Qu'est-ce que la charge rapide et comment cela fonctionne-t-il?

De nos jours, la plupart des principales versions de téléphones proposent des vitesses de charge améliorées. Comment fonctionnent les chargeurs rapides et comment deviennent-ils encore plus rapides? Découvrez ici.

L'essor de la charge rapide

Presque tous les téléphones phares récents sur le marché offrent un type de charge rapide. Les fabricants jettent souvent des chiffres comme «80% en 30 minutes» ou «une charge complète en moins d'une heure» dans la commercialisation de leurs derniers appareils.

L'adoption généralisée de la charge rapide est une réponse à l'utilisation croissante du téléphone, de nombreuses personnes devant recharger leur téléphone plus d'une fois par jour. C’est aussi une nécessité. Comme la taille des téléphones augmente chaque année, ils ont besoin de batteries plus grandes pour suivre la consommation d'énergie supplémentaire. Sans charge rapide, nous devrons attendre des heures pour que nos téléphones se rechargent.

Au niveau le plus élémentaire, une charge rapide augmente simplement le nombre de watts (W) fournis à la batterie d'un téléphone. Un port USB de base envoie 2,5 W à l'appareil connecté, et des chargeurs plus rapides augmentent ce montant. Les appareils de génération actuelle ont généralement des briques d'alimentation de 15 W dès la sortie de la boîte. Certains fabricants proposent des chargeurs de 50 W, 80 W et 100 W.

Pour l'utilisateur final, c'est aussi simple que d'utiliser un chargeur rapide compatible pour son téléphone. Cependant, pour les fabricants, ce n'est pas aussi simple que d'utiliser une brique d'alimentation de plus haute puissance.

Le processus de charge rapide

Avant d'aller plus loin, vous devriez prendre note d'une formule simple. La puissance, ou puissance, est calculée à la suite du courant (A ou ampères) multiplié par la tension (V ou volts). Le courant est la quantité de courant électrique transporté, tandis que la tension est la force qui fait avancer ce courant. Par conséquent, la charge 3A / 5V fournira 15W de puissance.

Une chose que vous remarquerez est que de nombreux fabricants vantent leur capacité à effectuer une charge partielle rapide, comme pouvoir charger 50 à 80% de la batterie en une demi-heure. Cela est dû à la façon dont la batterie lithium-ion rechargeable à l'intérieur des téléphones reçoit du courant. Si vous avez déjà surveillé la façon dont une batterie est remplie, vous remarquerez que la vitesse de charge devient progressivement plus lente avec le temps.

Le processus de charge peut être divisé en trois parties. Jetez un œil au tableau «Figure 1: Étapes de charge du lithium-ion» dans cet article de Battery University pour plus de détails techniques. En bref, voici ce que cela montre:

• Étape 1 – Courant constant: La tension augmente vers son pic, tandis que le courant reste constant à un niveau élevé. Il s'agit de la phase où une grande quantité d'énergie est rapidement délivrée à l'appareil.
• Étape 2 – Saturation: C'est la phase où la tension a atteint son pic et le courant baisse.
• Étape 3 – Trickle / Topping: La batterie est complètement chargée. Au cours de cette phase, l’alimentation s’écoulera lentement, ou chargera périodiquement une faible quantité d’appoint lorsque le téléphone consommera la batterie.

La puissance et la durée de chaque processus dépendent de la norme de charge rapide. Une norme est un processus de charge établi qui correspond à un appareil, un chargeur et une puissance de sortie particuliers. Différents fabricants développent différentes normes de charge capables de faire varier les sorties et les temps de charge.

Normes de charge rapide

Voici les différentes normes de charge rapide qui ont été mises en œuvre dans les téléphones mobiles:

• Alimentation USB: Chaque téléphone mobile possède un câble de charge qui utilise l'USB — même les câbles Lightning pour les iPhones d'Apple ont une connexion USB à l'autre extrémité. L'USB 2.0, qui est une spécification courante depuis deux décennies, a une puissance de sortie maximale de 2,5 W. Parce que les ports USB doivent fournir plus de puissance, la norme USB-PD a été créée. L'USB-PD a une puissance maximale de 100 W et est utilisé pour une large gamme d'appareils, y compris la plupart des téléphones mobiles phares. Tous les périphériques USB 4 incluront la technologie USB-PD, ce qui, espérons-le, contribuera à normaliser cela.
• Charge rapide Qualcomm: Qualcomm est le chipset le plus utilisé pour les appareils Android phares, et leurs derniers processeurs sont compatibles avec leur standard propriétaire Quick Charge. Le plus récent Quick Charge 4+ a une puissance de sortie maximale de 100 W.
• Samsung Adaptive Fast Charging: Cette norme est utilisée par les appareils Samsung, en particulier leur gamme Galaxy. Cette norme a une puissance de sortie maximale de 18 W et modifie automatiquement les vitesses de charge pour préserver la longévité de la batterie.
• Charge OnePlus Warp: OnePlus utilise la norme propriétaire Warp Charging, qui charge leurs appareils jusqu'à 30W. Au lieu d'augmenter la tension comme la plupart des autres normes, contrairement aux autres options de cette liste, la charge à pleine vitesse de 30 W est également disponible.
• Charge Oppo Super VOOC: Oppo utilise une norme propriétaire qui charge leurs appareils jusqu'à 50 W.

La plupart des entreprises qui ne disposent pas de leur propre technologie de charge utilisent USB-PD ou Qualcomm Quick Charge, ou l'adaptent à leur appareil spécifique. Des entreprises comme Apple, LG, Samsung et Google utilisent ces normes pour leurs téléphones phares.

La plupart de ces solutions augmentent les vitesses de charge en augmentant la tension de leurs adaptateurs. La valeur aberrante est les solutions Oppo et OnePlus, qui augmentent considérablement le courant plutôt que la tension. La charge rapide de ces appareils nécessite l'utilisation de leurs câbles propriétaires.

L'avenir de la recharge

La technologie de charge s'améliore constamment, les fabricants continuant d'augmenter les vitesses de charge. Au cours des prochaines années, davantage d'entreprises expérimenteront la technologie de charge et de nouvelles normes émergeront dans l'industrie. Cependant, il est probable que la plupart de ces normes utilisent toujours l'USB-PD comme épine dorsale.

Il y a aussi l'émergence de la recharge rapide sans fil. La transmission de grandes quantités d'énergie sans fil peut devenir dangereuse sans une gestion thermique appropriée. La charge sans fil est encore beaucoup plus lente que la connexion filaire, car les entreprises technologiques sont toujours en train de déterminer comment gérer la chaleur. C'est pourquoi des entreprises comme OnePlus ont publié des charges sans fil de 30 W dotées de grands ventilateurs pour fournir un débit d'air suffisant.