش را بر عهده داشت. وی گفت: “ما متوجه شدیم که باتری‌های لیتیوم یونی بسته به اجرای فرآیندهای شارژ و دشارژ با محدودیت‌های سرعتی متفاوتی مواجه هستند.

هنگام شارژ باتری، سرعت این فرآیند به سرعت عبور یون‌های لیتیوم از میان ذرات ماده فعال بستگی دارد. در زمان دشارژ نیز مدت تخلیه شارژ به سرعت قرارگیری یون‌ها در لبه‌ها بستگی خواهد داشت. چنان‌چه ما موفق به کنترل این 2 مکانیسم شویم؛ در این‌صورت شارژ باتری‌های لیتیوم یونی با سرعت بسیار بالاتر امکان‌پذیر خواهد شد.”

محققان دانشگاه کمبریج با هدف به حداکثر رساندن پتانسیل باتری‌های لیتیوم یونی که معمولا با سرعت آهسته شارژ می‌شوند؛ موفق به ابداع روشی شدند که تغییرات در چرخه شارژ و دشارژ باتری را مدنظر قرار می‌دهد. بدین‌ترتیب محققان در تلاش برای کشف روش‌های افزایش سرعت چرخه شارژ هستند. دکتر کریستوف شندرمن از آزمایشگاه Cavendish مسئولیت نگارش این گزارش را بر عهده داشته است. وی می‌گوید: “تکنیک آزمایشگاهی توسعه‌یافته توسط ما تحول بزرگی را در سرعت فناوری ایجاد می‌کند. بنابراین ما می‌توانیم به روند پیشرفت سریع خود در زمینه ویژگی‌های داخلی باتری‌ها ادامه دهیم. مشاهده مرزهای فازی شارژ به‌صورت آنی واقعیتی شگفت‌انگیز بود. این تکنیک احتمالا بخش مهمی از پازل توسعه باتری‌های پیشرفته نسل آینده به‌شمار خواهد رفت.”

ظاهرا بالاخره روزی فرا می‌رسد که کاربران بتوانند باتری هندست‌های خود را ظرف مدت تنها 5 دقیقه به‌طور کامل شارژ نمایند؛ اما چنین روزی برخلاف تمایل ما چندان نزدیک نیست. فناوری‌های شارژ باتری کماکان به شکلی آهسته اما پیوسته و پایدار در حال پیشرفت هستند.

نوشته فناوری دانشگاه کمبریج قادر به شارژ کامل باتری هندست‌ها ظرف مدت 5 دقیقه خواهد بود اولین بار در اخبار فناوری و موبایل پدیدار شد.

کمپانی شیائومی در آگوست سال ۲۰۲۰ از شیائومی می ۱۰ اولترا به‌عنوان نخستین اسمارت‌فون مجهز به فناوری شارژ سریع ۱۲۰ واتی رونمایی کرد. گزارشات اخیر از تصمیم کمپانی چینی برای عرضه هندستی با قابلیت شارژ سریع ۲۰۰ واتی در ۶ ماهه دوم سال جاری میلادی حکایت داشتند. امروز شیائومی از جدیدترین نسل فناوری شارژ سریع خود موسوم به HyperCharge رونمایی کرد. بدین‌ترتیب اسمارت‌فون‌های برتر این برند در آینده احتمالا از فناوری فوق بهره خواهند برد. فناوری شارژ سیمی ۲۰۰ واتی جدیدا معرفی شده توسط شیائومی قادر به شارژ کامل باتری یک اسمارت‌فون ظرف مدت تنها ۸ دقیقه است. بعلاوه کمپانی چینی از فناوری شارژ بی‌سیم ۱۲۰ واتی خود نیز رونمایی کرد. این فناوری قادر به شارژ کامل باتری هندست ظرف مدت تنها ۱۵ دقیقه خواهد بود.

شیائومی با معرفی اسمارت‌فون می ۱۰ اولترا مجهز به یک باتری ۴۵۰۰ میلی‌آمپرساعتی از فناوری شارژ ۱۲۰ واتی خود رونمایی کرد. کاربران شیائومی می ۱۰ اولترا با وجود این فناوری قادر به شارژ کامل باتری هندست خود طی مدت ۲۳ دقیقه هستند. اما فناوری هایپرشارژ ۲۰۰ واتی جدید شیائومی به چه ترتیب عمل خواهد کرد؟

یک ویدیوی اخیرا منتشر شده نشان می‌دهد که فناوری شارژ سیمی ۲۰۰ واتی جدید شیائومی ظرف مدت تنها ۳ دقیقه می‌تواند میزان شارژ یک باتری ۴۰۰۰ میلی‌آمپرساعتی را از ۰ به ۵۰ درصد افزایش دهد. همچنین شارژ کامل باتری نیز ۸ دقیقه زمان خواهد برد.

از سوی دیگر فناوری کاملا جدید شارژ بی‌سیم ۱۲۰ واتی قادر به افزایش ۱۰ درصدی میزان شارژ یک باتری ۴۰۰۰ میلی‌آمپرساعتی ظرف مدت تنها ۱ دقیقه خواهد بود. همچنین شارژ ۵۰ و ۱۰۰ درصدی این باتری نیز به‌ترتیب ۷ و ۱۵ دقیقه زمان خواهد برد. فناوری‌های شارژ سیمی ۱۲۰ واتی و هایپرشارژ بی‌سیم ۱۲۰ واتی احتمالا در ورژن سفارشی اسمارت‌فون شیائومی می ۱۱ پرو قابل دسترس خواهند بود.

فناوری هایپرشارژ ۱۲۰ واتی به‌عنوان جانشین شارژ بی‌سیم ۸۰ واتی شیائومی عرضه شده است؛ ایده‌ای که در ماه اکتبر سال گذشته معرفی شد. فناوری شارژ بی‌سیم ۸۰ واتی قادر به شارژ کامل یک باتری ۴۰۰۰ میلی‌آمپرساعتی ظرف مدت تنها ۱۹ دقیقه است.

نوشته فناوری شارژ سیمی جدید شیائومی گوشی را در ۸ دقیقه به صورت کامل شارژ می‌کند! اولین بار در اخبار فناوری و موبایل پدیدار شد.