電圧が高くなると充電が速くなる？
なぜQuick Chargeに対応すると(電圧が高くなると)充電が速くなるのかを理解するには、電流と電圧、そして抵抗の関係を知らなくてはいけませんが、難しい話をしても分かりづらいので、簡単に考えて見ましょう。
自転車のタイヤに空気を入れるために、空気入れを使って空気を入れることを想像して下さい。タイヤの空気が抜けていてまだ空気が入っていない間は、空気入れから簡単に空気を送り込むことができます。
空気入れを大きく早く動かすと、空気が入って行く量が増えて、どんどんタイヤは膨らんでいきます。しかしたくさん空気を送り込もうとしても空気を入れるチューブは細いので、送り込める空気の量には限界があります。
無理をして細いチューブに空気を強く送り込もうとすれば、チューブに入りきらない空気に押し返されて、思うように空気が送り込めません。さらに無理をすれば空気入れのチューブは破裂してしまいます。
空気を電気に置き換えてみると、以下のようになります。
- 空気を送り込む力が電圧
- 空気が流れる量が電流
- 空気を送ろうとするときに押し返す力が抵抗
たくさんの電力を送り込もうとすれば、大きな力つまり高い電圧で送った方がたくさん送りやすいですが、電流が通ることができるケーブルの許容量は大きくないので、むやみに電圧や電流を大きくするとケーブルが熱を持ち、被服が溶けてしまうこともあります。
充電できる電力量は「電圧×電流×時間」で決まりますが、スマートフォンの電池に効率よく短い時間に電力が送り込める、電圧と電流値を自動調整して急速充電する仕組みが、Quick Chargeなどの規格になっているわけです。
ギュウギュウ詰めはバッテリに負担
また、実際にスマートフォンの充電をしていると80%以上になると充電が進まなくなったりするのを経験したことがあると思いますが、これも空気入れと良く似ています。
タイヤに空気を入れていき、満タンが近くなってくると、急に空気入れが重くなって空気を入れにくくなります。これは空気入れで押し込む空気が、タイヤの中の空気の圧力に押し返されているからですが、バッテリも電気が満タンに近くなってくると、電気が入るスペースがなくなってきて、ギュウギュウ詰めの満員電車のようになるので、充電しづらくなります。
それを無理やり充電しようとするとタイヤのゴムが傷んだり破裂したりするのと同じように、バッテリに負担がかかって寿命が縮んだり、充電できる電力量が減ってしまい、時には壊れてしまうこともあるので、賢い充電アダプタやモバイルバッテリは、それを防ぐために80%程度になると充電する電圧を落とし、ゆっくりと充電するようにしたり、100%になると充電をとめたりして調整しています。
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