فست شارژ چیست؟

بهتر است ابتدا کمی در مورد نحوه کارکرد باتری‌های بکارگیری شده در گوشی‌های موبایل توضیح دهیم. در گوشی های موبایل از باتری‌های شارژی استفاده می شود، بدان معنا که ساختار آنها قادر است نیرو و انرژی را در زمان اتصال به جریان مستقیم، درون خود ذخیره کند و سپس بعد از قطع جریان از این انرژی ذخیره شده استفاده کند. نرخ شارژ با سرعت بالا، توان بالا و شاخص دمایی پایین از ویژگی‌های کارکردی این نوع باتری می‌باشد. حال کمی با نوع طراحی و ساختار این باتری آشنا شویم. در باتری‌های قابل شارژ از دو الکترود مثبت و منفی استفاده شده که این دو به وسیله یک الکترولیت از یکدیگر جدا شده‌اند. برای ایجاد جریان الکتریکی باید بین این دو الکترود از طریق شیوه انتقال و یا ایجاد حفره، الکترون مبادله شود.

 چه موقع باتری تخلیه می‌شود؟

در واقع برای انتقال جریان توسط باتری، زمانی که باتری درون دستگاه مورد نظر قرار می‌گیرد یک مجموعه الکترونی با بار منفی وارد سیستم دستگاه می‌شود و باعث ایجاد جریان در آن می‌شود. در درون باتری یک داد و ستد الکترونی صورت می‌گیرد، بدین صورت که الکترون‌ها از پایانه منفی به تدریج به سمت پایانه مثبت حرکت می‌کنند و این عمل آنقدر ادامه می‌یابد تا جریان خنثی سازی به طور کامل انجام شود و باتری در اصطلاح تخلیه الکتریکی شود و مجدد نیاز به شارژ داشته باشد.

در شارژرهایی با قابلیت فست شارژ، برای انتقال انرژی به صورت سریع دو تراشه در نظر گرفته شده که یکی از آن ها در درون کابل شارژ و دیگری درون دستگاه (اعم از گوشی موبایل یا تبلت شما) قرار دارد. جالب است بدانید که به دلیل وجود این تراشه اگر برای شارژ وسیله ی خود از کابلی غیر از کابل مخصوص شارژر خودش استفاده کنید، دستگاه شما شارژ نمی‌شود. عواملی همچون طول، قطر کابل شارژ و همچنین نوع و جنس سیم استفاده شده در آن می‌تواند بر سرعت شارژ تأثیر چشمگیری داشته باشد.

اساسی‌ترین تفاوت میان شارژرهای معمولی و شارژر هایی با پشتیبانی از قابلیت فست شارژ را می‌توان در میزان توان تولیدی آنها دانست. یک شارژر معمولی می‌تواند توان حداکثری 2.5W را برای شارژ گوشی موبایل یا تبلت شما تولید کند، اما یک شارژر مجهز به فناوری فست شارژ می‌تواند توانی با ارقام بسیار زیادتر تولید کند.

نکته جالب توجه در باتری‌های از نوع لیتیوم- یون که امروزه استفاده از آنها مرسوم شده، آن است که نحوه شارژ شدن این باتری‌ها به صورت شارژ خطی نمی‌باشد. این بدان معناست که شارژ کردن دستگاه زمانی که درصد شارژ آن پایین است و یا حتی شارژ آن تمام شده، بسیار راحت‌تر از شارژ کردن دستگاه در زمانی‌است که تقریباً فول شارژ باشد. برای روشن شدن بهتر موضوع به مثال زیر توجه کنید:

فرض کنید میخواهید حجم زیادی از وسایل شخصی خود را درون چمدانی که از قبل با وسیله پر شده قرار دهید. طبیعتاً کار سخت و شاید حتی غیر ممکنی باشد اما همان حجم از وسایل شما به راحتی داخل یک چمدان خالی قرار می‌گیرد.

رابطه شدت جریان ورودی به زمان اینگونه است که جریان ورودی برابر است با مقدار بار ورودی بر زمان ورود بار که به صورت بیان ریاضی i=q/t که در آن i جریان ورودی،q میزان بار ورودی و t زمان ورود بار است پس از این رابطه می‌توان نتیجه گرفت که جریان با زمان نسبت عکس دارد. یعنی هرچه جریان ورودی بیشتر باشد، زمان شارژ دستگاه کم می‌شود اما این افزایش جریان حد مشخصی دارد. چرا که اگر جریان را بیش از حد افزایش دهیم اتلاف انرژی به صورت گرما را خواهیم داشت. درست به همین دلیل است که اگر شما از شارژر یک تبلت برای شارژ گوشی موبایل خود استفاده کنید ممکن است سریعتر شارژ شود اما اگر توجه کرده باشید، گوشی موبایل به شدت داغ می‌شود

همان گونه که از نام آن مشخص است، این تکنولوژی باعث تسریع عملکرد شارژ دستگاه شما می‌شود از طرفی این سوال پیش می‌آید که چگونه این کار را می‌کند؟

پاسخ ساده است؛ با استفاده از افزایش توان خروجی و یا افزایش شدت جریان و ولتاژ این امر میسر می‌شود. نکته قابل ذکر این است که افزایش میزان توان خروجی برای یک شارژر یه خودی خود می‌تواند خطرآفرین باشد اما می‌توان با استفاده از تجهیزات ایمنی و سخت افزاری مناسب (به منظور کتترل توان) و همچنین سیستم مناسب کنترل و تهویه دما، خطرساز بودن آن را به حداقل میزان ممکن رساند. امروزه استفاده از گوشی های هوشمند افزایش چشمگیری داشته است. این گوشی‌ها علاوه بر کاربری‌های متعدد و ظاهر فریبنده خود همانند اسمشان، از سیستم شارژ باتری هوشمند نیز برخوردارند به طوری که با قرارگیری یک چیپست درون آن، میزان توان مورد نیاز و همچنین سطح دمای آن کنترل می‌شود. وجود این چیپست هوشمند درون اسمارت فون باعث می‌شود که به محض فول شارژ شدن باتری و یا افزایش غیر معمول دمای آن، سیستم الکتریکی باتری از مدار خارج شود و از بروز آسیب جلوگیری کند. حتما تابحال دقت کرده‌اید که زمانی که اسمارت فون خود را به شارژر وصل می‌کنید در طول مدت شارژ دمای باتری بالا می‌رود اما به محض فول شارژ شدن آن، دیگر شاهد افزایش دما نیستید.

تا اینجا با اعجاز قابلیت فست شارژ بیشتر آشنا شده اید اما چیزی که کمپانی‌هایی مطرح نظیر Qualcomm بدنبال آن هستند فراتر از این‌هاست. آنها درحال استفاده از تکنولوژی ای هستند که می‌تواند در بازه زمانی کمتر از یک ساعت چیزی حدود نصف ظرفیت باتری را شارژ کند. بدین صورت که حجم زیادی از توان و جریان را با توجه به گنجایش حداکثری باتری وارد آن می‌کنند و باعث می‌شود در بازه زمانی کم، جریان زیادی وارد باتری شده و سریعتر شارژ شود. البته یادآوری می‌شود که این ویژگی در زمانی که درصد شارژ دستگاه پایین باشد، به دلیل وجود آزادی بیشتر برای یون‌های لیتیوم، نمود بهتری دارد.

برای استفاده از تکنولوژی Fast Charging یک سری ملزومات اولیه نظیر کابل اختصاصی، انواع مدار متفاوت و همچنین تراشه‌های تعبیه شده در سیستم پردازش گوشی موبایل و شارژر احتیاج است و وجود آنها باعث می‌شود تا طی فرآیند شارژ دستگاه با استفاده از این تکنولوژی، خطرات احتمالی و همچنین میزان آسیب رسانی به باتری دستگاه به حداقل برسد و طول عمر بیشتری داشته باشد. پس برای بهره‌مندی از این تکنولوژی به دستگاهی نیاز دارید که از آن پشتیبانی کند و همچنین شارژر مخصوص با قابلیت فست شارژ داشته باشد. شاید بتوانید با استفاده از یک شارژر با تکنولوژی شارژ سریع، یک گوشی موبایل را که این تکنولوژی در آن تعریف نشده شارژ کنید اما نه به صورت شارژ سریع بلکه با سرعت یک شارژر عادی و معمولی. عوامل دیگری نظیر نوع کابل شارژر و همچنین درگاه اتصال به شارژر می‌تواند در روند بکارگیری تکنولوژی Fast Charging موثر واقع شود. باید توجه داشت که وجود هرگونه نقص در ملزومات ذکر شده می‌تواند کارکرد این تکنولوژی را مختل سازد.