什麼是快速充電？高速充電器會損壞電池嗎？

你有沒有註意到你的 100W 充電器無法以 100W 的功率為手機充電？這很常見，並不代表你的產品壞了。 實際充電速度 這是設備、數據線和充電器之間的協同作用。它們會互相“溝通”，以確定最安全、最快的速度。 我們將解釋快速充電的真正工作原理。 這將幫助您了解為什麼您看到的速度與盒子上的速度不同以及如何獲得最佳充電。

快速充電基礎知識

從根本上來說， 充電功率以瓦特（W）為單位。將伏特 (V) 乘以安培 (A) 即可得出瓦特。公式如下：

瓦數（W）=電壓（V）×電流（A）

為了更快地充電，需要更高的功率。工程師們透過增加電壓或電流來實現這一點。早期的快速充電通常會使用更高的電壓。這可以透過普通的充電線傳輸更多電量。但這需要手機自己承擔將電壓降低到電池安全水平的繁重工作。這會導致手機內部產生大量熱量，從而 對電池有害。

其他充電器的做法有所不同。它們使用更大的電流，但保持較低的電壓。這使得 產熱功 從手機到充電器本身，手機保持較低的溫度。但這有一個問題：這需要更粗、更特殊的線才能安全地處理大電流。這揭示了一個基本的挑戰：如何在不產生過多熱量的情況下快速供電。

也, 為現代電池充電 這不是一個簡單的一步到位的過程。它主要分為兩個階段：

1. 恆流（CC）階段：這是一開始的快速充電部分。當電池電量低時，它可以快速安全地充電。充電器會輸出最大電流，這時你會看到最快的充電速度，例如「30 分鐘內從 0 充到 50%」。
2. 恆壓（CV）階段：當電池電量接近 80% 時，充電速度會減緩。為了避免損壞電池，充電器會切換到第二階段。它會將電壓穩定在安全水平，電流則會緩慢下降。這就是為什麼最後 20% 的充電時間會更長。這是一項保護電池健康的安全功能。

理解這一點 兩階段過程 有助於設定正確的期望。 充電速度不穩定；它會改變以保護您的電池。 100W充電器 並非旨在全程提供 100W 的功率。它會在快速充電階段提供最大功率，然後逐漸減速以安全地完成充電。

快速充電協議

為了 快速充電即可運作充電器和設備需要相互通訊。它們使用一組稱為「協定」的規則來協商發送的電量。如果無法達成一致，則會切換到最慢、最安全的速度以避免問題。目前使用的主要協議是 USB 供電 (PD)。

USB 供電 (PD)

USB 供電 (PD) 設計適用於所有 USB-C 裝置（從小型耳機到大型筆記型電腦）的統一標準。最新版本的 USB PD 3.1，可提供高達 240W 的功率。它透過提供 28V、36V 和 48V 等新的更高電壓等級來實現這一點。

USB PD規則內部，有兩個讓充電變得「智慧」的重要功能：

• 可編程電源（PPS）：這對於節省電力並保持設備冷卻來說是一項重大改進。有了 PPS，設備不再局限於幾個固定的電壓等級（例如 5V 或 9V）。它允許設備隨時請求非常微小的電壓和電流變化。這意味著設備能夠獲得所需的精確功率， 產生更少的熱量並浪費更少的能源。
• 可調電壓電源 (AVS)：它的工作原理與 PPS 類似，但適用於 PD 3.1 中新的更高功率等級。它允許對非常強大的設備進行相同的細微調整。

現今的充電世界不再是不同類型充電器之間的競爭，而是擁有不同層級的系統。 USB PD 是確保所有裝置能夠在基礎層級上協同工作的基礎。 PPS 是更高層級的，它允許 更聰明、更酷炫的充電。這意味著像 INIU 美洲獅 P63-E1 是對未來更好的選擇。

為什麼你的 100W 充電器無法輸出 100W

充電器承諾的 100W 與手機實際使用的 25W 之間的差異是由於系統速度變慢造成的。 最終充電速度僅與其最慢的部分一樣快100W 充電需要 100W 充電器，但這並不是唯一需要的。四個關鍵因素決定了最終的速度。

1. 設備限制：主要瓶頸

最大的限制是你的設備本身. 每支手機、平板電腦或筆記型電腦都有一個 最大充電速度 這是內建的。此限制由設備的 電池管理系統（BMS）就像電池的大腦一樣，它知道電池可以安全承受多少電力而不會過熱。無論你的充電器功率有多大，你的設備都不會承受超過其設計功率的電力。

• 筆記型電腦：筆記型電腦等功能強大的設備通常能夠處理 100W 或更高的功率。它們配備大容量電池和良好的散熱系統，能夠安全地管理電源。
• 高階安卓手機：頂級 Android 手機各有不同。高階手機可能會標榜支援 45W 充電，但測試表明，它只能在最開始的幾分鐘內達到峰值速度。之後，充電速度會下降以保護電池。
• 其他智慧型手機：有些品牌採取更謹慎的方式 保護電池的長期健康頂級型號最高充電功率可能只有 25-27W。使用 30W 充電器（而非 20W 充電器）充滿電可能只會節省 10 分鐘。
• 遊戲機：便攜式遊戲系統所需的電量要少得多。一台流行的遊戲機在玩遊戲時可能只消耗大約 18 瓦的電量。

2. 協議握手：使用同一種語言

正如我們所說，充電器和設備必須就協議達成協議。如果像 INIU 美洲獅 P63-E1 支援高級 PPS 協議，但你的設備只支援較舊的協議，無法處理高功率。它們會切換到其他裝置都能辨識的較慢速度。

3. 無名英雄：充電線及其電子標記晶片

這 USB-C 連接線 它不僅僅是一根簡單的電線，更是系統中至關重要的、活躍的組成部分。一條基本的 USB-C 線最多只能安全承受 60W 的功率。

要超過 60W，你需要一條能處理更大電流的特殊線材。這些線纜的連接器內部有一個叫做 電子標記插入電源時，充電器首先會詢問線纜中的晶片，其輸出功率。如果晶片顯示是 5A 線纜（可處理 100W），充電器將同意輸出超過 60W 的功率。如果沒有晶片，或晶片報告的功率較低，充電器將拒絕輸出超過 60W 的功率，這是一項重要的安全措施。使用廉價、無識別的線纜是 100W 系統無法達到最高速度的常見原因。這就是為什麼像 INIU 美洲獅 P63-E1 通常帶有 100W額定電纜 在盒子裡。

4. 熱節流：終極速度限制

熱量是充電速度和電池健康的最大敵人所有現代設備都配備溫度感測器。如果電池在充電時過熱，設備的「大腦」（BMS）就會介入，並 減慢充電速度 讓它冷卻下來。這是設備自我保護的一種方式。這就是為什麼手機在涼爽的房間裡充電比在炎熱的汽車儀錶板上充電更快的原因。這也是為什麼在進行像遊戲這樣激烈的運動時充電速度會變慢的原因，因為處理器的熱量會增加充電產生的熱量。

因此， 100W行動電源 不是給手機充電到100W——這在今天是不可能的。它的價值在於它能夠用於多種用途。 100W 的功率適用於筆記型電腦，智慧 PPS 支援適用於手機，額外的連接埠則適用於小型電子設備。 高瓦數行動電源 是一項可以服務您所有不同設備的投資。

高速充電會損壞電池嗎？

一個常見的擔憂是 快速充電會損壞電池這種擔憂源於一個現實問題——更大的電量意味著更大的壓力——但現實情況要複雜得多。現代快速充電不僅僅是強制充電；而是一個高度可控的過程。 所有電池都會隨著時間的推移而磨損每次充電和使用電池時，電池內部都會發生一些無法逆轉的細微變化，從而降低其充電能力。真正的問題不是 如果 快速充電會導致磨損，但它的磨損程度是多少 加速 這種自然衰老。答案涉及兩個主要問題： 熱和一種叫做鋰鍍的東西。

熱應力：明顯的罪魁禍首

熱量是最容易理解的因素電池充電會產生熱量。功率越高，產生的熱量就越多。如果電池長時間處於過熱狀態（例如快速充電、頻繁使用或僅處於高溫環境），就會加速內部不良化學反應的發生。這會導致 永久損壞電池 並減少其可容納的電量。

鋰電鍍：無聲殺手

熱是大問題，但還有一個更危險的隱藏問題，叫做 鋰電鍍。當充電未按計劃進行時就會發生這種情況。

通常情況下，充電時，被稱為鋰離子的微小粒子會移動並滲入電池中被稱為陽極的部分，就像水滲入海綿一樣。這就是能量的儲存方式。但如果充電速度太快，鋰離子到達陽極的速度就會超過它們被吸收的速度。

當這種離子「交通堵塞」發生時，它們無處可去。因此，它們不會被吸收，而是以金屬的形式黏附在陽極外部。這就是鋰鍍層，它非常糟糕，原因如下：

1. 永恆的 Capacity 損失：卡在外面的鋰無法再使用，這意味著您的電池將永久失去部分充電能力。
2. 內部阻力增加：這層金屬層會損壞電池內部的保護層，使電池更難輸出電力。
3. 安全風險：這是最嚴重的問題。黏附的鋰會長成尖銳的針狀物，稱為樹突。如果這些枝晶長得夠長，就會刺穿電池內部零件之間的隔離層，造成短路。這會導致極熱，在最壞的情況下，還會引起火災或爆炸。

關鍵在於，鋰沉積不僅在高功率下更容易發生， 而且還在 低溫當電池冷卻時，化學反應會減慢，使陽極更難吸收離子。 嘗試快速充電非常冷的電池是你能做的最糟糕的事情之一即使手機感覺不到熱，也會發熱。這是一個令人意外的風險：危險不僅在於過熱，還在於在寒冷天氣下充電太快。

現代科技如何保護你的電池

高溫和鋰電鍍的危險並非不受控制。 現代快速充電系統具有多層安全措施 以降低這些風險。該系統是設備、充電器以及連接它們的軟體共同努力的結果。安全並非事後諸葛亮，而是現代充電器設計的基本概念。

電池管理系統 (BMS)：裝置上的大腦

每個現代電池內部都有一個 電池管理系統（BMS）這是一台小型計算機，功能只有一個：監視、管理和保護電池。 BMS 是電池的終極守護者。

• 持續監控：BMS 會持續檢查電池的電壓、電流和溫度。這使其能夠清晰地了解電池的健康狀況和充電水平。
• 保護：基於這些資訊，BMS 確保嚴格遵守安全規則。它可以防止過度充電、過度放電，以及最重要的——過熱。如果任何情況超出安全限度，BMS 可以立即減慢充電速度或停止充電，以防止損壞。
• 溫度控制：當您的裝置過熱時，BMS 會減慢充電速度。
• 電池平衡：對於包含多個零件（或電池）的電池，BMS 會確保所有零件的電量相同。這有助於電池均勻消耗，延長使用壽命。

BMS 是原因 現代設備可以安全地處理高功率充電。設備內的「大腦」對充電速度有最終決定權。

氮化鎵（GaN）：充電器革命

充電器設計的一大進步是使用了一種名為 氮化鎵（GaN） GaN 取代了傳統的矽。 GaN 對於電源產品來說要好得多。

• 更有效率：GaN 在轉換電力時浪費的能量（熱）要少得多。
• 尺寸較小： 因為 GaN充電器 GaN 效率更高，產生的熱量更少，無需大型零件來冷卻。這使得它們體積更小、重量更輕。 100W GaN 充電器的尺寸可以與老式 30W 充電器一樣小。
• 冷卻器操作：浪費更少的能源意味著 GaN 充電器運行時溫度更低，從而使其更安全並且使用壽命更長。

GaN技術 意味著充電器本身現在更好、更小、更穩定，提供 更清潔的能源，更少的額外熱量。

智慧充電演算法和協議

最後一層保護是軟體。設備的 BMS 使用 USB PD PPS 等協定與充電器通信，並準確告知其需求。例如，如果電池開始變熱，BMS 可以指示充電器減少電流。這構成了一個系統，手機和充電器始終保持通訊和調整，以確保安全。

高品質行動電源，例如 INIU 美洲獅 P63-E1 內部有自己的智慧型系統，可與您裝置的 BMS 搭配使用。 INIU的「HyperStack 技術」指的是一種智慧的內部設計，透過合理安排零件來減少能量損失和熱量。高效的 GaN 充電器、智慧的 E-Marked 線纜以及設備的 BMS 系統，所有這些部件之間的協同工作，使得 現代快速充電既快速又安全。

優化單設備及多設備充電

了解快速充電的工作原理有助於用戶控制和管理他們的設備 最佳性能和最長壽命。這些科學知識可以轉化為簡單、有智慧的日常使用技巧。

多埠充電器中的智慧功率分配

現代的 行動電源 很少只用於一個設備。像 INIU 美洲獅 P63-E1帶有兩個 USB-C 連接埠和一個 USB-A 端口，可用作充電集線器。當您插入多個裝置時，行動電源的「大腦」必須 巧妙地共享其總功率 （在本例中為 100W）。

它不僅僅是均勻分配功率，而是採用優先排序系統。它通常會為需要高功率協定（例如 USB PD）的裝置提供更多功率。例如，如果同時連接了一台筆記型電腦和一部手機，它可能會為筆記型電腦提供 65W 功率，為手機提供 30W 功率。它會根據設備的充電情況進行調整。支援舊標準的 USB-A 連接埠優先權最低。這確保了需要最大功率的設備優先獲得電力。

優化充電順序

什麼時候 為多個裝置充電順序很重要。建議先為最耗電的設備（例如筆記型電腦）充電。這是因為在行動電源充滿電的情況下進行這項高功率任務效率更高。此外，先為最重要的設備充電，可以確保它有足夠的電量，然後再為耳機等較小的設備充電。

長期電池健康的最佳實踐

將科學 電池老化 一些有用的提示可以為你提供明確的計劃，讓你的設備電池使用時間更長：

• 注意溫度：這是最重要的習慣。請勿在非常熱（例如在陽光直射的車內）或非常冷（例如在冬天戶外後）的情況下對設備進行快速充電。待設備溫度降至室溫後再進行充電。
• 減少額外熱量：快速充電時，盡量避免激烈活動，例如玩遊戲或長時間視訊通話。使用手機產生的額外熱量會增加充電產生的熱量，這可能會導致設備充電速度更快變慢。
• 投資優質充電系統：快速充電是一個系統。使用 優質充電器 以及您信賴的品牌的線纜。請務必使用額定功率與您使用的功率相符的線纜（例如，100W 的線纜用於 100W 的充電器）。使用廉價配件並非省錢的好方法，而且可能不安全。
• 20-80% 規則（謹慎之選）：現代設備充電非常智能，但電池的基本規則仍然適用：當電量保持在 20% 到 80% 之間時，電池狀態最佳。如果您想讓電池續航時間盡可能長，請盡量保持在這個範圍內。現在很多手機都具備「優化充電」功能，可以自動完成充電。

透過遵循這些提示，您可以享受 快速充電，同時盡可能減少對電池長期健康的損害。

案例研究和市場格局：100W 便攜式電源

市場 100W行動電源 現在，不僅僅是功率高低的問題。頂級品牌現在為不同類型的用戶提供不同的設計。功率、尺寸和功能方面，使用者有多種選擇。 INIU 美洲獅 P63-E1 是找到良好平衡的產品的一個很好的例子。

市場可分為不同的權力等級：

• 5瓦 - 18瓦：舊標準，現在主要用於手錶和耳機等小物。
• 22.5瓦 - 65瓦：適用於現代手機和平板電腦的功率等級。 65W 通常也可以為較小的筆記型電腦充電。
• 100瓦 - 140瓦以上：專業級。這些行動電源旨在提供完整的電源解決方案，能夠同時為功能強大的筆記型電腦和其他裝置充電。

在這個 100W+ 等級中， INIU 美洲獅 P63-E1 確立了其作為高性能全能之選的定位。其主要賣點在於以最小的尺寸實現最大的電量。它是「最小的100W 25000mAh」行動電源，採用特殊的高密度電池和「HyperStack」設計，使其在如此強大的功率下非常緊湊輕巧。 INIU的目標是透過易於日常攜帶的包裝提供專業級的電力，使其成為從旅行者到創作者等許多要求苛刻的用戶的絕佳選擇。

為現代高級用戶提供綜合見解

「高瓦數悖論」表明 快速充電是一種保護電池的智慧型系統。 這 實際充電速度由您的裝置設定不僅僅是充電器。現代安全功能，例如電池的「大腦」（BMS），可以防止過熱等問題。最好的方案是使用由高品質部件組成的完整系統。像 INIU 美洲獅 P63-E1 它的偉大之處不僅在於它可以以 100W 的功率為手機充電，還在於它可以安全、智慧地為從筆記型電腦到耳機的所有設備供電。