قابلیت «Fast Charging» چیست ؟

به گزارش جام جم آنلاین به نقل از خبرگزاری صدا و سیما، شرکت شیائومی از شارژر ۲۰۰ واتی HyperCharge خود رونمایی کرد که می‌تواند ظرف مدت ۸ دقیقه یک گوشی را به صورت ۱۰۰درصد شارژ کند که با رونمایی از این فناوری، این شرکت توانسته لقب سازنده سریع‌ترین شارژر گوشی‌های هوشمند جهان را به خود اختصاص دهد.
 
امروزه در مقایسه با گوشی‌های قدیمی با ویژگی‌های کاربردی بسیاری روانه بازار می‌شوند؛ استفاده از اینترنت پرسرعت، دوربین‌های پیشرفته فیلمبرداری و عکاسی و نصب پردازنده‌های گرافیکی قدرتمند تنها گوشه‌ای از این امکانات هستند.
 
اما مجهز شدن به چنین امکاناتی و استفاده مداوم کاربران از آن‌ها باعث می‌شود که شارژ برقی این وسایل بسیار سریع خالی شود و قطعاً هر چه باطری این گوشی‌ها دارای گنجایش بیشتری برای ذخیره‌سازی ولتاژ باشند زمان بیشتری نیز برای شارژ دوباره این باطری‌ها لازم است که زمان بر بودن این کار، گاهی نارضایتی مشتریان را نیز در پی دارد. برای رفع این مشکل، شرکت‌های سازنده گوشی‌های هوشمند، به تازگی از فناوری جدیدی به نام «شارژ سریع» یا «Fast Charging» استفاده می‌کنند که این قابلیت با استقبال کاربران نیز روبه رو شده است.
 
در این زمینه، اما شرکت شیائومی از شارژر ۲۰۰ واتی HyperCharge خود رونمایی کرد که می‌تواند ظرف مدت ۸ دقیقه یک گوشی را به صورت ۱۰۰درصد شارژ کند که با رونمایی از این فناوری، این شرکت توانسته لقب سازنده سریع‌ترین شارژر گوشی‌های هوشمند جهان را به خود اختصاص دهد.
 
 
شارژ سریع یا فناوری «Fast Charging» چیست؟
واضح است که با افزایش امکانات و قابلیت‌های گوشی‌ها، ظرفیت باتری آن‌ها نیز افزایش یافته تا پاسخگوی نیاز کاربران باشد؛ اما از طرفی دیگر، همین افزایش ظرفیت باتری باعث طولانی‌تر شدن زمان شارژ آن‌ها می‌شود. تکنولوژی «Fast Charging» یا «شارژ سریع» همانطور که از نامش پیداست، برای سریع‌تر کردن عمل شارژ باتری گوشی موبایل ساخته شده است. اگر بخواهیم به طور کلی بررسی کنیم، تکنولوژی شارژ سریع با ارسال ولتاژ و توان بیشتر باتری گوشی را در زمان کمتری شارژ می‌کند.
به عبارت دیگر، در این فناوری باتری گوشی‌هایی که قابلیت شارژ سریع دارند در مدت زمان کمتری شارژ می‌شوند. مثلاً می‌توان در نیم ساعت ۶۰ یا ۵۰ درصد باتری را پر کرد؛ امروزه این تکنولوژی دربرند‌های مختلف گوشی، مثل سامسونگ، آیفون، شیائومی و… استفاده می‌شود.
 
فناوری شارژ سریع یا Fast Chargeing چگونه عمل می‌کند؟
باتری‌های لیتیوم- یونی که در تلفن‌های هوشمند و سایر ابزار‌های الکترونیکی استفاده می‌شوند، به شکل خطی شارژ نمی‌شوند. چرخه‌ی شارژ باتری به دو مرحله‌ی مجزا تقسیم می‌شود. اولین مرحله، مرحله‌ی افزایش ولتاژ و مرحله‌ی ثابت بودن جریان است. ولتاژ باتری در حال شارژ به‌طور پیوسته از مقدار کمی مثل ۲ ولت به حداکثر مقدار خود و تا حدود ۴.۲ ولت افزایش می‌یابد. این میزان بسته به نوع دقیق یک باتری متفاوت است. در این مرحله باتری حداکثر مقدار جریان را دارا است و این مقدار تا زمانی که ولتاژ باتری به حداکثر میزان خود برسد، ثابت باقی می‌ماند.
 
سپس میزان ولتاژ ثابت می‌شود و میزان جریان با یک سیر نزولی کاهش میابد. پس از عبور از این نقطه (به نمودار زیر توجه نمایید)، باتری‌ها جریان کمتری دریافت می‌کنند و بنابراین روند شارژشان کند می‌شود. به همین علت است که سرعت شارژ تلفنتان تا رسیدن به حدود ۵۰ یا ۶۰ درصد، بالا است، اما بعد از آن کمی کند می‌شود.
 
فناوری‌های Fast charging از مرحله‌ی جریان ثابت یعنی مرحله‌ی اول استفاده می‌کنند؛ چگونه؟ با پمپاژ بیشترین مقدار ممکن جریان به باتری قبل از رسیدن به بالاترین حد ولتاژ یا اصطلاحاً پیک (peak) ولتاژ؛ بنابراین وقتی‌که میزان شارژ باتری دستگاه شما کمتر از ۵۰ درصد کامل است، فناوری‌های Fast charging کارآمد هستند، اما وقتی میزان شارژ باتری از مقدار ۸۰ درصد رد می‌شود، میزان تأثیر این فناوری ناچیز خواهد بود. شارژ در حالت جریان ثابت، ضرر کمتری برای سلامت باتری در درازمدت دارد درصورتی‌که استفاده از حالت میزان ولتاژ ثابت یعنی مرحله‌ی دوم باعث کوتاهی عمر باتری می‌شود؛ توجه کنید که میزان ولتاژ ثابت با مقدار بیشتر با گرما همراه است.
 
درنهایت، مقدار ولتاژ و جریان انتقال داده‌شده به باتری از طریق یک مدار کنترل شارژ در داخل تلفن کنترل می‌شود. همراه با حس‌گر‌های دما و ولتاژ، کنترل‌کننده می‌تواند میزان جریان را جهت بهینه‌سازی سرعت شارژ باتری و سلامتی درازمدت باتری، کنترل کند.
 
آیا گوشی‌هوشمند من امکان «شارژ سریع» را دارد؟
برای اینکه گوشی‌هوشمند یا تبلت شما از شارژ سریع بهره ببرد، باید سه پیش‌نیاز داشته باشد:
 
گوشی‌هوشمند یا تبلتی که فناوری Quick Charge را داشته باشد
یک آداپتور با ولتاژ بالا
کابل USB متناسب و معقول
 
اگر در مشخصات گوشی یا تبلت شما پشتیبانی از قابلیت شارژ سریع درج نشده، در این صورت نمی‌توانید این ویژگی را به دستگاه خود اضافه کنید. به عنوان مثال، استفاده از یک آداپتور که ولتاژ بالایی دارد و اتصال آن به گوشی یا تبلتی که از فناوری یاد شده بهره نمی‌برد، نمی‌تواند بر زمان شارژ شدن دستگاه تاثیر بگذارد. به طور مشابه، یک گوشی‌هوشمند که از شارژ سریع بهره میبرد نمی‌تواند از یک آداپتور معمولی و استاندارد، انرژی لازم راه به خوبی دریافت کند.
 
علاوه بر این هیچ اپلیکیشنی یا لوازم جانبی خاصی وجود ندارد تا با استفاده از آن بتوانید تغییراتی که با تعویض آداپتور شارژ دستگاه صورت می‌پذیرد را مشاهده کنید. فناوری Quick Chargeing علاوه بر کابل‌های USB از میکرو USB و USB نوع A و درگاه جدید USB نوع C نیز پشتیبانی می‌کند. در هرحال شما نیاز به کابلی با حداقل ۲۴ AWG دارید. (AWG سرنام عبارت American Wire Gauge به معنای سیم تبادلگر آمریکایی است).
 
مقایسه انواع کابل‌ها با استاندارد ۲۴ AWG
در واقع AWG اندازه سیم را نشان می‌دهد. عدد کمتر در این زمینه نشانگر اندازه بزرگتر است. همچنین این نوع اندازه معمولا شبیه به این عبارت نوشته می‌شود: USB ۲۸/۲۴ AWG: عدد اول (۲۸) به اندازه سیم داده اشاره می‌کند و عدد دوم (۲۴) اندازه سیم منبع انرژی را نشان می‌دهد. ۲۴ AWG در واقع کمترین میزان مورد نیاز برای استفاده از قابلیت شارژ سریع بوده و در حال ایده‌آل باید از کابل‌های USB با ۲۰ AWG استفاده کنید.
 
روش دیگری که برای چک کردن وجود دارد بررسی آداپتور شارژی است که به همراه تلفن همراه خود دریافت می‌کنید. اطلاعات آداپتور را بررسی کنید، در صورتی که وات خروجی نوشته شده بر روی آداپور بیشتر از W ۵ باشد و مقداری مانند W ۱۸ یا بالاتر ذکر شده باشد تلفن همراه شما از قابلیت شارژ سریع پشتیبانی می‌کند. اگر هم مقدار وات خروجی به صورت مستقیم ذکر نشده باشد می‌توانید تا مقدار آن را با ضرب مستقیم عدد ولتاژ آداپتور (معمولاً ۵ ولت) در عدد آمپر خروجی مشخص شده با حرف مختصر A که در نزدیکی عدد ولتاژ نوشته می‌شود محاسبه کنید.
 
آیا قابلیت شارژ سریع به باتری گوشی آسیب می‌زند؟
تکنولوژی شارژ سریع بسیار پیچیده است. مثل شارژر‌های معمولی صرفا سلول‌های لیتیومی را با جریان‌های زیاد درگیر نمی‌کند. کنترلر‌های ویژه‌ای در گوشی‌های هوشمند و تبلت‌ها وجود دارند که داده‌ها را دریافت و مانیتور می‌کنند. وضعیت باتری، سطح شارژ، دما و بار الکتریکی به صورت لحظه‌ای بررسی می‌شوند و تکنولوژی فست شارژ با توجه به این داده‌ها بهینه‌ترین حالت را انتخاب می‌کند تا هم جریان مناسبی به باتری برسد و هم باتری در حالتی ایده‌آل شارژ شود. در ضمن سطح شارژ یا همان درصد شارژ باتری هم در میزان جریان دریافتی تاثیر دارد. وقتی باتری گوشی کاملا خالی است یا درصد کمی از آن شارژ شده است پتانسیل جریانی بالایی دارد و در شارژ سریع از این پتانسیل استفاده می‌شود.
 
اگر دقت کرده باشید. گوشی خیلی زودتر از زمان معمول به نصف شارژ می‌رسد. اما از ۵۰ درصد تا ۱۰۰ درصد زمان بیشتری نیاز دارد. چرا که پتانسیل جریانی افت کرده است. شارژر‌های معمولی جریان ثابتی دارند، اما شارژر‌های سریع جریان‌های متغیری را متناسب با سطح انرژی باتری ایجاد می‌کنند.
 
در طول فرایند شارژ سنسور‌های گوشی میزان دریافت جریان و ولتاژ را تعیین می‌کنند و باتری متناسب با آن تغذیه می‌شود به همین دلیل مکانیزم شارژر سریع هیچ آسیبی به باتری نمی‌رساند. این الگوریتم‌های جریانی، یک حالت شارژ امن برای گوشی ایجاد کرده‌اند. البته بهتر است گوشی‌هایی که از قابلیت فست شارژ پشتیبانی نمی‌کنند با شارژر‌های معمولی شارژ شوند چرا که سنسور‌های ارسال داده برای تنظیم جریان در این گوشی‌ها تعبیه نشده است.
 
سریع‌ترین شارژر جهان توسط شرکت شیائومی ساخته شد
پس از معرفی فناوری شارژر سریع ۱۰۰ وات در سال ۲۰۱۹ و پس از آن شارژر ۱۲۰ وات فوق سریع برای گوشی Mi ۱۰ Ultra در سال گذشته، شیائومی امروز تصمیم گرفته تا از شارژر ۲۰۰ وات HyperCharge خود رونمایی کند که در حال حاضر سریع‌ترین شارژر برای گوشی‌های هوشمند به حساب می‌آید. این کمپانی مدعی شده که این تکنولوژی شارژ ۲۰۰ واتی می‌تواند باتری ۴۰۰۰ میلی‌آمپر ساعتی را در عرض فقط ۸ دقیقه شارژ کند. در صورت استفاده از شارژ بی‌سیم ۱۲۰ واتی هم مدت‌زمان شارژ آن به ۱۵ دقیقه می‌رسد.
 
شیائومی در همین رابطه ویدیویی را منتشر کرده که کارکرد این تکنولوژی برای مدل مخصوصی از گوشی می‌۱۱ پرو را نشان می‌دهد. همان‌طور که در ویدیو می‌توانید ببینید، طی فقط ۳ دقیقه شارژ باتری گوشی به ۵۰ درصد می‌رسد و چند ثانیه قبل از رسیدن به ۸ دقیقه، باتری به طور کامل شارژ می‌شود. همچنین این ویدیو نشان می‌دهد که با استفاده از شارژ بی‌سیم ۱۲۰ واتی، باتری در عرض یک دقیقه به ۱۰ درصد می‌رسد و طی ۷ دقیقه ۵۰ درصد از باتری شارژ می‌شود.
 
شیائومی هنوز درباره‌ی زمان ارائه‌ی این تکنولوژی‌ها برای گوشی‌های خود جزئیاتی ارائه نکرده است. روی هم رفته پیشرفت‌های تکنولوژی همواره جذاب هستند و این قابلیت که بتوانید باتری گوشی خود را در عرض فقط ۸ دقیقه شارژ کنید، امکان هیجان‌انگیزی محسوب می‌شود. باید خاطرنشان کنیم این سیستم‌های شارژ فوق سریع به کابل‌ها و شارژر‌های اختصاصی نیاز دارند و این یعنی عمدتا در خانه‌ی خود می‌توانید از این قابلیت استفاده کنید و مثلا در شرایط اضطراری بیرون از خانه معمولا استفاده از این قابلیت امکان‌پذیر نیست.
 
جمع بندی…
فناوری شارژ سریع به طور مداوم در حال بهتر و بهتر شدن است چراکه تولیدکنندگان همچنان روی افزایش سرعت شارژ گوشی‌ها کار می‌کنند. رونمایی شرکت شیائومی از این شارژر، قطعاً می‌تواند انقلابی عظیم در این حوزه به وجود بیاورد چرا که در آینده‌ای نه چندان دور، رقبای این شرکت همچون اپل و سامسونگ نیز برای از دست ندادن مشتریان خود سعی در بهبود این فناوری در محصولات‌شان خواهند کرد و شاید روزی شاهد ساخته شدن شارژر‌هایی باشیم که می‌تواند در کمتر از یک دقیقه گوشی را شارژ نماید.