This is an old revision of the document!
Table of Contents
Где и что измерять?
Измерение процесса зарядки мобильного устройства следует начинать с базовых понятий: что и где мы измеряем. Ответ на вопрос “что?” проще, мы измеряем силу тока и напряжение, а также зависящие от них потребленная энергия, мгновенная мощность и уровень заряда аккумулятора. Вопрос “где?” сложнее, потому что содержит несколько точек для измерения. Поступившись точностью, мы смешаем воедино аппаратные и программные точки измерения.
Выход блока питания
Первая точка - выход из блока питания. Для измерения нужно подключить USB-тестер в блок питания, а в него воткнуть кабель для зарядки. В этой точке мы можем получить напряжение и ток, которые зарядка отдаёт. Это не учитывает потери на нагрев БП, но в остальном - это показания того, что телефон потребляет от зарядки. Осознанно пропущена еще одна точка измерения, ток и напряжение на входе в зарядку. Проблема в том, что потребляемый от розетки ток сопоставим с погрешностями ваттметров, которые расчитаны на измерение мощностей порядка киловатт. Поэтому измерять потребление до зарядки правильно, но нечем.
Разъем телефона
Вторая точка - это измерение непосредственно у входа в телефон. Разница с первой точкой только в падении напряжения. Для малых токов несущественно, а для условных 2-5A уже заметно. На кабеле 1+ (их кабели рассчитаны на высокие токи) на 6.5A напряжение падает с 9.2V до 8.8V. Это 2.6W, немного. Но на плохом кабеле можно получить намного большую потерю мощности. Ток в двух точках одинаков. Так что при использовании одного кабеля смысла снимать показания в двух точках нет, можно разово оценить показания потерь. Измерение около телефона полезнее, потому что это те параметры, которые использует микросхема управления зарядкой в телефоне для тонкой подстройки параметров зарядки в случае PPS или SVOOC. Показательный пример: управвление зарядкой svooc в телефоне (дальше будем использовать термин BMS) управляет напряжением, которое выставляет зарядка так, чтобы в телефон попадало напряжение, равное напряжению на аккумуляторе. Сама зарядка в теории может снять напряжение с аккумулятора (если прекратит зарядать и измерит напряжение), но ей самой сложно скорректировать падение на кабеле.
Разъем аккумулятора
Самые важные показатели - это ток и напряжение на самом аккумуляторе. Эти показатели могут сильно отличаться от значений на кабеле, преобразованием тока и напряжения занимается BMS (battery management system). BMS должно подавать на аккумулятор напряжение, сопоставимое с напряжением на нём (3.7-4.4V) и допустимый ток. Преобразование входных параметров в целевые - это большая и сложная тема, которая пытается одновременно решить вопрос эффективной передачи большой мощности по кабелю и минимизацию потерь при преобразованию параметров. Для понимания того, как реализовывают быструю зарядку можно посмотреть видео: Как реализована быстрая зарядка. К сожалению, до снятия показаний на аккумуляторе нельзя добраться без вскрытия телефона. Поэтому мы будем смотреть на то, что можно получить из софтверных источников, из логов Андроида.