08.26 什麼是“快充”? 3分鐘為你解鎖手機快充的祕密!

每個人都說自己的手機是快充,可都是3000多毫安的電池,卻總是發現為什麼大家快充的速度不一樣呢?今天所長帶你解密這裡面的門道兒!

電池,是手機的心臟,供養著手機的血液能源,也是手機內部最脆弱的地方。CPU,線性馬達,HiFi芯片等等新鮮科技不斷在手機裡完善進步,他們對電能的需求也不斷增加,更大的電池影響便攜美觀,這樣供需矛盾就促成了“快充”的普及進步。

什麼是“快充”? 3分鐘為你解鎖手機快充的秘密!

何為“快充”

快充:顧名思義,更快的充電速度。電池鋰離子從正極排出並快速的嵌入負極,不能造成鋰離子的沉積,這個過程越快就意味著充電時間越短。

什麼是“快充”? 3分鐘為你解鎖手機快充的秘密!

快充分類

目前手機行業有3種快充方案:高壓低電流(電流不變,提升電壓),低壓高電流(電壓不變,提高電流)和高壓高電流(同步提高電流和電壓)。具體表現如下:

什麼是“快充”? 3分鐘為你解鎖手機快充的秘密!

1、高壓低電流的崛起

早期的智能手機電池容量普遍在900mAh~1500mAh之間,而標配充電器的輸入參數也多以5V/1A為主,完全充滿電力需要2.5個小時到3個小時之間,隨著大屏手機的潮流,電池容量也達到了2500mAh,但充電器規格依舊是5V/1A,所以其充電時間長達4.5小時左右。

什麼是“快充”? 3分鐘為你解鎖手機快充的秘密!

(1)Quick Charge 1.0

高通作為一家芯片供應商就意識到了這個“充電漫長”的問題,隨之提出了“快充”的概念,Quick Charge 1.0(下文簡稱QC1.0)就此誕生。

QC1.0通過提高輸入電流來提升充電效率,支持5V/2A即最大10W的充電功率。同一年,華為在第一代Mate手機身上也引入了“快充”概念,同樣支持5V/2A輸入,3.5小時以內就可將4050mAh電池充滿

什麼是“快充”? 3分鐘為你解鎖手機快充的秘密!

(2)Quick Charge 2.0

2013年,高通在QC1.0的基礎上提出了QC2.0的概念,將“高壓低電流”方案進一步昇華。可以說,QC2.0是快充歷史上普及度最高,影響力最大的標準。

QC2.0通過USB端口的D+和D-兩個信號實現通訊和調壓,新增對9V、12V和20V(用於平板電腦,非常罕見)電壓的支持,最大支持9V/2A和12V/1.5A即18W的充電功率( 極少數設備可短時間實現12V/2A即24W的充電功率,但因發熱問題而無法持久),並向下兼容傳統的5V/2A輸出。這意味著QC2.0充電器可以適配更多老舊手機和數碼設備,也能抵消劣質/較長的充電線帶來的電壓損耗,從而保證充電的效率。

什麼是“快充”? 3分鐘為你解鎖手機快充的秘密!

作為高通的最主要競爭對手,聯發科在高通提出QC快充技術不久,也推出了自家的Pump Express(下文簡稱PE)快充技術,而隨後的Pump Express Plus(PEP)則對應QC2.0,至於PE和QC的最大差異是前者改用VBUS上的電流脈衝來進行通訊和調壓。

除了聯發科,華為也拿出了Fast Charger Protocol(FCP),它們的共性是全部基於“高壓低電流”方案衍生而來。

什麼是“快充”? 3分鐘為你解鎖手機快充的秘密!

(3)弊端

但高壓快充方案的不斷髮展也暴露出來一個致命的問題,那就是熱量,相信有很多人手機快充的時候手機和充電頭非常燙,那是因為充電器端輸出的電壓很高,進入手機端後也需要轉換成與電池匹配的電壓(約4.0V)。這就導致輸入電壓越高,轉換效率越低,而損失的功率將會被轉換為熱量,從而影響到手機的安全和穩定性。

什麼是“快充”? 3分鐘為你解鎖手機快充的秘密!

因此,很多Android手機廠商雖然採用了QC2.0快充技術,但標配充電器卻僅支持9V/1.5A或12V/1.2A,遠遠低於QC2.0的理論最大值。同時,無論是QC2.0、PEP還是FCP,只有手機處於待機(黑屏)狀態時才能“滿血充電”,一旦手機亮屏後,充電功率就會下降到10W左右,其初衷就是降低發熱避免隱患。

什麼是“快充”? 3分鐘為你解鎖手機快充的秘密!

在2015年,高通和聯發科還先後推出了QC3.0和PE2.0快充技術,允許輸入電壓在3.6V到12V之間進行微調,在充電速度和發熱中找到最合理的那個節點。但無論如何,高壓快充都無法避免發熱的痛點,也只能止步於此。

什麼是“快充”? 3分鐘為你解鎖手機快充的秘密!

2、低壓高電流的反攻

由於輸入電壓和電池電壓相差不多,所以幾乎沒有電壓轉換的過程,快充時只有很少的功率被轉換為熱量,主要的發熱源也從手機端轉移到了充電器端。因此,哪怕手機處於亮屏狀態,依舊可以進行滿血快充(即所謂的“邊玩邊快充”),只有在玩遊戲手機熱量上升時才會降低充電電流,華為實現了SuperCharge超級快充(5V/4.5A)。

什麼是“快充”? 3分鐘為你解鎖手機快充的秘密!

在2016年,華為推出的榮耀Magic運用了“HUAWEI Magic Power”的快充技術,可以實現最大5V/8A即40W的充電功率!這可能就是低壓快充的極限。

什麼是“快充”? 3分鐘為你解鎖手機快充的秘密!

3、高壓高電流的出現

當手機的電池容量都為3000毫安時,使用5V/2A、QC3.0、VOOC、和Magic Power充電速度對比如下(大概估值)

什麼是“快充”? 3分鐘為你解鎖手機快充的秘密!

大家可以看到高壓快充和低壓快充的速度相差無幾,但是他們都遇到瓶頸,提升空間不大,本著“沒有最快,只有更快”的發展趨勢,它們註定都是要被淘汰的,而有望一統未來快充江湖的,就將是“高壓高電流”方案。

如何看自己手機的快充和速度方案

所長教大家,拿出自己手機的原裝充電頭,上面有一行寫著輸出多少伏多少安。一般9v2a/12v2a都是高壓快充,5v4a或5v4.5a都是低壓快充。充電速度就是V*A=()w。比如5v2a就是10w,9v2a就是18w!

比起快充的不斷進步,所長更希望有新的電池材料被研究出來,可以充一次用十幾年!


分享到:


相關文章: