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OPPO两大超级闪充新技术,暗藏哪些玄机?

充电头网编辑部 充电头网 2022-04-30

手机行业竞争异常激烈,各品牌激烈交锋,随着快充成为手机重要的参数指标后,战场从以往的处理器、影像单元、屏幕,蔓延至快充性能上,业界甚至引发功率竞赛,迅速攀升的快充功率不止让用户眼花缭乱,甚至手机厂商自己都不清楚为啥快充会卷得这么厉害。


在过去两年业界功率竞赛打得火热之时,最早推动手机快充技术的OPPO却并未跟风,整整两年间都选择了保持65W超级闪充。很多人看来OPPO已被超越,但事实上却恰恰相反,作为最关注快充性能的OPPO,注重点并不止放在“功率数字”上,而是顶着被友商赶超的压力在憋大招,从功率、安全、寿命、温度、效率、体验等各方面打造新一代快速充电系统。2年后,这大招终于面世。


前几天,OPPO在MWC 2022 巴塞罗那世界移动通信大会上正式发布长寿版150W超级闪充与240W超级闪充,再次刷新手机商用快充速度纪录。长寿版150W超级闪充5分钟可将等效4500mAh电池容量的手机充至50%,15分钟充至100%;240W超级闪充9分钟即可将4500mAh电池充至100%。除了带来极速充电体验外,OPPO长寿版150W超级闪充技术还具备更长的电池使用寿命,实验室测试数据显示在1600次充放电循环后,搭载该技术的电池仍能保持80%的有效容量。


长寿版150W超级闪充的发布,意味着忍辱负重2年后OPPO重夺快充王座,且长寿版150W超级闪充是正式商用技术,将在2022年第二季度与大家见面。


长寿版150W超级闪充:既充得快,又用得久



手机行业的快充技术发展到今天,让充电变快并不难。难的是在大幅提升充电功率的同时,给用户带来更高的安全性、更广泛的兼容性、以及更耐用的电池结构。


在OPPO看来,超级闪充「不止于快」的那些体验,才是更重要、更值得去追求和实现的。


长寿版150W超级闪充就是基于这个出发点,全新打造出的OPPO闪充新技术,它基于成熟可靠的充电架构并对所有环节全面升级,让手机充电既充得快,又用得久。在充电速度上,长寿版150W超级闪充只需5分钟即可将一块等效4500mAh的电池从1%充至50%,15分钟就能充到100%。



而我们的“老朋友”——65W超级闪充,5分钟充入电量约为20%,充至100%大约耗时40分钟。相比之下,长寿版150W超级闪充在充电速度上可以说是达到了质的飞跃。那么,“长寿版”三个字又意味着什么呢?



对于使用寿命或者健康度这两个相通的概念,锂电池领域通常使用满充满放的最大循环次数这一指标来衡量。目前而言,行业里通行的标准是手机锂电池(无论单电芯还是双电芯)在800次充放电循环后至少需要保证还有80%的有效容量。


而根据官方公布的数据,OPPO长寿版150W超级闪充技术在充放电循环1600次之后,还有80%容量,相当于行业现行标准的两倍。换句话说,未来使用同等功率水平的快充技术,搭载OPPO长寿版150W超级闪充的手机能用得更久。


为了达到这样的“电池延寿”效果,OPPO是怎样做的呢?


独创电池健康引擎,延长电池使用寿命



为了在超大功率闪充上实现电池使用寿命的突破,OPPO耗时3年研发出电池健康引擎(Battery Health Enginge),通过定制的电池管理芯片进行电流的电荷状态、电池使用状态、电池的充放电循环寿命等全方位调控,并依赖于智能电池健康算法与仿生修复电解液技术两大核心技术,从底层算法和电池化学体系入手保护电池健康和充放电安全,延长电池寿命。


根据锂电池的工作原理,手机在充电时,锂离子从电池正极脱嵌,经过电解质传导嵌入负极,使负极处于嵌锂状态;放电时则相反。一旦活性锂离子在电流的冲击下回不到正极时就会变成死锂,相应的,电池的容量就会减少。


因此,要想让电池长久耐用就要尽可能多的活性锂离子,也就是保持更多锂离子在正负极中穿梭的活性。而要做到这一点,就需要动态地控制充电电流,电流过大或者过充都会导致死锂的出现,只有把电流和电压动态实时的控制在合理范围内,才能有效减少死锂的出现。


负极电势是能帮助手机监测实时电流电压的重要指标之一。如果能实时监控负极电势就可以有效地防止死锂的出现。目前,三电极是研发检测负极电势最常用的方式,也就是在电池内部再植入一个电极进行负极电势的测量,但这在实际应用中存在很大困难。因此,行业在很长一段时间里面都默认电池内部是一个黑盒,没有实时获取负极电势的应用方式。


为了攻克这一难题,OPPO SUPERVOOC闪充研发团队已经在实验室探索了近三年。依靠实验室大量的电池性能数据,不断修正电池模型精度,进而研发出能够实时跟踪电池负极电势的智能电池健康算法。在这一黑科技加持下,手机可以通过对负极电势的精确判断,针对不同的电池容量,不同的充电适配器,不同的电池使用状态,不同的充电阶段,给充电匹配最合理的充电电流。进而最大限度的维持锂离子活性,保护电池寿命。


除此之外,OPPO还从电池内部化学体系入手,改良电解液配方,研发出仿生修复电解液技术。电池充放电的循环过程中,仿生修复电解液技术能持续修复电极,在电极表面形成一层更稳定、更耐用的固体电解质界面膜,有效防止溶剂对电极材料造成破坏,让正负电极保持长时间高效能的运作状态,从而达到更长的使用寿命。


再次提高功率密度,让充电头更便携



为驱动150W超大功率快充,需要一个强而有力的充电器,且从2022年水准来看,这枚高性能充电器还必须兼顾便携性与兼容性才符合旗舰水平。


传统充电器内部的变压器与电解电容占据了很大的空间,阻碍大功率充电器小型化的进程。2020年,OPPO 50W “饼干”氮化镓充电器突破性地采用了无电解电容设计,将航空级钳位二极管应用到消费级电子产品上,配合高频开关氮化镓功率器件提升工作频率,并搭配平板变压器,将50W充电器浓缩到饼干的大小。


长寿版150W超级闪充充电器也使用了类似技术,让这个拥有150W超高性能的充电器做到65W充电器大小,三维尺寸仅为58mm X 57mm X 30mm,重量也只有172g。



按照额定输出功率150W计算,功率密度竟高达1.51W/cm³,要知道市面常见的充电器功率密度只有0.5W/cm³左右,实在令人惊讶。


全面升级的充电架构,确保安全闪充


长寿版150W超级闪充采用20V/7.5A电力传输规格,电力进入手机内部后,通过两颗并联的电荷泵转换成10V/15A,再对由两片6C高倍率电芯串联而成的电池组进行高压直充,效率最高达98.5%。双串电芯对手机放电时,利用电荷泵将双串电芯电压减半,更好地兼容手机电路所需电压,高效利用电力。



OPPO采用了业内常见的USB-C to USB-C方案,这种线缆体积更小,还支持正反面盲插,具备广泛通用性用起来更便捷。OPPO这套系统还向下兼容其它SUPERVOOC闪充设备,还兼容USB PD等市面常见的快速充电标准,除为手机充电,还能对平板、笔记本等数码设备服务,不会因为兼容性而白白浪费强悍的性能。


在充电器与手机之间重要的电力传输配件就是数据线,目前市面上常见的USB PD标准电力传输规格,5A电流已经是上限,为了让线缆能安全承载20V/7.5A电流,OPPO定制了阻抗更低的USB-C接头,进一步降低接触电阻,并使用更粗的线芯,让大电流大功率电力传输得以实现。端子内还设置了E-Marker加密芯片,加密算法杜绝黑客固件等安全隐患。


240W超级闪充,移动设备快充的极限探索



除了即将量产化的长寿版150W超级闪充外,OPPO还发布了更震撼人心的240W超级闪充。240W超级闪充在长寿版150W超级闪充的基础上进一步升级,新增自主研发充电协议配合软硬件调优,将充电功率从150W再度提升60%,9分钟即可将4500mAh电池充至100%,为业界展示超高功率充电的极致。


240W超级闪充采用USB-C充电器,输出参数为24V10A,由两颗电荷泵直接输出到双串电池组。进入手机后,电力通过电荷泵转换成10V/24A进行高压直充,新一代电芯支持更高倍率充电,单电芯电流可达12A。


在突破充电速度极限的同时,OPPO并未牺牲安全性。240W超级闪充从电源适配器、线材、以及手机端上的五层安全防护,手机配备13颗温度传感器,并有专门定制的智能控制芯片全线路控压控流控温,提供全方位安全保障。


关于量产



据OPPO介绍,长寿版150W超级闪充将会在2022年第二季度与用户正式见面,首发机型将由OPPO旗下子品牌OnePlus先行搭载,为大家带来充得快、更耐用的快充体验。


另外,2022年2月24日发布的支持80W超级闪充与50W无线闪充的OPPO Find X5系列,也搭载电池健康引擎技术。未来OPPO、OnePlus中高端机型也将会全面搭载电池健康引擎技术,让更多用户享受长寿快充。


充电头网总结



智能手机与每个人生活息息相关,除了本职通讯工作外,还需要照顾娱乐、消费、出行等任务,为这一切提供运行基础的就是手机的电力系统。如今手机均配有强悍的处理器,正常服役周期相比以往更长,一台手机用2-3年甚至更高已成为常态,但很多小伙伴往往会因为电池老化,续航缩短导致提前更换手机。


OPPO这次发布长寿版150W超级闪充、240W超级闪充,搭载电池健康引擎,按照1600次循环充放寿命设计,相比业界800次充放循环寿命标准直接提升2倍使用寿命。OPPO为业界展示出「不止于快」的全方位追求,即在更高功率之外,带来更安全、更智慧、更长寿、更便携的充电体验。


假设普通用户每天充电1次,800次标准的话手机使用两年电池就不耐用了,重度用户1年后电池容量就迅速衰减。而OPPO长寿版150W超级闪充,可以支撑用户正常使用四年,大幅度延长电池的健康服役期。


2014年,OPPO发布了闪充技术并搭载于Find 7商用,是业内最早推动快速充电技术的厂商之一,“充电五分钟,通话两小时”已成为现象级广告语。2022年,OPPO发布长寿版150W超级闪充、240W超级闪充,其速度提升让它变成“充电五分钟,续航一整天”,1600次长寿设计让电池健康度翻倍提升,大大延长手机服役年限,推动行业进入长寿命快充时代。


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