OPPO在5G時代的VOOC充電技術
5G時代已經來臨。在荷蘭,您現在也可以購買許多不同的5G手機,這些手機是使用超快速移動網絡所必需的。但是5G也給智能手機製造商帶來了新的挑戰。例如,5G手機升溫更快,功耗也顯著增加,部分原因是我們以越來越多的不同方式使用移動設備。例如,考慮進行高分辨率視頻通話或玩在線遊戲。
OPPO是5G領域的先驅, 里諾5G是 您可以在歐洲購買的第一款5G智能手機。OPPO也是荷蘭 第一批手機, Find X2 和 Find X2 Pro是我國第一批支持快速5G網絡的智能手機。
另外,OPPO以其著名的充電技術VOOC和SuperVOOC Flash Charge技術而聞名。例如,上述OPPO Find X2型號配備了突破性的65瓦充電器,因此您可以在38分鐘內為4200 mAh電池充滿電。
OPPO的VOOC充電技術
OPPO研究所在IEEE計算機協會的網站上發表了一篇有趣的文章,介紹了其在5G時代的研究質量和有關充電技術的觀點。OPPO VOOC閃存充電的首席研究員張家良提供了有關當前充電技術和OPPO未來願景的全面解釋。
電池必須適應新的用戶模式,因此它們的使用壽命應該更長,更便宜並且更安全。智能移動設備配備的所有其他功能都伴隨著對特定設備的電池和充電技術的更嚴格要求。這帶來了新的挑戰。
當智能手機電池由鎳鎘製成時,幾乎沒有安全隱患。但是,鋰離子電池使安全性與充電速度同樣重要。OPPO近年來實施了一系列創新,能夠創建更簡單,更快的充電系統,同時實現越來越高的電池安全性。
極快,安全和可靠
常規鋰離子電池分為三個階段:trick流充電,恆定電流和恆定電壓。電池的內阻和電抗會導致較長的充電時間。為了克服這個問題,充電系統需要對電壓和電流進行更精確的控制,以便該系統可以準確地補償由於電池的內阻和電抗引起的電流下降。這使其可以增加電壓,電流和充電速度,而不會損壞電池。
鋰離子電池的主要安全問題是充電時電壓過高。傳統的電湧保護設備在達到危險水平時使用MOSFET切斷電流。但是,這些設備不夠可靠。
OPPO的VOOC Flash Charge技術除激活電路外還包括保險絲,該電路緊湊且內部電阻低。這提供了更加可靠的電路保護。如今,保險絲已包含在過電流保護設備中,它們是安全充電技術的重要組成部分。
在常規的電池充電系統中,充電器,控制電路和電池都彼此獨立地操作,沒有通知它們各自的狀態。由於“愚蠢”的充電電路存在潛在的危險,OPPO開發了一種系統,其中的充電器與BMS(電池管理系統)建立冗餘通信。電路的不同部分可以在百分之幾秒內交換有關充電過程的信息。
該適配器可以找出電池系統所需的功率水平,並可以獲取有關所吸收的功率吸收程度的反饋,因此它可以知道該功率是否被電池電解質吸收。當適配器檢測到阻抗增加並且輸出功率轉換為有害熱量時,適配器可以通過獨立中斷電源來保證電路的安全性。電池系統還可以準確地向充電器報告所需的電流和電壓水平。
然後,將適配器的輸出與電池吸收的電流水平進行比較。不斷監控充電器和電池之間電路,佈線,連接器和半導體組件各部分的阻抗水平。如果阻抗增加,但仍保持在可接受的參數範圍內,則充電器輸出功率會增加。這意味著加載速度保持恆定。
如果某個組件的阻抗超過可接受的限制,則充電電路的每個組件都會切換到保護模式。這樣可以確保不會出現故障或安全隱患,例如充電插座過熱。
電池的內部電阻會得到持續監控,並檢查輸出電壓是否有微小變化,以確定電池是否遭受了物理損壞。此監視由BMS執行,即使從設備中取出電池,該監視也將繼續。如果電池受到外部壓力或刺穿,或者內部物理結構發生變化,則會記錄損壞情況。發送到設備系統的信號表明電池無法再使用或充電。電池中的多餘電荷將被放電,以確保受損的電池保持安全。
OPPO對快速充電未來的願景
VOOC Flash Charge是OPPO專有的快速充電技術。OPPO在2014年的發布會上領先於競爭對手,並改變了手機充電方面的消費者體驗。如今,OPPO在全球擁有1,800多項專利。VOOC,SuperVOOC和無線VOOC這三種已開發的充電技術已被全球超過1.45億人使用。
OPPO在2019年推出了SuperVOOC 2.0,這是新一代VOOC技術,峰值充電速度為65瓦。這樣就可以在短短30分鐘內為4,000 mAh手機電池充滿電。真的很理想,因為如果您意外遇到了一塊空電池,則只需幾分鐘即可為電池充滿電,以度過一天。OPPO在無線充電領域也取得了長足的進步。例如,遺憾的是,尚未在荷蘭發布的OPPO Ace2具有40瓦AirVOOC無線充電功能。
OPPO還為其VOOC技術頒發了許可證,並建立了生態系統以保護將來的技術。VOOC Flash Charge技術已授權其他23家製造商製造其他智能組件,例如充電芯片,移動電源,車載充電器和充電座。生態系統持續增長,使更多用戶可以體驗快速VOOC Flash Charge的便利。
5G時代的OPPO創新
技術在不斷發展。OPPO認為,充電技術的下一步發展應該超越大型電池,更快的充電速度和更高的功率輸出的基本尺寸。5G的到來和新的“萬物融合”生態系統將需要更多的創新。
但是,充電技術的所有進步都要求在速度和安全性之間達到完美的平衡。從長遠來看,新材料和製造技術將為裝載經驗的新突破提供機會。
考慮到5G手機和平板電腦的電源需求,電池和充電技術都需要進行大修。如今,一個100瓦的充電器就像一塊肥皂一樣大小。隨著GaN材料的改進,新的電路設計以及OPPO為提高功率密度所做的努力,OPPO預測這些充電器將變得更小,更便攜。當為他們的設備充電時,它們將為消費者帶來更高水平的便利。
目前,在鋁層壓膜袋中大量使用了鋰離子電池。但是近年來,在安全性和功率密度方面,這些材料幾乎沒有進展。因此,OPPO工程師正在探索具有更高功率密度潛力的新技術和材料。
OPPO測試新元素並使用一系列物理,化學,光學,熱和電技術來解決安全和生產問題。最終,他們可能能夠開發出適應更多使用情況和更廣泛環境的新型電池材料。這些新材料可以大大延長電池壽命,從而徹底改變用戶體驗。
諸如視頻和遊戲之類的耗電型應用程序在智能設備用戶中越來越受歡迎,這反過來又需要更好的設備充電體驗。5G的到來只會加速這一趨勢。OPPO希望將來與世界各地的公司合作,在研發和創新上投入更多,以在OPPO手機和其他5G設備中開發和實施革命性的充電系統。如果您想進一步了解Oppo的快速充電願景,請閱讀IEEE Computer Society上的完整出版物。