红米K30发布会演示中,V30充电到100%后为什么需要那么久到充满?哪家的充电方案更胜一筹?
的有关信息介绍如下:
今天有空,看了下原回答,可能写的不那么通俗易懂,从业人员不看也知道,非从业人员看了厘不清重点。
在此我更新一下回答,以Q&A的方式:
Q: 快充满时的小电流,能叫做“涓流充电”吗?
A: 不能。“涓流充电”翻译自“Trickle Charge”,特指锂电池电压在0V~2V阶段的充电,特点是“恒流、电流小”。
那快充满时的小电流,叫什么呢?
其实早有专业名词:Charge Termination Current(充电截止电流)。熟悉充电流程的人,不会把这两个概念搞错。能把涓流套用在CV阶段的人,不是从业人员,得出的某些结论(比如伤电池、不安全等)是不可信的。
Q: 锂电池的充电流程是怎样的?
A: 为了方便理解,不讨论电荷泵的类型,以常用的Buck型充电IC为例,如下是BQ25890的充电曲线,可以看到,充电分为5个过程:
补充一下充电IC是怎么决定充电完成的:
CV阶段的电流会越来越小,越趋近去0,所用的时间越长。但这个时间意义是不大的,多用了几十分钟,可能就为了多充进0.5%。
那个就可以定一个电流值,叫做充电截止电流,一旦进电池的电流小于该值,就表示充电完成,充电截止电流定的越小,电池就能被充的越满,但花费的时间越多。
Q: 提高所谓的“涓流充电”(快充满时的小电流充电)的电流值,安全吗?
A: CV阶段电流本就越来越小,怎么提高,难道提高充电截止电流吗,按这个思路分析,提高了充电截止电流,原来电芯能充到99%的,现在电芯只能充到98%,这样理解,反而更安全了。
Q: K30真的砍掉了“涓流充电”吗?
A: 如果真的看明白了上面的充电流程,还能问出这样的问题,只能这样回答:
菩提本无树,明镜亦非台。本来无一物,何处惹尘埃!
原回答:
看到有人认为:“K30在充电后期,砍掉了涓流充电,来加快充电速度。”
凡是提到“涓流充电”的,这种观点就不要往下看了,半吊子水平,大概都不知道充电曲线长什么样。
目前网上找不到K30拆机图,但CC9 Pro是有的,K30跟CC9 Pro很可能是同样的方案:TI的电荷泵充电芯片BQ25970。其框图如下:
可以发现,这个方案其实是并行充电的,即需要一个电荷泵充电芯片BQ25970,还有一个开关型(buck charger)充电芯片BQ25890。
为什么要两个?从下面的介绍可以看出:电荷泵充电效率可以到97%,而开关型的充电效率是93%。
更高的效率意味着更低的发热,这就是大电流充电为什么要用电荷泵。以前的手机里都是用开关型充电芯片。
下面是重点的内容:
下图是这个方案的充电曲线,以及每个阶段的描述,有兴趣的可以认真研究这个曲线,里面有很多细节。
在此我大概解读一下:
1. 电荷泵和传统的开关型,在充电过程上没什么区别,都要经过:Pre-charge(预充或涓流充电) -> CC charge(恒流充电) -> CV charge(恒压充电)
2. 所谓涓流充电,指的是电池过放后(电池电压小于3V),充电初始的阶段,根据电芯特点,这个阶段不能大电流充电,必须小电流涓流充电。
3. 很多半吊子水平的人,以为涓流充电,是快充满才有的,其实涓流充电只发生在电池过放的时候。
4. 涓流充电这个过程,大部分人是不会遇到的,一般手机关机电压在3.4V。要把电池电压放到小于3V,除非手机几个月不用了,才会发生这种情况。
5. 从曲线可以看出,电池3.5V之前,用开关型芯片充电;3.5V以后,到充电电流降到2A,这个阶段用电荷泵充电;再以后,再用开关型芯片充电,直至充满。
那么很多人疑惑了,为什么K30功率30W,却能充电更快呢?
这里面涉及到很多内容,我觉得不是工程师,没必要深究。充电相差几分钟,对于普通人,在使用上没有太大区别。
充电快慢,真的不能只看功率,还要看很多方面,例如:
1. 充电芯片的效率,效率越高,转化成热能的越小。
2. PCB上线路阻抗,阻抗越小,效率越高。
3. 电池连接器的接触阻抗,当然也是越小越好。
4. 优化充电曲线。上面提到,因为阻抗的存在,充电效率会有损失,那么可以通过补偿的方式,延长CC阶段的时间,以及延长电荷泵的工作时间。这个补偿不容易做,因为涉及到安全,需要测很多数据,建立模型。
5. UI的显示方式。越接近100%,充电越慢,但是这部分给用户续航带来的提升,是微乎其微的,那么就可以在电池充电到98%时,UI就显示100%。此时虽然UI显示充满了,但对大部分用户来说,不会正好在UI显示100%时,就拔掉充电器,所以手机可以在后台继续充一会儿,直至电池真正充满。
估计会有人对第5条不理解,我补充一下:
电芯真正的电量(Battery SOC),和UI显示的电量(UI SOC),并不是等同的,中间隔了几层算法,这套算法会把:当前电池温度、电池老化程度、当前负载情况、电池电压、电量计上报的电量等参数作为变量,综合算出一个SOC,这个SOC用户看不到的,然后算法做平滑处理,再把1%和100%两头各隐藏一点,最后才得到UI SOC。
很多人会认为UI显示100%了,电芯电量就应该100%,这个思维本身就是错误的。



