同步推微信公众账号
同步推微信番鼠公众账号
手机客户端

什么是快充技术?如何实现快速充电?

文章概要:

如何实现快速充电?高/低压快充技术有什么差别?如何判断自己的手机支不支持快充?

智能手机时代,我们目睹了处理器从单核、双核升级到四核、八核,到现在出到十核也不会惊讶;手机摄像头像素从十万级、百万级到千万级的跨越;屏幕的尺寸也是如此,4英寸、5英寸现在6英寸以上的也是一抓一大把。

什么是快充技术?如何实现快速充电?

但唯一遗憾的是,手机电池方面的技术革新依然缓慢,电池续航能力不足以满足用户日常使用,仍旧是制造商最大的痛处。对于这个短板,此前手机厂商普遍的做法是在手机厚度、重量极尽平衡的前提下配备大容量电池,但这毕竟很有限。不过随着近两年另辟蹊径的快充技术的诞生,似乎让整个业界看到了希望,在一番探索之后,众多手机快充解决方案应运而生。

那么,手机是如何做到快速充电的呢它是如何实现,是否安全?又有哪些种类?未来发展又会有哪些技术革新?今天我们就来逐一来解答这些问题。

如何实现快速充电?

什么是快充技术?如何实现快速充电?

我们先来看一下决定充电效率的物理公式:能量W(可以看成是电池容量)=功率P×时间T;功率P=电压U×电流I,因此可以看出,在电池容量一定的情况下,功率的大小决定着充电时间的快慢;功率越大,充电时间才会越短。再根据公式功率P=电压U×电流I,可以很容易得出,要想提升充电速度,减少充电时间,可以通过下三种方式来实现:

1、在电压不变的情况下提升电流;

2、在电流不变的情况下提升电压;

3、电压、电流同时提高也可以实现快速充电。

对于功率与电流、电压的关系,我们可以打个简单的比方,这就好比你给一个浴缸里注水,提高电压、电流就好比提升单位时间的出水量以及水流速度。当其中的一个参数或者两个参数都提高时,充水效率自然得到提升,浴缸也就很快充满。注满水(充满电)的速度也会有显著的提升。目前不少厂商的快充解决方案都是依靠电压提升(或是同时提升输出电压电流)来实现。

主流快充技术分类:

以上3种方案是技术上的大前提,但在几经厂商的技术演变之后,我们可以将闪充分为高压快充和低压快充两种大类别。这其中,国产OPPO手机采用的是低压快充(高电流);芯片商高通Quick Charge、联发科Pump Express采用的是高压快充方案;还有一个PD充电规范,使用的是电压、电流都提高的方案,但也属于高压快充,它的最大电流限定为5A。

低压快充代表:OPPO VOOC闪充

什么是快充技术?如何实现快速充电?

最早于2014年上半年提推出的VOOC闪充技术,当时搭载在Find 7手机上,当时有报告称VOOC闪充成为Find 7被用户买单的最大因素。

OPPO的VOOC闪充使用的是低电压高电流的方式给智能手机进行快速充电。在保持USB充电固有的5V充电电压的前提下,提升充电电流。这种充电方式的最大好处在于,不仅提高了Android手机的充电速度(相比传统充电速度提高4倍之多。官方声称充电30分钟,可以达到3000mAh的75%)的同时,VOOC闪充还也能减少手机充电时适配器与手机的发热情况,进而闪充性能以及手机安全性都有最直接的保障。

高压快充方案:

1、高通Quick Charge 3.0

什么是快充技术?如何实现快速充电?

高通是快充技术的方案提供方,目前在智能手机的快充技术中,高通的Quick Charge 3.0解决方案各被手机厂商采用较多,应用相对广泛。现在高通Quick Charge已经升级到了3.0版本,要比之前2.0版本的充电效率更高。据高通介绍,Quick Charge 3.0首次采用“最佳电压智能协商”算法,在转化效率上有所提升。

Quick Charge 2.0仅提供5V、9V、12V和20V这四档充电电压。而升级后的Quick Charge 3.0则以200mV增量为单位,可提供3.6V~20V电压进行灵活选择。同时,Quick Charge 3.0还能与之前版本的充电器进行兼容,供更多OEM厂商进行选择,这也是高通Quick Charge在智能手机快充中应用广泛的原因之一。

体现在所有时间、效率来看,高通称Quick Charge 3.0能在35分钟左右将一部典型的手机从零电量充电至80%,而普通移动终端通常需要花费约一个半小时的时间。

2、联发科Pump Express

什么是快充技术?如何实现快速充电?

联发科方面也提出了自己的快充解决方案----Pump Express,它内置于PMIC的电源管理集成电路。它的特点允许充电器根据电流决定充电所需的初始电压,由PMIC发出脉冲电流指令通过USB的Vbus传送给充电器,充电器依照这个指令调变输出电压,电压逐渐增加至高达5V达到最大充电电流。

目前有它两种技术规格,输出功率小于10W划分在Pump Express,而输出功率大于15W划分为Pump Express Plus。以上联发科的快充方式已经有通嘉、Dialog等电源芯片厂为其配合开发专属电源管理IC。这个解决方案常见与国内以及新兴国家中、低阶智能手机产品市场中。

3、USB 3.1 PD

什么是快充技术?如何实现快速充电?

近一段时间在手机圈比较火的USB Type-C,除了数据接口以及传输速率上的改变外,其实还提升了自己的供电能力(USB Power Delivery Specification,简称USB PD),Type-C目前最大可以支持连接20V/5A的供电。随着未来更多搭载USB Type-C(USB 3.1)接口的手机上市,市场前景也很广阔。

高/低压快充技术有什么差别,不足之处在哪里?

既然都可以达到快速给手机充电的效果,那么高压、低压两种方式的主要区别在哪里?在解释这两种技术的差别之前,我们先了解一下传统的5V/1A慢充是怎样的一个过程。

我们国家采用的是民用220V电压,在进行传统的充电时,输入端在经过充电器之后转成5V/1A的充电电流输出。而在这个过程中存在着一次降压转换,所有的能量并不能100%备转换,损失的这一部分能量会变成热。具体就体现在我们使用充电器进行充电时,能够感受到充电器有不同程度的发热现象。

而转换成的适合充电的5V/1A电流,又会经过手机内降压电路,转换成4.2V或者4.4V适合给电池充电的电压,进行充电。这个过程中又存在降压转换,也就会有充电时手机会发热的现象。

然后我们再回过头来看高、低压快充的差别。

高压快充(包括Quick Charge、Pump Express、USB 3.1 PD)的转换则是从220V到20V/12V/9V再到4.2V/4.4V,也就是说这种方案会让充电端拥有更高的电压输入到手机降压电路。然后手机降压电路会承受更大的压力进行降压转换,当然这样的转换过程损耗也更多,直接表现为手机充电时机身发热更明显。

而OPPO的VOOC闪充低压快充则是从220V直接降至4.2/4.4V。手机充电过程中的所有降压环节,都放在了搭载智能MCU芯片的充电器里完成,它可以直接将220V电流转换成可以直接为锂电池进行充电的4.2/4.4V电流。即充电时不调用手机内的降压电路,所以充电时温升控制良好,不会明显发热。

所以良好温升控制又会带来一个显而易见的优势,那就是整个快充的使用体验,也可以说是闪充性能,是非常优越的。在这里可以举一个场景作为例子:比如我们在使用低压闪充为手机充电,可以一边闪充,一边玩游戏,无论玩多大的游戏都不会影响到闪充的工作。而换做高压快充,这样则可能产生两个发热源:一个降压电路工作发热,一个手机工作CPU发热。如此一来,快充只能坚持一会儿,为了让温度保持在安全范围内,手机快充就只能降回普通充电了。

什么是快充技术?如何实现快速充电?

OPPO 7pin接口充电线缆

什么是快充技术?如何实现快速充电?

普通接口充电线缆

当然,每种方案都有自己优势和劣势的地方,就低压充电来说,目前OPPO掌握着大量专利,技术仅限于OPPO自己的产品,对于消费者来说自然有兼容性上的限制。具体的表现是,OPPO手机有自己定制的充电器、8触电电池以及7pin接口充电线缆,如果你换了普通电池,或者换了其他手机的Android数据线,那么闪充也就不起作用了。

高/低压快充未来如何发展?

既然是快充,那么未来的发展方向自然是比快更快。低压快充方案未来的最大发展瓶颈在电池上。充电器的输出功率可以做到很大,但怎么让电池能够都承受住这么大的电流输入是OPPO接下来需要考虑的。在今年年初的MWC巴塞罗那展览上,OPPO小秀了一把采用低压脉冲算法的全新超级闪充,它在15分钟以内,就将2500mAh电池的手机充满。这可以说是快充技术上的新突破。

什么是快充技术?如何实现快速充电?

高压快充方案,除了要解决电池问题外,未来还需要解决快充时所带来的发热问题。假设在高压快充方案下,将充电器输出功率提升到70W,在手机降压电路处的转换损耗按照损失10%来计算,发热将达到7W。而这是一个非常夸张的数字,解决难度不小。

小结:

毫无疑问,快充是目前能够有效解决智能手机续航问题的最佳方法,也是未来几年手机厂商、方案提供商角逐的主要战场。如果说越来越多的用户开始选择具有快充功能的智能手机,那么接下来,我们要选择的就是那些充电更快、性能更稳定以及兼容性更好的快充手机。这也是整个行业的发展方向。

如何判断自己的手机支不支持快充?

最后,我们再教大家几个方法去判断自己的手机是否支持快充功能。在这里OPPO手机就不多做解释了。

1.看充电器上标识

什么是快充技术?如何实现快速充电?

“通信标准YD/T 1591《移动通信手持机充电器及接口技术要求和测试方法》明确规定:手持机充电接口直流输入电压为5V±5%,最大吸收电流为1800mA。因此只要适配器的输出突破这一条件,就都可以算是快充。”

2.通过实际记录手机充电时间。根据我自己的使用经验来讲,如果在0~10%的电量时开始充电,经过半小时左右时间手机电量可以基本恢复到60%左右的,基本可以判断你的智能手机是具备快充能力的。

3.另外,你还可以去去相应手机的官网查询以及咨询客服,当然线下销售人员也是可以的。

发表于2016年4月12日 / 新闻,业界资讯,玩机助手 / 来源:腾讯数码 / 7条评论

28人赞过

分享到  

标签:手机快充

转载请注明 《什么是快充技术?如何实现快速充电?》转自同步推资讯 | news.tongbu.com

用户评论
  • 2016/04/14 01:01:00

    看到oppo就像东方台看到金星一样讨厌!

  • 2016/04/13 09:13:56

    不明白为何iPhone出厂还是标配5v1a,6代以上用iPad充电器5v2.1a充快多了

    • 2016/04/16 21:00:15

      贝尔金的2.4A更快 还不发热

    • 2016/04/13 21:08:58

      iPad的充电器不太适合iPhone,时间长了对各方面都有影响,但是就是充电快了很多

    • 2016/04/13 12:59:21

      2.1是给pad的 标配下的充电有利于电池长期使用

  • 2016/04/13 09:12:05

    回复@czf321:相当于把原来一个大浴缸分成了若干小浴缸,但是原来大水管也被分成了若干小水管,实际放水效果一样,但是这样会占用更大的面积,提高成本,降低能量密度

  • 2016/04/12 23:48:58

    难道就不能多通道,把电池切分开很多小分同时冲吗?

  • 2016/04/12 20:57:50

    一个手机充电用半个月一个月,人家厂商怎么赚钱?在这电子产品换代快的时代。

  • 2016/04/12 20:12:06

    小编经过两年的时间终于明白快充的道理了,所以觉得自己好流弊,才会解析一遍又解释一遍,以为我们像小编一样要分析两年才懂。我告诉你还有几种方法:4电压电流不变的情况下只需要降低电池容量;5电压不变的情况下提高电流和降低电池容量;6电流不变的情况下提高电压和降低电池容量;7电压@电流同时提高的情况下降低电池容量。被问我为什么要降低电池容量,因为你没说。

  • 2016/04/12 19:40:27

    怎么看起来像是oppo的广告...