聊聊快充之變 | 果然統一還是硬道理啊

說到快充, 在手機屏幕越來越大, 處理器越來越強勁的今天, 作為對續航方面的側面補充, 可以說是現在手機的標配了. 當然, 可能會有部分低端機因為成本所限, 沒有配備上這樣的功能, 不過他們本身性能就不強, 相對電池本身的續航會稍好一些, 快充相對來說並不是他們的致命傷.

因為有這項物理特性橫亙在前, 我們可以簡單的理解, 想要提高充電效率P, 只用增加電流I或者電壓U就可以了, 當然兩者一塊提升也是沒問題的, 只要廠商們自己能搞定整個充電過程的管理就行了. 在此前呢, 大家習慣性都會把快充技術分為高電壓和高電流兩類, 其中高電壓的代表是我們熟悉的高通Quick Charge技術, 而高電流的代表自然是號稱充電X分鐘, 通話X小時的VOOC閃充了.

但其實在今日來看, 以高通為代表的高電壓派都有了不同程度的變節. 其中, MTK的Pump Express 3.0支援到了5A的大電流 (部分採用Type-C介面的情況下, 甚至允許超過5A) , 華為的SuperCharge支援4.5V/5A的快充規格, 從這些都可以看出行業其實現在的趨勢是電壓, 電流雙重控制, 但從參數來看大家是普遍都更樂於加大電流的調節幅度, 將電壓盡量固定在4-5V左右.

這其中主要的兩個問題, 一是快充時的充電效率, 二是快充時的發熱控制. 咱們先講發熱, 大家都知道咱們家用電的電壓可遠遠高於實際充電時需要的電壓, 這就需要充電頭內部將高壓轉化為低壓, 首先進行了一次調壓, 如果這裡調節為高壓充電方案的12V (以12V為例) , 在下一步輸入到手機端的時候, 因為手機電池本身的充電准入電壓也就是4.4V左右, 並不能直接輸入如此大的電壓, 就需要在手機端進行第二次調節, 這個過程也就產生了除充電行為本而外的更多發熱量, 如果手機散熱設計跟不上的話, 這些發熱量就容易導致充電效率的進一步下降. 而大電流方案因為本身電壓控制和電池准入電壓相差不大, 這一步過程壓力就小了許多, 所以採用大電流快充方案的手機在充電的時候溫度相對會冷靜很多, 不過充電頭端發熱可能會稍有增加.

至於大家先選擇高電壓, 然後又轉向高電流的這個過程, 也不是各家廠商直接決定的. 充電技術的發展很多時候是受制於整個充電流程中方方面面涉及的環節. 比如電池准入電流的限制, 也比如介面負載能力的限制. 就像OPPO招牌的VOOC閃充, 在Micro USB介面的時代, 本身的通用介面無法滿足OPPO的大電流要求, 這時OPPO選擇沒有條件創造條件也要上, 強行在介面上增加了兩個觸點. 這點是值得誇獎的, 不過在原生標準就能輕易滿足的Type-C介面時代, OPPO卻一直沒有選擇跟進, 這個就不得不讓人想要吐槽一番了. 技術方面的話, 參考一加的DASH閃充已經支援Type-C就知道是沒有問題的, 畢竟這倆就是一母同胎的產品, 這是大家都知道的事.

那說完現狀之後咱們再簡單聊聊之後的趨勢. 拿來舉例的是高通, 畢竟安卓方面, 大部分的產品還是依靠著高通自帶的電源管理IC. Quick Charge現在已經到了QC 4+, 輸入部分當然是支援100-240V全球電壓, 而輸出則有5V/3A, 9V/3A, 11V/2.4A, 12V/2.25A等四種規格. 相比於當年QC 1.0的5V/2A '快充' , 這幾年可以說是有著巨大的進步了. 而且這一代的QC 4+還同時相容應用範圍更廣的USB PD快充, 沒錯, 就是蘋果現在也在使用的那個USB PD快充. 換而言之, 使用標準的QC 4+充電頭是可以為iPhone X進行快速充電的, 這也是我選取高通作為例子的另一個重要原因, 它所積极參与的大融合一定是快充發展的下一步趨勢所在.

所以對快充未來發展的判斷, 我們現在比較明確的方面就是:

1.各類技術以後在高壓和大電流兩方面都會下功夫, 同條件下大電流趨勢優於高電壓, 同時還會通過增強可調節範圍和精細程度來對快充進行全過程更為精密的控制, 實現效率, 發熱和充電速度的多方面控制.

2.各家的快充技術都會藉助於相容USB PD這一基於USB的快充標準實現快充設備互相之間一定程度的共用, 就好像QC 4+的充電器可以為iPhone X充電. 其基礎在於USB PD協議是免費使用的, 不會對各家的產品造成額外的成本負擔.

當然這裡需要說的是USB PD是一套獨立的快充標準, 並不是採用Type-C介面就支援USB PD, 比如一加5T, 就只支援自家的DASH閃充. Type-C只是一個物理介面形式, 其上的傳輸標準, 快充標準等各種協議, 那是廠家自己的選擇. 就比如小編的小米6, 雖然使用的是Type-C介面, 數據傳輸速度是USB 2.0級別, 不支援高通QC 4+快充 (只支援到QC 3.0) , 但是卻支援USB PD.

在經過多代的發展之後, 我們終於幹掉了大部分的介面, 將手機充電器的介面簡化了下來, 我們不希望的是因為快充協議不相容的原因, 我們以後想使用快充功能卻被限制回以前充電器無法通用的樣子. 所以各家手機廠商啊, 你們還是抓抓緊, 提升自家快充技術的相容性吧.


說到快充, 在手機屏幕越來越大, 處理器越來越強勁的今天, 作為對續航方面的側面補充, 可以說是現在手機的標配了. 當然, 可能會有部分低端機因為成本所限, 沒有配備上這樣的功能, 不過他們本身性能就不強, 相對電池本身的續航會稍好一些, 快充相對來說並不是他們的致命傷.

因為有這項物理特性橫亙在前, 我們可以簡單的理解, 想要提高充電效率P, 只用增加電流I或者電壓U就可以了, 當然兩者一塊提升也是沒問題的, 只要廠商們自己能搞定整個充電過程的管理就行了. 在此前呢, 大家習慣性都會把快充技術分為高電壓和高電流兩類, 其中高電壓的代表是我們熟悉的高通Quick Charge技術, 而高電流的代表自然是號稱充電X分鐘, 通話X小時的VOOC閃充了.

但其實在今日來看, 以高通為代表的高電壓派都有了不同程度的變節. 其中, MTK的Pump Express 3.0支援到了5A的大電流 (部分採用Type-C介面的情況下, 甚至允許超過5A) , 華為的SuperCharge支援4.5V/5A的快充規格, 從這些都可以看出行業其實現在的趨勢是電壓, 電流雙重控制, 但從參數來看大家是普遍都更樂於加大電流的調節幅度, 將電壓盡量固定在4-5V左右.

這其中主要的兩個問題, 一是快充時的充電效率, 二是快充時的發熱控制. 咱們先講發熱, 大家都知道咱們家用電的電壓可遠遠高於實際充電時需要的電壓, 這就需要充電頭內部將高壓轉化為低壓, 首先進行了一次調壓, 如果這裡調節為高壓充電方案的12V (以12V為例) , 在下一步輸入到手機端的時候, 因為手機電池本身的充電准入電壓也就是4.4V左右, 並不能直接輸入如此大的電壓, 就需要在手機端進行第二次調節, 這個過程也就產生了除充電行為本而外的更多發熱量, 如果手機散熱設計跟不上的話, 這些發熱量就容易導致充電效率的進一步下降. 而大電流方案因為本身電壓控制和電池准入電壓相差不大, 這一步過程壓力就小了許多, 所以採用大電流快充方案的手機在充電的時候溫度相對會冷靜很多, 不過充電頭端發熱可能會稍有增加.

至於大家先選擇高電壓, 然後又轉向高電流的這個過程, 也不是各家廠商直接決定的. 充電技術的發展很多時候是受制於整個充電流程中方方面面涉及的環節. 比如電池准入電流的限制, 也比如介面負載能力的限制. 就像OPPO招牌的VOOC閃充, 在Micro USB介面的時代, 本身的通用介面無法滿足OPPO的大電流要求, 這時OPPO選擇沒有條件創造條件也要上, 強行在介面上增加了兩個觸點. 這點是值得誇獎的, 不過在原生標準就能輕易滿足的Type-C介面時代, OPPO卻一直沒有選擇跟進, 這個就不得不讓人想要吐槽一番了. 技術方面的話, 參考一加的DASH閃充已經支援Type-C就知道是沒有問題的, 畢竟這倆就是一母同胎的產品, 這是大家都知道的事.

那說完現狀之後咱們再簡單聊聊之後的趨勢. 拿來舉例的是高通, 畢竟安卓方面, 大部分的產品還是依靠著高通自帶的電源管理IC. Quick Charge現在已經到了QC 4+, 輸入部分當然是支援100-240V全球電壓, 而輸出則有5V/3A, 9V/3A, 11V/2.4A, 12V/2.25A等四種規格. 相比於當年QC 1.0的5V/2A '快充' , 這幾年可以說是有著巨大的進步了. 而且這一代的QC 4+還同時相容應用範圍更廣的USB PD快充, 沒錯, 就是蘋果現在也在使用的那個USB PD快充. 換而言之, 使用標準的QC 4+充電頭是可以為iPhone X進行快速充電的, 這也是我選取高通作為例子的另一個重要原因, 它所積极參与的大融合一定是快充發展的下一步趨勢所在.

所以對快充未來發展的判斷, 我們現在比較明確的方面就是:

1.各類技術以後在高壓和大電流兩方面都會下功夫, 同條件下大電流趨勢優於高電壓, 同時還會通過增強可調節範圍和精細程度來對快充進行全過程更為精密的控制, 實現效率, 發熱和充電速度的多方面控制.

2.各家的快充技術都會藉助於相容USB PD這一基於USB的快充標準實現快充設備互相之間一定程度的共用, 就好像QC 4+的充電器可以為iPhone X充電. 其基礎在於USB PD協議是免費使用的, 不會對各家的產品造成額外的成本負擔.

當然這裡需要說的是USB PD是一套獨立的快充標準, 並不是採用Type-C介面就支援USB PD, 比如一加5T, 就只支援自家的DASH閃充. Type-C只是一個物理介面形式, 其上的傳輸標準, 快充標準等各種協議, 那是廠家自己的選擇. 就比如小編的小米6, 雖然使用的是Type-C介面, 數據傳輸速度是USB 2.0級別, 不支援高通QC 4+快充 (只支援到QC 3.0) , 但是卻支援USB PD.

在經過多代的發展之後, 我們終於幹掉了大部分的介面, 將手機充電器的介面簡化了下來, 我們不希望的是因為快充協議不相容的原因, 我們以後想使用快充功能卻被限制回以前充電器無法通用的樣子. 所以各家手機廠商啊, 你們還是抓抓緊, 提升自家快充技術的相容性吧.

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