淺談快速充電與無線充電

手機快速充電與無線充電一直以來都是相當被看好的兩項充電技術, 但過去受到技術規格無法統一, 始終無法普及化。三星在MWC上正式秀出兩款智慧手機S6與S6 Edge,兩款手機均採用全新快速充電功能可以在短短 10 分鐘充電就可以得到使用4小時電量, 並內建符合WPC與PMA認證的無線充電模組。這次由消費電子巨擘~三星與Apple(Watch)帶頭, 可望讓快速充電與無線充電技術整合與普及出現曙光. 

手機快速充電與無線充電是什麼呢? 為何三星要一口氣將兩項充電技術導入S6 系列? 以下針對快速充電與無線充電這兩項充電技術就一探討:

快充與無線充  

1. 快速充電:

充放電速度取決於電流與電壓, 快速充電顧名思義就是利用放大電流與電壓的方式達到縮短充電時間的充電方式.快速充電規格其實已提出2~3年的時間,因第一代手機快充規格技術成熟度不高及品牌手機大廠未力推下遲遲無法普及隨著大螢幕及大容量電池手機銷售量越來越高,快速充電的需求逐漸加溫加上快速充電規格已全面升級到第二版(同時加大電流與電壓的方式),預計2015Q2以後支援快速充電的手機機型將可望大爆發.

手機快速充電規格目前主要分為高通Quick Charge及聯發科Pump Express兩大陣營. 其中, 目前主要的手機大廠都以高通Quick Charge 2.0快速充電技術為主,  如HTC 標榜充電速度是標準充電器的175%,可以在30分鐘之內充滿60%電量的Rapid Charger 2.0三星標榜採用渦輪技術可以短短 10 分鐘充電就可以得到使用4小時電量「閃電快充」及Motorola的Turbo Charger 2.0

三星快充  

 

 過去高通Quick Charge 1.0技術最高支持10W的充電功率,也就是在5V的充電電壓下,充電電流可以達到2A, 而Quick Charge 2.0的大充電功率進一步增加到了36W,透過支援5V、9V和12V三種電壓及最大3A充電電流, 可以快速將電池充滿, 大大縮短了充電時間。

高通快速充電    

圖片來源: 網路

 

快速充電要發揮功效是在必須使手機端與充電設備達成快速充電協議才能運作. 除了行動裝置必須支援Quick Charge 2.0規格外, 必須有一台可以支援Quick Charge 2.0的高電壓(9V或12V)充電器才可以才能發揮最高3A的充電電流。

高壓充電器  

圖片來源: 網路

 

若並非使用支援Quick Charge 2.0的高電壓充電器, 而採用廣泛使用的USB 2.0和USB 3.0來充電, 最高的輸出電流也只要0.5A和1.5A, 並無法發揮Quick Charge 2.0的作用。

USB充電規格  

圖片來源: 網路

 

 2. 無線充電:

無線充電乃利用近場感應,也就是電感耦合,由供電設備(充電器)不用電線連接就可將能量傳送至用電的裝置, 目前主要的技術為磁感應與磁共振.   

無線充電陣營技術分類  

 

目前坊間無線充電技術標準有三大陣營~Wireless Power Consortium(WPC)、Power Matters Alliance(PMA)及 Alliance for Wireless Power(A4WP)等主要技術標準.  三星S6與S6 Edge內建無線充電模組 只支援符合WPC與PMA認證, 也就是由德州儀器、飛利浦、索尼所主導, 市占率超過 95%的WPC Qi 標準 及強調建置無線充電環境的 PMA(Power Matters Alliance), 反而由三星、英特爾、高通發起的 A4WP(Alliance for Wireless Power)並不支援。

無線充電陣營    

 

WPC與PMA採用的磁感應充電技術用於短距傳輸、效率較佳且成本低廉,比較適合用在行動裝置上;  A4WP採用的磁共振技術容許 4~5 公分的充電距離並同時為多個裝置充電及可將充電板嵌入其他材質, 比較看好被運用在未來的電動車充電上, 代表性的技術就是高通積極推動 Halo 電動汽車使用磁共振技術

充電車  

圖片來源: 網路

 

無線充電並不是用來縮短充電速度, 與快速充電技術不能混為一談.  由於無線充電以發射線圈及接收線圈組成的變壓器由於在結構上有限制,所以能量存送效率會低於一般充電器, 充電速度會比直接使用有線充電器慢, 而且還有成本較高且不能在移動時充電的缺點. 不過無線充電具備無通電接點設計及無需以電線連接,這對於必須防水防汗的穿戴式或行動裝置是不可缺少的技術。另外, 一個無線充電器可以對多個用電裝置進行進電,在有多個用電裝置的情況下可以省去多個充電器、不用佔用多個電源插座、沒有多條電線互相纏繞的麻煩。在WPC陣營讓持續讓越多終端裝置支援無線充電及PMA 陣營持續透過跨業合作讓無線充電的環境更普遍, 都將讓越多人購買無線充電器,促成無線充電終端產品的普及。

無線充電

 

2. 快速充電與無線充電哪種技術會先普及:

就版主看法, 在行動裝置領域中, 快速充電2.0技術可以大大縮短充電時間, 對手機用戶的實質效益較大, 普及程度應該會較快. 無線充電技術則要視穿戴式裝置與電動車產品是否能加速普及的程度而定.  

 

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