Dans les fiches techniques des smartphones, la charge rapide s’avère de plus en plus souvent mise en avant. Dès le début de la téléphonie mobile, l’autonomie a fait partie des facteurs de choix. Aujourd’hui, elle est devenue déterminante avant l’achat d’un nouvel appareil. Les systèmes les plus performants n’ont besoin que d’une poignée de minutes pour rendre plusieurs heures d’utilisation à un smartphone à court de jus.
La technologie des batteries stagne
Depuis trois décennies, les batteries rechargeables Lithium-ion qui équipent nos mobiles, tablettes, ordinateurs portables et voitures électriques, n’ont pas évolué d’un iota. De plus, le secteur de l’automobile mobilise toutes les recherches sur les futures générations d’accumulateurs à base de matériaux innovants comme le graphène. Ce phénomène pénalise l’apparition d’un nouveau type de batteries pour les smartphones.
Pour contrer ce manque d’évolution technologique, les constructeurs ont travaillé sur deux axes : la conception d’appareils plus économes et des systèmes pour les recharger plus rapidement.
Plus il y a de watts moins la charge dure
La charge rapide s’appuie sur la puissance électrique en watts. Celle-ci s’obtient multipliant la tension en volts par l’intensité en ampères. L’intensité représente la quantité d’électricité transmise par la batterie au smartphone. La tension correspond à la force du courant. Un chargeur ordinaire à une puissance comprise entre 5 watts et 10 watts alors que les chargeurs rapides peuvent dépasser facilement les 100 watts.
La recharge se déroule en deux temps. Pendant la première étape, une tension élevée est envoyée à la batterie, ce qui augmente son taux de charge. Elle se remplit alors de 50 à 70 % dans les 15 à 30 premières minutes. Durant ce laps de temps, les accus peuvent absorber une forte puissance sans détérioration. La seconde étape commence dès que la batterie a atteint autour de 80 % de sa capacité. Le chargeur diminue alors la tension pour éviter tout risque de surchauffe. Enfin, pour que la charge rapide fonctionne, l’appareil, le câble et le chargeur doivent être compatibles avec cette technologie.
Symeonidis Dimitri / Getty Images
Chaque constructeur a mis en place son système
En 2012, Qualcomm (concepteur de SoC pour smartphone) achète une entreprise spécialisée dans les circuits pour chargeurs. Il s’intéresse à concept de charge rapide lancé en 2013 sous le nom de Quick Charge. Pour que les mobiles puissent tirer parti de la technologie, ils doivent intégrer une puce spéciale et être reliés à un chargeur spécial.
Il y a 8 ans, un bloc-secteur de 10 watts permettait de raccourcir le temps de recharge d’environ 40 %. En 2016, la version 4.0 voit le jour. Elle assure une charge 20 % plus rapide avec une meilleure gestion énergétique. Cette version marque l’avènement de la compatibilité avec le standard libre USB Power Delivery (USB PD), ce qui permet d’utiliser les chargeurs Quickcharge avec les appareils supportant la norme USB PD. En 2017, la version Quick charge 4.0+ réduit encore le temps de charge et minimise la surchauffe du smartphone et du chargeur.
Avec son OnePlus 3, sorti en juin 2016, la marque chinoise OnePlus inaugurait sa technologie avec une puissance de 20 watts. En limitant la tension à 5 volts, le constructeur réduit l’élévation de température, talon d’Achille de cette technologie. La batterie du OnePlus 3 atteint les 60 % en moins de 30 minutes. En 2018, la marque dévoile le Warp Charge où la puissance employée grimpe à 30 watts. Le modèle le plus récent de la marque, le OnePlus 10 Pro, monte à 80 watts.
OPPO à la pointe de l’innovation
Leader du secteur, OPPO a développé sa propre solution baptisée VOOC, qui n’augmente que l’intensité du courant pour atteindre 20 watts. En 2018, OPPO a inauguré le Super VOOC qui délivre 50 watts et est utilisé par 150 millions de mobinautes dans le monde. La marque chinoise a déposé plusieurs centaines de brevets relatifs à la charge rapide. Ainsi, l’OPPO Find X n’a besoin que de 30 minutes pour afficher 100 %. En 2019, un nouveau palier est franchi avec 65 watts.
À noter que, Realme utilise la même technologie rebaptisée Super Dart. En 2020, OPPO dépasse les 100 watts avec son système Flash Charge (nommé Ultra DART chez Realme). Plusieurs capteurs de température situés dans la batterie du téléphone et le chargeur brident la vitesse pour limiter la température à 40 degrés. Cette année, la puissance de 125 watts est prévue pour les différents modèles 5G des deux marques.
Oppo Find X3 Pro
Le fabricant développe des solutions innovantes en vue d’améliorer le refroidissement comme les chambres à vapeur ou encore l’intelligence artificielle pour agir sur le chargeur. Le but : transformer cet accessoire en un composant capable de gérer différents cycles : petite charge, grande charge, etc. OPPO travaille aussi sur la taille des câbles pour optimiser le processus. En termes de politique commerciale, il a annoncé ouvrir son système de licences à un plus grand nombre de partenaires.
En retrait sur ce secteur, le chinois Huawei a conçu sa solution baptisée Super Charge. Dès 2016, il a commencé à propose des blocs secteur de 10, 15 ou 18 watts. Aujourd’hui, la dernière version du procédé présente sur le Huawei P50 Pro culmine à 66 watts.
Samsung, Motorola et MediaTek en suiveurs
Si Samsung a poursuivi d’autres voies d’innovations, la plus connue étant les écrans pliants, le géant sud-coréen a pris le temps de développer l’Adaptative Charge. Son système de charge rapide profite ainsi aux Galaxy S20 qui sont livrés avec des chargeurs 25 watts (les S21 également compatibles ne sont pas accompagnés de chargeur). Cependant, le Samsung Galaxy S20 Ultra peut accepter 45 watts tout comme le Galaxy Note 10 Plus.
Samsung Galaxy S21 Ultra
Motorola, lui, a mis au point TurboPower qui s’inspire de la norme Quick Charge 2.0 de Qualcomm. Des composants logiciels spécifiques assurent une meilleure gestion de l’énergie. Le constructeur accompagne tous ses modèles d’un adaptateur TurboPower de 25 watts. 15 minutes suffisent pour récupérer 1000 mAh environ.
Singulier, le fabricant de semi-conducteurs taiwanais MediaTek a conçu Pump Express, un système calqué sur celui de Qualcomm. En 2018, la version 4.0 de Pump Express a été lancée qui délivre jusqu’à 30 watts. Elle fonctionne avec les chargeurs sans fil et avec l’USB Power Delivery. Depuis, MediaTek n’a pas annoncé d’évolution.
Xiaomi champion incontesté
Dans son labo de R&D, Xiaomi améliore depuis de nombreuses années son système baptisé Hypercharge. Récemment, il a dévoilé un bloc délivrant une puissance hallucinante de 200 watts. Il ne lui faut que 8 minutes pour charger un accumulateur de 4000 mAh. Soumis à un tel traitement, ce dernier voit sa durée de vie chuter. Le concepteur a expliqué qu’en deux ans (en tablant sur 800 cycles de charge), la batterie perdrait 20 % de capacité. De 4000 mAh, elle passerait à 3200 mAh.
Xiaomi 11T Pro
Actuellement, le modèle premium de la marque, le Xiaomi 11T Pro, s’appuie sur un chargeur rapide de 120 watts qui remplit totalement la batterie en à peine 20 minutes. Pour le moment, le Apple chinois reste maître de la charge rapide en attendant la riposte d’OPPO qui a annoncé sa solution à 125 watts sans préciser une date de commercialisation. La course à la vitesse n’est pas prête de s’arrêter.
Vers une disparition des batteries
La recherche sur les nouveaux matériaux, comme le graphène, intéresse tous les constructeurs. Il s’avère prometteur et devrait remplacer le lithium dans les batteries mais, il reste encore hors de prix. Sa promesse ? Assurer des recharges quasi immédiates. Par ailleurs, de nombreuses recherches s’orientent vers une évolution beaucoup plus radicale. Elles visent à concevoir un smartphone sans batterie ! Une des hypothèses les plus avancées combine un système de dynamo (ou les mouvements du corps fourniraient l’alimentation électrique) et des cellules photovoltaïques miniatures.
L’université de Washington, elle, a assemblé un prototype fonctionnel beaucoup plus intéressant. Ses étudiants ont construit un mobile entièrement autonome en énergie. Il exploite les signaux radio présents autour de lui pour s’alimenter en électricité.
L’utilisation de cette technologie constituera une véritable révolution pour l’ensemble des appareils électroniques connectés.
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Source de l'image à une : Diy13 / Getty Images
Tout savoir sur la charge rapide : technologies existantes et avenir - CNET France - CNET France
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