شارژ باتری چیست؟ شدت جریان برق برای شارژ مجدد باتری دستگاه های دیجیتال قابل حملی مانند گوشی های تلفن همراه نقش بسیار مهمی در طول عمر باتری و کارایی دستگاه در مصرف های روزانه دارد.
امروزه با توجه به هوشمند شدن گوشی های تلفن همراه مصرف برق و باتری آنها به دلیل پردازش های پیچیده بیشتر شده است. به همین خاطر گوشی های امروزی به باتری های قدرتمند تری نیاز دارند تا بتوانند برای مدت زمان بیشتری بدون اتصال به برق کار کنند. همین امر باعث شده تا باتری به یکی از اصلی ترین عناصر گوشی های هوشمند تبدیل شود و تولید کنندگان مانور بازاریابی زیادی روی آن بدهند.
به طبع اهمیت باتری، شارژ باتری نیز به پارامتر مهمی تبدیل شده که تکنولوژی های مختلفی برای آسان تر کردن آن به وجود آمده اند. دو نکته اصلی در شارژ دهی باتری ها وجود دارد که یکی کیفیت شارژ است و دیگری سرعت آن. در ادامه بیشتر در مورد شارژ باتری صحبت خواهیم کرد.
شارژ باتری چگونه انجام می شود؟
اگر بخواهیم ساده بگوییم، باتری وسیله ای است که انرژی شیمیایی را به انرژی الکتریکی تبدیل می کند. تمام باتری ها از دو قطب مثبت و منفی تشکیل شده اند تا بتوانند انرژی الکتریکی را به جریان برق تبدیل کنند. جریانی که برای کار کردن گوشی استفاده می شود.
به عنوان مثال در یک باتری پایه لیتیومی، ساختار شارژ دهی اینگونه است که لیتیوم موجود در الکترود مثبت باتری طی یک فرآیند شیمیایی به یون لیتیوم تبدیل شده و در لایه های مختلف بدنه باتری ذخیره می شود و این کنش شیمیایی به انرژی الکتریکی نیاز دارد. تأمین انرژی مورد نیاز برای این فرآیند را شارژدهی گوشی می گویند.
یعنی وقتی گوشی را به کابل شارژ متصل می کنید، برق وارد شده صرف انجام این فرآیند خواهد شد و بر عکس، زمانیکه انرژی در مدار وجود نداشته باشد این فرآیند شیمیایی به صورت معکوس اتفاق می افتد و برق مورد نیاز دستگاه را تأمین می نماید.
تفاوت شارژ سریع و شارژ معمولی
خروجی شارژ گوشی را با واحد های آمپر و ولتاژ مشخص می کنند. آمپر یا جریان در واقع میزان انرژی الکتریکی است که از باتری به دستگاه می رسد، در حالی که ولتاژ نشان دهنده قدرت جریان الکتریکی است. ضرب کردن ولت در آمپر عدد وات را به شما می دهد که نشان دهنده توان کل شارژ باتری است.
برای سریع تر کردن روند شارژ باتری تولیدکنندگان یا تلاش می کنند آمپر را بالا ببرند یا ولتاژ را تغییر دهند تا بتوانند پتانسیل انرژی الکتریکی را بالاتر ببرند. اکثریت استانداردهای شارژ سریع اغلب به جای بالا بردن آمپر سعی می کنند تا ولتاژ را تغییر دهند.
پورت های USB معمولی برای دستگاه های کوچک قابل حمل مانند گوشی های تلفن همراه، معمولا خروجی برق ۵ ولت و ۱ آمپر دارند. امروزه بیشتر گوشی های هوشمند می توانند تا ظرفیت شارژدهی ۵ ولت و ۲.۴ آمپر که تقریبا برابر با ۱۰ وات است را تحمل کنند. هر چیزی سریع تر از این در دسته شارژهای سریع شمرده می شود. تکنولوژی شارژ سریع، تکنولوژی است که ولتاژ را تا 9 ولت،۱۲ ولت و بالاتر هم می برد و می تواند آمپر را تا ۳A یا بالاتر هم برساند.
به یاد داشته باشید که گوشی شما تنها می تواند تا میزانی شارژ را سریع دریافت کند که مدارش به آن اجازه می دهد. برای اینکه بتوانید از تکنولوژی شارژ سریع استفاده کنید باید گوشی داشته باشید که مدار باتری آن ظرفیت استانداردهای شارژ سریع را داشته باشد و کابل و آداپتور شما هم از این استانداردها پشتیبانی کنند.
شارژ سریع چیست؟
شارژ سریع در واقع یک تکنولوژی جدید است که تولیدکننده های گوشی های تلفن همراه هوشمند به عنوان یک مزیت رقابتی مهم از آن استفاده می کنند. هر برندی بتواند گوشی خود را زودتر شارژ کند برنده این رقابت خواهد بود.
از آنجایی که استاندارد مشترکی برای تکنولوژی شارژ سریع وجود ندارد، هر شرکتی بر اساس توانایی و الگوهای خود یک تکنولوژی شارژ سریع مجزا را پیشنهاد می کند که هرکدام ویژگی های منحصر به فرد خودشان را دارند. در ادامه به صورت خلاصه به بارزترین تکنولوژی های شارژ سریع شرکت های مختلف اشاره می کنیم:
Apple) Fast Charging)
گوشی های اپل از آیفون ۸ به بعد همگی از استاندارد های شارژ سریع اختصاصی این برند پشتیبانی می کنند. اپل ادعا دارد که شارژ سریع این شرکت با استفاده از کابل پورت USB-PD می تواند ظرف ۳۰ دقیقه تا ۵۰ درصد کل باتری را شارژ کند.
Qualcomm) QuickCharge)
تمام گوشی هایی که از پردازنده های شرکت کوالکام استفاده می کنند می توانند از استانداردهای شارژ سریع QuickCharge این شرکت بهره مند باشند. در سال های گذشته ورژن های مختلفی از این تکنولوژی شارژ سریع وارد بازار شده آخرین آنها QuickCharge 4+ است. این تکنولوژی می تواند ظرفیت شارژدهی را تا ۱۸ وات برساند.
MediaTek) Pump Express)
استاندارد شارژ سریع Pump Express متعلق به شرکت مدیا تک روی دستگاه هایی پشتیبانی می شود که از چیپست های این شرکت استفاده می کنند. این تکنولوژی شارژ سریع با استفاده از پورت اتصال USB-C می تواند ظرف ۳۰ دقیقه تا ۷۰ درصد شارژ گوشی را پر کند. آخرین ورژن از این تکنولوژی PumpExpress 3.0 است.
Motorola )TurboPower)
شرکت موتورولا از دو استاندارد برای شارژ سریع دستگاه هایش استفاده می کند که یکی Rapid Charging است و دیگری TurboPower. تکنولوژی Rapid Charging تغییر قابل توجهی در سرعت شارژ گوشی ایجاد نمی کند و مخصوص گوشی های پایین رده این شرکت است، اما TurboPower که برای گوشی های پرچمدار و میان رده خوب این شرکت مورد استفاده است می تواند سرعت شارژ را به ۱۵ تا ۱۸ وات (بسته به مدل گوشی) برساند.
USB Power Delivery
برخلاف دیگر استاندارد های انحصاری، این تکنولوژی شارژ سریع به سخت افزار انحصاری خاصی نیاز ندارد تا بتواند کار کند. هرچند دستگاه هایی که مایلند از قابلیت شارژ سریع USB Power Delivery بهره ببرند باید حتما به پورت USB-C مجهز باشند. این تکنولوژی ظرفیت خروجی ۱۰۰ وات برق را دارد اما برای گوشی های تلفن همراه می تواند سرعت شارژ را به ۱۸ وات برساند.
OnePlus Warp Charge
مدل های جدیدتر گوشی های برند OnePlus مانند OnePlus 8 Pro به لطف تکنولوژی شارژ سریع Warp Charge این شرکت می توانند به صورت بی سیم یا از طریق کابل تا ۳۰ وات سرعت شارژ داشته باشند.
Huawei SuperCharge
تکنولوژی شارژ سریع کمپانی هوآوی گرچه ظرفیت انتقال ۴۰ وات شارژ را دارد اما در واقعیت به سرعت ۲۲.۵ وات می رسد که باز هم بسیار سریع است.
برند های دیگری همچون سامسونگ، اوپو، ویو و میزو هم هستند که از تکنولوژی های اختصاصی شارژ سریع بهره می برند.
شارژ بی سیم چیست؟
شارژ کردن وسایل الکترونیکی قابل حمل همیشه باگ بزرگ این دستگاه ها بوده است. چرا که ذات دستگاه های الکترونیکی قابل حمل با نیاز به گذاشتن آنها برای مدت مشخص در یک مکان ثابت تضاد دارد. درست همانطور که گوشی های تلفن خانگی قدیمی با سیم های لوله ای خود کاربر را محدود می کردند، شارژر های کابلی هم همینطور هستند.
دقیقا مانند اختراع گوشی های تلفن خانگی بی سیم، ورود تکنولوژی شارژ بی سیم هم توانست تا حدی فرآیند شارژ باتری گوشی را برای کاربران تسهیل کند. امروزه دیگری نیازی نیست که یک کابل آویزان را از گوشه ای بیرون بکشید و به گوشی خود وصل کنید تا شارژ شود، بلکه یک پنل مخصوص و شیک در خانه وجود دارد که با گذاشتن گوشی روی آن، دستگاه خود به خود شارژ می شود.
شارژ بی سیم چگونه انجام می شود؟
شارژ بی سیم از میدان های الکترومغناطیسی برای انتقال انرژی بین دو وسیله از طریق القاء الکتریکی استفاده می کند. این القاء الکتریکی از طریق قرار دادن مستقیم دستگاهی که یک سیم پیچ القایی دارد، روی ایستگاه اختصاصی شارژ انجام می پذیرد. گرچه در گذشته حداقل چند استاندارد رقیب برای تکنولوژی شارژ بی سیم وجود داشت، اما امروزه سراسر صنعت گوشی های تلفن همراه به استفاده از تکنولوژی Qi (چی) روی آورده است.
مزایا و معایب شارژ بی سیم
شارژ بی سیم با اینکه در نظر اول بسیار هیجان انگیز و انقلابی به نظر می رسد، اما مزایا و معایب خاص خودش را دارد که در زیر به آنها اشاره می کنیم:
مزایای شارژ بی سیم
- استفاده آسان و راحت
- نظم و زیبایی بهتر نسبت به شارژرهای کابلی
- امنیت و دوام بالا
- انطباق پذیری با تمام گوشی های سازگار
معایب شارژ بی سیم
- برد شارژ کوتاه
- نداشتن قابلیت شارژ سریع
- بالا رفتن حرارت شارژر و گوشی به واسطه وجود سیم پیچ
انواع باتری گوشی
در گذشته بیشتر باتری های گوشی های تلفن همراه از جنس نیکل کادمیوم (NiCd) و NiMH بودند اما امروزه بیشتر باتری گوشی ها از جنس لیتیومی هستند. باتری های لیتیومی خود به دو دسته لیتیوم یونی و لیتیوم پلیمری تقسیم می شوند. باتری های لیتیوم یونی شارژ بیشتری را نگه می دارند اما با گذر زمان ظرفیت آنها کاهش پیدا می کند.
در حالی که باتری های لیتیوم پلیمری گرچه تراکم انرژی پایین تری دارند و کمتر شارژ نگه می دارند، اما نازک تر، سبک تر و ایمن تر هستند و البته با گذر زمان ظرفیتشان کمتر دچار خدشه می شود.
مقاله آموزشی مرتبط: نرخ بیت چیست؟
