ทำความรู้จักมาตรฐานชาร์จเร็วบนมือถือปี 2018 และวิธีถนอมแบตเตอรี่

ปัญหาและขีดจำกัดของมือถือยุคนี้คือแบตเตอรี่ที่มีขนาดใหญ่ขึ้นจนเสียเวลาชาร์จนาน ทำให้เทคโนโลยีชาร์จเร็วกลายเป็นสิ่งที่ผู้คนต้องการ ซึ่งมือถือแต่ละค่ายก็มีมาตรฐานชาร์จเร็วของตัวเอง พอทำของตัวเองก็เลยเริ่มเยอะ เริ่มสับสน ดังนั้นเราจะมาดูกันว่าการชาร์จเร็วมีแบบไหนบ้าง รวมถึงแนวทางการป้องกันแบตเตอรี่เสื่อมด้วย

ข้อมูลเรียบเรียงในเดือนกรกฎาคม ปี 2018 ซึ่งในปัจจุบันระบบชาร์จเร็วหลายๆ เจ้ามีตัวที่ใหม่กว่าและเร็วกว่าออกมาแล้ว

Highlight

• มีหลายแบรนด์ทำระบบชาร์จเร็วออกมาใช้ แต่ USB-PD คือมาตรฐานกลางที่ได้รับการรับรองโดย USB Implementers Forum เองเลย
• ค่ายที่รองรับมาตรฐาน USB-PD เช่น Qualcomm, Apple, MediaTek, Google, Apple เป็นต้น
• การทดสอบจาก Hometop สรุปว่า Huawei ชาร์จได้เร็วที่สุด และทุกค่ายจะร้อนในช่วงแรกที่ชาร์จก่อนจะลดความร้อนลงมา ในกรณีที่ชาร์จพร้อมกับใช้งานมือถือแต่ละค่ายจะมีระยะเวลาชาร์จใกล้เคียงกัน ยกเว้น Samsung ที่ชาร์จช้ากว่าค่ายอื่นราว 2 เท่าแต่ก็ร้อนน้อยกว่าเช่นกัน
• การถนอมแบตเตอรี่เพื่อป้องกันแบตเสื่อม
  • ไม่ควรชาร์จพร้อมกับใช้งาน
  • ไม่ควรเสียบชาร์จข้ามคืน
  • ควรชาร์จในช่วง 60-80%
• Qnovo เป็นเทคโนโลยีป้องกันแบตเตอรี่เสื่อม ซึ่งมีใน Sony และได้รับการยอมรับจนล่าสุด Intel และ Qualcomm Snapdragon ก็ร่วมวงด้วย

มาตรฐานชาร์จไวในปัจจุบัน

Huawei SuperCharge เป็นเทคโนโลยีชาร์จเร็วจาก Huawei เพื่อใช้กับมือถือของตัวเอง โดยใช้ Super Charge Protocal (SCP) ในการสื่อสารกับอแดปเตอร์โดยตรง ซึ่ง Huawei เคลมว่าปลอดภัยกว่า และสร้างความร้อนน้อยกว่า ล่าสุดได้จับมือกับสถาบัน TÜV Rheinland จากเยอรมันเพื่อมาตรวจสอบและรับรองความปลอดภัยให้เทคโนโลยีนี้ด้วย

• ชาร์จเร็วสูงสุด 5V, 4.5A 
• ต้องใช้ร่วมกับหัวชาร์จและสายชาร์จที่รองรับเท่านั้น

Qualcomm Quick Charge เทคโนโลยีชาร์จเร็วจาก Qualcomm ที่ใช้เทคนิคปรับแรงดันไฟฟ้า ปัจจุบันมีมาถึงเวอร์ชั่นที่ 4 แล้ว แต่มือถือในตลาดส่วนใหญ่ยังเป็นเวอร์ชั่น 3

• QC3.0 ปรับแรงดันไฟฟ้าตั้งแต่ 3.6V-20V
• QC2.0 5V/1.6A, 9V/1.6A, 12V/1.2A
• Backward Compatible รุ่นใหม่สามารถใช้งานร่วมกับรุ่นเก่าได้
• ใช้หัวชาร์จที่ออกแบบมาโดยเฉพาะ แต่ใช้สายชาร์จอะไรก็ได้ที่ส่งข้อมูลได้

Motorola Turbo Charge เทคโนโลยีชาร์จเร็วสำหรับมือถือของ Motorola ที่พัฒนามาจาก Qualcomm Quick Charge 2.0

• ใช้ร่วมกับ Qualcomm Quick Charge 2.0 ได้
• ใช้หัวชาร์จที่ออกแบบมาโดยเฉพาะ แต่ใช้สายชาร์จอะไรก็ได้ที่ส่งข้อมูลได้

MediaTek Pump Express เทคโนโลยีชาร์จเร็วสำหรับมือถือที่ใช้ชิป MediaTek โดยปัจจุบันมาถึงรุ่นที่ 4 แต่ในท้องตลาดยังนิยมใช้ Pump Express+ 2.0

• Pump Express 4.0 ใช้สาย USB-C ชาร์จได้สูงสุด 5A
• Pump Express 3.0 ใช้เทคโนโลยี USB-PD
• มือถือบางรุ่นสามารถใช้ร่วมกับที่ชาร์จ Qualcomm Quick Charge 2.0/3.0 ได้
• ใช้หัวชาร์จที่ออกแบบมาโดยเฉพาะ แต่ใช้สายชาร์จอะไรก็ได้ที่ส่งข้อมูลได้

VOOC Flash Charge เทคโนโลยีชาร์จเร็วจาก Oppo ที่ใช้การปรับกระแสไฟ

• ชาร์จเร็วสูงสุด 5V/4A
• ต้องใช้ร่วมกับหัวชาร์จและสายชาร์จที่รองรับเท่านั้น

DASH Charge เทคโนโลยีชาร์จเร็วของ OnePlus ที่ใช้เทคโนโลยีเดียวกับ VOOC Flash Charge

• ชาร์จเร็วสูงสุด 5V/4A
• ใช้ร่วมกับ VOOC Flash Charge ได้
• ต้องใช้ร่วมกับหัวชาร์จและสายชาร์จที่รองรับ

Samsung Adaptive Fast Charge เทคโนโลยีชาร์จเร็วของ Samsung โดยมีพื้นฐานจาก Qualcomm Quick Charge 2.0

• ใช้ร่วมกับ Qualcomm Quick Charge ได้

Apple Fast Charge ใช้เทคโนโลยีเดียวกับ USB-PD

•  ใช้ร่วมกับ USB-PD ได้

มาตรฐาน USB-PD ที่ได้รับการยอมรับที่สุด

USB-Power Delivery หรือ USB-PD เป็นมาตรฐานการชาร์จไฟด้วย USB-C โดยมีความสามารถรองรับอุปกรณ์ได้หลากหลายตั้งแต่อุปกรณ์พกพายันอุปกรณ์ใหญ่ๆ อย่างโน๊ตบุ้คและหน้าจอมอนิเตอร์ โดยที่ระบบจะปรับไฟให้เหมาะสมโดยอัตโนมัติ ซึ่งเป็นมาตรฐานฟรีต่างจากมาตรฐานอื่นๆ ที่ต้องเสียค่า License หมายถึงทุกคนสามารถนำมาใช้ได้โดยไม่มีค่าใช้จ่าย

• ชาร์จเร็วสูงสุดถึง 100W แต่การใช้จริงอาจไม่ถึง 100W ขึ้นอยู่กับการปรับแต่งของผู้ผลิตแต่ละราย และประสิทธิภาพของหัวชาร์จ
• ไม่จำกัดทิศทางการชาร์จไฟ หมายความว่าสามารถนำสมาร์ทโฟนเสียบชาร์จสมาร์ทโฟนอีกเครื่องผ่านเทคโนโลยี USB-PD ได้เลย
• นอกจากจะชาร์จเร็วแล้ว ยังรองรับอุปกรณ์ที่ต้องการไฟน้อยๆ อย่างเช่นหูฟังอีกด้วย

ความเร็วในการชาร์จของมาตรฐานแต่ละแบบ 

ความเร็วในการชาร์จมือถือรุ่นต่างๆ ที่ทดสอบโดยเว็บ Hometop ได้ผลลัพธ์ดังนี้

• Huawei Super Charge : Honor 10 : 3,400 mAh : 22.5W
• Dash Charge : OnePlus 6 : 3,300 mAh : 20W
• Samsung Adaptive Fast Charge : Samsung Galaxy S9+ : 3,500 mAh : 18W
• Turbo Charge : Moto Z2 Force : 2,730 mAh : 15W
• Qualcomm Quick Charge 3.0 : LG G7 ThinQ : 3,000 mAh : 18W
• Pump Express 3.0 : Ulephone T1: 3,680 mAh : 18W
• USB-PD : Google Pixel 2 XL : 3,520 mAh : 10.4W
• Apple Fast Charge : iPhone X : 2,716 mAh : 29W

ผลทดสอบ

จากผลการทดสอบ ชัดเจนว่า Huawei SuperCharge และ Dash Charge ครองที่หนึ่งและที่สองทั้งในแง่ความเร็วและปริมาณการจ่ายไฟ ส่วนที่น่าสนใจคือเทคโนโลยี USB-PD ซึ่งเป็นมาตรฐานเปิดและ Apple Fast Charge ที่ใช้เทคโนโลยี USB-PD เช่นกันกลับชาร์จช้ากว่าใครเพื่อน โดยเฉพาะ Apple ที่มีความจุแบตเตอรี่น้อยที่สุดและที่ชาร์จมีกำลังไฟเยอะที่สุดแต่กลับได้อันดับสุดท้าย

และถัดมาที่เราอยากให้ชมคือผลจากเว็บไซต์ XDA โดยทดสอบกับมือถือดังต่อไปนี้

• Huawei SuperCharge : Huawei Mate 9 : 4,000 mAh
• Dash Charge : OnePlus 3 : 3,000 mAh
• Adaptive Fast Charge : Samsung Galaxy S8+ : 3,500 mAh
• Qualcomm Quick Charge 3.0 : LG V20 : 3,200 mAh
• USB-PD : Google Pixel XL : 3,450 mAh

ด้านความเร็วในการชาร์จ ผลลัพธ์มีการพลิกโผนิดหน่อยตรง Qualcomm กับ Samsung นอกนั้นเป็นไปในทิศทางเดียวกัน

นอกจากความเร็วในการชาร์จแล้ว ทาง XDA ยังมีการวัดอุณหภูมิในการชาร์จด้วย โดยใช้ข้อมูลอุณหภูมิแบตเตอรี่ที่ส่งมาจากระบบเลย เนื่องจากทาง XDA ไม่สามารถทำให้อุณหภูมิเครื่องตอนเริ่มต้นชาร์จเท่ากันทุกเครื่องได้ จึงมาพิจารณาที่อุณหภูมิที่เปลี่ยนไปแทน ซึ่งค่าที่ได้ก็ค่อนข้างน่าสนใจ 

• Samsung Adaptive Fast Charge มีอุณหภูมิที่เปลี่ยนไปน้อยที่สุด เมื่อดูกราฟความร้อนจะเห็นว่าอุณหภูมิค่อยๆ เพิ่มอย่างช้าๆ จนเกือบจะใกล้เต็มถึงเริ่มลดอุณหภูมิ เมื่อชาร์จเสร็จเครื่องจะร้อนกว่าตอนเริ่มชาร์จ
• Qualcomm Quick Charge มีพฤติกรรมที่ใกล้เคียงกับของ Samsung (เพราะมีพื้นฐานเทคโนโลยีเหมือนกันด้วย)
• USB-PD สังเกตว่าความต่างของอุณหภูมิระหว่างเริ่มชาร์จจนถึงอุณหภูมิสูงสุดนั้นมากกว่ามาตรฐานชาร์จอื่นๆ เลย (ประมาณ 10 องศาได้) หลังจากชาร์จไปประมาณ 25 นาทีความร้อนก็ลดลงอย่างรวดเร็ว ช่วงประมาณนาทีที่ 40 อุณหภูมิเครื่องก็เริ่มร้อนน้อยกว่าตอนเริ่มชาร์จ
• Dash Charge อุณหภูมิเพิ่มจนถึงจุดสูงสุดช่วง 30 นาทีแรก ก่อนที่อุณหภูมิจะลดลงจนเย็นกว่าตอนเริ่มชาร์จ
• Huawei SuperCharge พฤติกรรมคล้ายๆ Dash Charge แต่อุณหภูมิลดลงน้อยกว่า Dash Charge

หลายคนเลือกที่จะชาร์จไฟระหว่างใช้งานมือถือไปด้วย ซึ่งทาง XDA เองก็ได้ทดสอบด้านนี้มาเช่นกัน และผลที่ได้มีที่น่าสนใจอยู่ 2 จุดคือ

• USB-PD ใช้เวลาเท่าเดิมเป๊ะ
• Dash Charge ใช้เวลามากกว่าเดิมแค่ 1 นาทีเท่านั้น
• มาตรฐานอื่นๆ ใช้เวลาเพิ่มมาประมาณ 12 นาที
• Samsung Adaptive Fast Charge ใช้เวลามากกว่าเดิมเกือบ 1 ชั่วโมง!

เมื่อพิจารณาที่อุณหภูมิ จะเห็นว่าทุกยี่ห้อมีอุณหภูมิเพิ่มขึ้น โดยมี Samsung Adaptive Fast Charge ที่อุณหภูมิเปลี่ยนค่อนข้างน้อย

ความร้อนและปัญหาแบตเตอรี่เสื่อม

อุณหภูมิเป็นสาเหตุหนึ่งที่ทำให้แบตเตอรี่เสื่อม การชาร์จที่ดีไม่ควรทำตอนเครื่องร้อน รวมถึงการชาร์จก็ไม่ควรสร้างความร้อนที่มากเกินไป เมื่อประกอบกับข้อมูลจากกราฟข้างต้นจึงบอกได้ว่าไม่ควรใช้งานระหว่างชาร์จ เพื่อยืดอายุแบตเตอรี่ให้เสื่อมช้าลง

และการใช้เทคโนโลยีชาร์จเร็วส่วนใหญ่มักจะเร่งความเร็วในการชาร์จเพียงช่วงแรกเท่านั้น เพื่อป้องกันความร้อนที่สูงเกินไป ซึ่งเป็นวิธีป้องกันไม่ให้แบตเตอรี่เสื่อมเร็วเช่นกัน และทาง Apple ก็ใช้วิธีชาร์จแบตเตอรี่ถึงแค่ 90% ในกรณีที่เครื่องมีความร้อนสูง เพื่อป้องกันแบตเตอรี่เสื่อม

วิธีชาร์จแบตเตอรี่เพื่อลดโอกาสแบตเตอรี่เสื่อม

1. อย่าปล่อยให้แบตเตอรี่หมดจนเหลือ 0% มีความเชื่อผิดๆ ว่าต้องใช้แบตให้หมดเกลี้ยงก่อนค่อยชาร์จไฟ ซึ่งเกิดมาจากแบตเตอรี่สมัยก่อนที่เป็น Lead Acid Cell ในยุคนั้นการชาร์จบ่อยๆ จะทำให้แบตเตอรี่เสื่อมเร็ว แต่แบตเตอรี่ในยุคนี้เป็น Lithium ที่ออกแบบมาให้ชาร์จเมื่อไรก็ได้ แต่ไม่ควรปล่อยให้แบตเตอรี่หมดจนเหลือ 0% เพราะจะทำให้ความดันไฟฟ้าต่ำเกิน และอาจทำให้คุณสมบัติทางเคมีของแบตเตอรี่เปลี่ยนแปลง ส่งผลให้แบตเตอรี่เสื่อมได้ อย่างไรก็ตาม มีผลการวิจัยบางแหล่งกล่าวว่าควรจะปล่อยให้แบตหมดเดือนละครั้งเพื่อเคลียร์ Digital memory ของแบตเตอรี่
2. ไม่ควรปล่อยให้แบตเตอรี่ต่ำกว่า 60% และควรชาร์จไฟในช่วง 30-80% เพราะการใช้งานในช่วงนี้จะทำให้แบตเตอรี่มีแรงดันไฟฟ้าอยู่ในช่วงที่เหมาะสมที่สุด เมื่อนำเงื่อนไขทั้งคู่มารวมกันก็สรุปได้ว่าเราควรชาร์จแบตเตอรี่ในช่วง 60-80%
3. ไม่ควรเสียบชาร์จข้ามคืน แม้ว่ามือถือยุคนี้จะมีระบบตัดไฟเมื่อชาร์จเต็ม แต่ในทางปฏิบัติแล้วเมื่อชาร์จเต็มและทำการหยุดจ่ายไฟ สักพักพอแบตเตอรี่ลดก็จะทำการชาร์จใหม่ วนแบบนี้ไปเรื่อยๆ ซึ่งเหตุผลที่ระบบไม่ชาร์จไฟให้เต็ม 100% ตลอดเวลา ซึ่งทำให้แบตเตอรี่เกิดความเครียด และสูญเสียคุณสมบัติทางเคมี เป็นผลให้แบตเตอรี่เสื่อม
4. ไม่ใช้งานโทรศัพท์ระหว่างชาร์จ เพราะการใช้งานโทรศัพท์ระหว่างชาร์จ จะทำให้แบตเตอรี่ลดลงในขณะที่มีการชาร์จไฟเข้า อาจทำให้เกิดเหตุการณ์ mini cycle คือแบตเตอรี่บางส่วนถูกใช้งานหนักกว่าส่วนอื่นๆ ทางที่ดีที่สุดควรปิดเครื่องแล้วชาร์จ (บางรุ่นจะเปิดเองเมื่อชาร์จด้วยเหตุผลด้าน Security เช่น เครื่องถูกขโมยแล้วนำไปชาร์จ จะได้โทรเข้าหรือติดตามพิกัดได้)
5. รักษาอุณหภูมิในการใช้งานและชาร์จไฟให้อยู่ในช่วง 25 – 30 องศาเซลเซียส ซึ่งในจุดนี้เป็นสิ่งที่ขัดแย้งกับระบบชาร์จเร็ว ที่มักทำให้อุณหภูมิเพิ่มสูงกว่าปกติ

ทั้งนี้ทั้งนั้น การจะทำตามวิธีด้านบนทั้ง 5 หัวข้อตลอดเวลานั้นเป็นไปได้ยาก และอาจจะสร้างความเครียดให้ผู้ใช้งานแทน จึงขอให้พิจารณาและปรับให้เหมาะสมกับการใช้งานของแต่ละคน

Qnovo เทคโนโลยีป้องกันแบตเตอรี่เสื่อม

ผู้ผลิตส่วนใหญ่เน้นพุ่งเป้าไปที่การทำอย่างไรเพื่อเพิ่มความเร็วในการชาร์จอย่างปลอดภัย แต่แทบไม่มีใครที่ให้ความสำคัญกับอายุของแบตเตอรี่เลย ยกเว้น Qnovo ที่เน้นการศึกษาและพัฒนาเทคโนโลยีในการยืดอายุแบตเตอรี่ โดยสถิติแบตเตอรี่ที่เสื่อมเร็วที่สุดที่ Qnovo เคยเปิดเผยคือ Samsung Galaxy Note 4 ที่แบตเตอรี่เสื่อมด้วยอายุการใช้งานเพียงแค่ 10 เดือนเท่านั้น

หลังจากมีข้อมูลชุดนี้ออกมาช่วงปี 2016 ทำให้ทาง Sony ได้ร่วมมือกับ Qnovo ในการใช้ปัญญาประดิษฐ์เข้ามาช่วยในการจัดการระบบชาร์จไฟ พร้อมกับพัฒนาระบบ Sony Battery Care ที่ช่วยแก้ปัญหาการชาร์จข้ามคืนตามที่เกริ่นไว้ในหัวข้อก่อนหน้านี้ ด้วยการชาร์จค้างไว้ที่ 90% และจะชาร์จให้เต็ม 100% เมื่อเราตื่นนอน ส่งผลให้ในภาพรวมแล้วมือถือของ Sony มีแบตเตอรี่ที่เสื่อมช้ากว่าคู่แข่ง นอกจากนี้ Qnovo ยังสร้างผลลัพธ์ที่น่าประทับใจจนทำให้ Qualcomm และ Intel หันมาสนใจ

ความเห็นเรื่องความปลอดภัยและแบตเสื่อมจากผู้พัฒนาเทคโนโลยีชาร์จเร็ว

ทาง Qualcomm ได้ใส่ข้อมูลไว้ในหน้าคำถามที่ถามบ่อยของตนเองในหัวข้อ “ระบบชาร์จเร็วทำร้ายแบตเตอรี่ไหม?” ว่าแบตเตอรี่จะถูกกำหนดมาตรฐานและขีดจำกัดต่างๆ มาจากผู้ผลิตแล้ว การใช้ระบบชาร์จเร็วทำให้การชาร์จไฟมีประสิทธิภาพมากขึ้นโดยสภาวะต่างๆ ของแบตเตอรี่และความปลอดภัยในการชาร์จยังอยู่ในขอบเขตที่ผู้ผลิตกำหนดไว้

สำหรับแบรนด์อื่นๆ ไม่มีการบอกในส่วนนี้เหมือน Qualcomm แต่ในหน้าอธิบายคุณสมบัติล้วนมีพูดถึงการควบคุมอุณหภูมิและกระแสไฟให้อยู่ในขอบเขตที่ถูกกำหนดไว้เพื่อความปลอดภัย