Página: 10 – Embarcados – Sua fonte de informações sobre Sistemas Embarcados

ÍNDICE DE CONTEÚDO

Minutos, não horas. É isso que os consumidores podem esperar em breve ao carregar seus laptops, smartphones e dispositivos vestíveis. As mais recentes tecnologias de carregamento ultrarrápido em desenvolvimento estão estabelecendo novos recordes de velocidade e mudando a forma como os consumidores carregam seus dispositivos cotidianos.

Essas tecnologias são impulsionadas por avanços na química das baterias, no gerenciamento de energia e em sistemas de carregamento de alta potência. Os smartphones e laptops de última geração mais recentes agora suportam cargas acima de 100 W, o que reduz drasticamente o tempo de recarga. Alguns novos modelos conseguem até atingir 50% da carga em apenas cinco minutos. Além disso, laptops de alto desempenho também estão passando por avanços similares, minimizando o tempo em que o equipamento fica fora de uso.

No artigo desta semana, analisamos algumas dessas inovações no carregamento ultrarrápido e discutimos a engenharia por trás dessas transformações que prometem causar um grande impacto em uma variedade de dispositivos eletrônicos de consumo.

A Tecnologia por Trás do Carregamento Ultrarrápido

Algumas inovações fundamentais estão por trás desse mais recente avanço na velocidade de carregamento. Por exemplo, os carregadores de nitreto de gálio (GaN) estão substituindo os adaptadores tradicionais à base de silício. Isso permite maior potência em designs menores e mais eficientes, além de reduzir o calor e a perda de energia. O mais novo padrão, o USB-C Power Delivery (PD) 3.1, suporta carregamento de até 240 W, permitindo que laptops, tablets e videogames carreguem mais rápido e com compatibilidade universal.^[1]

Os materiais também desempenham um papel significativo no carregamento rápido. Baterias à base de grafeno e de estado sólido (SSBs) vão além das limitações do íon-lítio tradicional, prometendo cargas de até 80% em menos de 15 minutos sem riscos de superaquecimento.^[2] Algoritmos de carregamento adaptativo impulsionados por inteligência artificial (IA) também otimizam a entrega de energia e ajustam dinamicamente tensões e correntes para maximizar a velocidade de carga, preservando a saúde da bateria.

Os Maiores Avanços de Hoje

Os consumidores querem tempos de carga mais rápidos, e os fabricantes estão buscando soluções. Uma tecnologia de destaque, o SuperSonic Charge de 320 W da Realme, pode carregar completamente um smartphone em menos de cinco minutos.^[3]Ela utiliza uma bateria dobrável composta por quatro células individuais que permite o carregamento simultâneo, distribui a alta potência e minimiza a geração de calor. O SuperSonic Charge também tem apenas 3 mm de espessura, superando os recordes anteriores da indústria.

Além disso, dispositivos como o smartphone Xiaomi 15 Ultra contam com a tecnologia HyperCharge,^[4] enquanto o iPhone 16 da Apple lançou um cabo de carregamento rápido que oferece até 50% de carga em cerca de 30 minutos quando usado com um adaptador de 20 W ou superior.^[5]

E a evolução não para nos smartphones: o carregamento de vários dispositivos também está ganhando uma reformulação. Na CES 2025, o carregador Ugreen Nexode Desktop de 500 W mostrou o primeiro carregador GaN de 500 W do mundo, capaz de alimentar simultaneamente até seis laptops, tablets e dispositivos móveis.^[6] Ao usar transistores GaN em vez de silício, o fabricante conseguiu menor perda de energia, tamanho reduzido mantendo a alta potência e melhor gerenciamento térmico.

A Próxima Onda

As velocidades de carregamento continuarão a melhorar à medida que a próxima onda de inovações se concentra em densidades de energia mais altas, gerenciamento térmico otimizado e melhor regulação de energia. Outras inovações incluirão avanços em ciência dos materiais, otimização por inteligência artificial (IA) e novas arquiteturas de baterias.

Um avanço em baterias que tem animado o setor é a transição para as baterias de estado sólido (SSBs), que, diferentemente das baterias de íons de lítio que utilizam eletrólitos líquidos, dependem de eletrólitos sólidos (Figura 1). Isso oferece vantagens como maior densidade energética com carregamento ainda mais rápido em um tamanho menor, mais segurança ao eliminar o descontrole térmico e o superaquecimento, e maior vida útil, permitindo mais ciclos de carga antes da degradação.

**Figura 1:** A tecnologia SSB é fundamental para possibilitar um carregamento mais rápido e seguro em dispositivos de consumo. (Fonte: gunawan/stock.adobe.com)

O gerenciamento de energia impulsionado por IA também vai se expandir e desempenhar um papel ainda maior na saúde da bateria.^[7] Esses sistemas usam modelos de aprendizado de máquina (ML) para monitorar a demanda de energia e a temperatura da bateria em tempo real, ajustando o carregamento com base nos hábitos do usuário. Por exemplo, o recurso de carregamento adaptativo da Apple nos iPhones atuais desacelera o carregamento durante a noite para minimizar o desgaste da bateria, mas os modelos futuros poderão usar a IA para oferecer experiências de carregamento ainda mais personalizadas.

A próxima fase da conveniência no carregamento será o carregamento sem fio de alta potência, que depende do acoplamento indutivo ressonante e da transferência de energia por radiofrequência (RF) para permitir um verdadeiro carregamento sem fio a longas distâncias, sem contato físico, além do carregamento simultâneo de vários dispositivos sem aquecimento excessivo e com distribuição de energia mais inteligente.

Empresas como a Ossia já estão trabalhando no carregamento sem fio à distância, que dispensa cabos, permitindo que os dispositivos carreguem apenas por estarem próximos a um ponto de energia.^[8]

Os Produtos Mais Recentes para Seus Projetos Mais Recentes®

Os dispositivos MC3377x da NXP Semiconductors são circuitos integrados (CIs) controladores para caixas de junção para baterias, projetados especificamente para aplicações automotivas, como veículos elétricos híbridos (HEVs) e carregamento de veículos elétricos (EVs), além de aplicações industriais, como sistemas de gerenciamento de baterias (BMSs) e sistemas de armazenamento de energia (ESSs). Esses CIs oferecem quatro canais de medição que monitoram de forma redundante corrente, temperatura e tensão, processando os resultados diretamente no chip, eliminando a necessidade de um microcontrolador separado.

Conclusão

Para os consumidores, o carregamento ultrarrápido significa mais agilidade. Mas, por trás disso, há muitos fatores de engenharia que tornam isso possível — como eficiência, segurança e adaptabilidade. Arquiteturas de baterias dobradas, carregadores GaN, baterias de estado sólido e o gerenciamento de energia por IA estão começando a transformar a forma como alimentamos os dispositivos. E, olhando para o futuro, o carregamento sem fio em alta velocidade e a IA continuarão a se integrar à tecnologia de consumo, tornando a entrega de energia cada vez mais inteligente.