手机快速充电的原理究竟是什么？

随着用户对手机续航时间需求的提高，手机快充技术应运而生。快充技术的高速发展，为大屏幕手机多样化、实用化的推广提供了保障。从2018年开始，越来越多的智能手机快充功率突破了20W大关，并朝着更高功率发起了冲击。如此纷繁的快充技术，其究竟提升了哪些方面？

智能手机电池的核心仍是锂离子，普遍的电池容量在3000mAh上下，普通5V/1A的充电器充满电池需要3～4小时，快充技术能将时间压缩到1小时左右，大大提高了效率。从物理学角度看，充电功率等于电压与电流的乘积。在电池电量一定的情况，功率大小标志着充电速度的快慢，当前缩短充电时间的方式主要有以下三种：

1.电流恒定、增大电压：普通充电器电流维持在1A的条件下，将220V电压降至5V充电器电压，5V充电器电压再降到4.2V电池电压。当增大电压至9V时，理论上可以将充电时间压缩到50%，但缺点是会导致充电器、手机发热，损害电池。

2.电压恒定、增大电流：该技术在恒定的低电压条件下，通过增加多条并联电路，提高电流总和值。电路并联分流之后，每部分模块承担的子功率并不大，可以很好地控制电路散热，避免手机发烫。

3.电压、电流均提高：这种同时增大电流与电压的方式，虽然能带来可观的充电速度的提升，但电路热能损耗和寿命缩短也同样是大问题，该技术还需要进一步发展。

总而言之，快充方案的选择是一个综合性的技术方案选择，以上三种方案各有优缺点。普通消费者对快充技术的追求将给该市场提供源源不断的研发动力。未来还需要工程师在新技术的研究上取得突破，将快充技术做得更加安全、可靠，给手机用户带来更好的体验。

本文由北京邮电大学计算机科学与技术研究专业副教授张忠宝进行科学性把关。