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同样都是叫“快充” 但为什么它们差异那么大?

发布时间:2018-12-09 12:30:01  来源:PColine    采编:徐彬  背景:

  熟悉数码产品的小伙伴们都知道,近几年的手机发展十分迅速,短短两三年间,CPU从单核发展到8核,甚至某芯片品牌直接到了10核。镜头也从单摄再到目前的主流双摄和浴霸四摄。但是细心的小伙伴也许会注意到,即使像“某厂商研发出石墨烯超强电池……”这类的新闻早在几年前就传播的铺天盖地,电池始终没有得到太大的发展。

  电池行业的停滞不前,却带动了快充行业的高速发展——短短几年间,快充就从原本的10w再到目前最高的40w超级快充。

  快充的发展就犹如一列特快直达的高铁,突飞猛进。不过,虽说都是快充,各家平台的差别也是十分大的。今天,阿森就带大家来看看不同平台的快充,有着什么样的差别。

  快充,顾名思义就是快速充电啦,它是指通过技术手段,调整手机的电压与电流的输入值,进而缩短手机的充电时间。

  目前市面上的主流的快充模式有高电压恒定电流、低电压高电流、高电压高电流三种模式。

  对于这三种快充模式,每个厂商都有不同的选择,因此衍生出了多重的快充协议。其中市面上较为主流的有高通的QC3.0,联发科的PE协议,oppo、vivo的闪充,华为的快充技术等。

  高通QC协议

  高通QC协议是目前智能手机最为普遍的快充方案,这也许与高通SOC称霸手机市场有关。

  高通四代的快充协议,都是通过增大电压的方式,去实现快速充电。但是我们要明白,如果电压相应的提高,为了确保充电设备的安全,相应的电流会有所下降。这是不可避免的。

  前两代的QC协议快充,其实从技术上说,并无太大的变化。从1.0的10w快充,再到2.0可以兼容最大3A的电流标准以及5V/9V/12V/20V四档充电电压。

  高通的QC协议发展到第三代才是被广泛应用的时候,也是目前智能手机应用最广的快充协议了。QC 3.0采用了电压智能协商算法(INVO),输入电压以200mV为一档自适应调节,进一步方便的厂商根据自家的产品对快充进行调整。

  再来说说,最新的QC4.0协议,目前在应用上并不是很多,从官方的数据可以看出,QC4.0相比3.0在充电速度上提升了20%,效率提高了30%,此外,兼容USB PD协议,以及INOV算法升级到3.0,可支持电压更精细的调整,达到了20mV。

  此外,值得我们注意的是,高通也将在明年推出QC5.0,从目前的情况来看,QC5.0功率会达到32W,虽然没有之前预测的50W,但是它将采用“三重充电”的方案,行之有效的解决此前版本容易发热的问题。

  联发科的Pump Express快充技术

  我们再来聊聊联发科的Pump Express协议,由于之前多数千元1500元档手机、安卓平板采用MTK方案较多,促使PE系列快充依然保有较高的市场占有率。

  Pump Express快充技术是由内置于PMIC的电源管理集成电路和DC壁式充电器组成的。

  它有几个亮点:Pump Express技术允许充电器根据电流决定充电时候所需的初始电压,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。

  此外,PE技术还拥有两种规格:一是输出功率小于10W的Pump Express,二是输出功率大于15W的Pump Express Plus,两种模式满足了各家厂商对产品的定位不同进行调整。

  Pump Express技术发展到3.0,带来了更加快速高效的充电体验,官方宣称仅需20分钟就能将智能手机的电池从零充到70%。

  Pump Express 3.0是全球首款采用USB Type-C接口进行直接充电的快充方案,该方案能够有效防止充电时手机出现发烫问题,是安全系数极高的充电方案。

  魅族Super mCharge技术

  既然说到Pump Express技术,也就再提一下魅族的mCharge快充技术,熟悉的人都知道这其实是披了马甲的联发科Pump Express技术,技术上大同小异。

  但是,大家记不记得在2017年的MWC大会上,魅族发布Super mCharge全新一代快充技术,该技术曾经引起了国内的一片欢呼。

  Super mCharge快充拥有11V/5A最高55W的充电功率,采用业内创新的电荷泵技术,使得电转换效率高达98%,解决了因低效率而引起的充电发热问题。

  同时创新的架构大大降低了发热量,而全新加入的E-Mark智能安全芯片,为充电安全提供动态保障。

  可惜的是,由于没办法得到大规模的量产,目前这种55w的超级快充仍没有应用到魅族旗下的手机中,取而代之的是24W的mCharge4.0低温快充技术。

  OPPO VOOC闪充

  说到OPPO,最熟悉的莫过于那句充电5分钟,通话两小时的广告语。说这句话成为了OPPO的代言句也不为过。VOOC闪充的快充原理十分简单粗暴,不同于联发科和高通,VOOC采用的是低电压高电流的快充模式。

  它的充电器配备有有专门的智能芯片,采用MCU单片微型计算机来取代传统充电电路中的降压电路,这颗MCU芯片可以识别你采用的充电器、充电线、接口等是否匹配VOOC闪充,匹配上了才可以开启VOOC闪充。

  这样做的好处就是能够最大限度的保证设备的安全,但是也带来了一定的局限性。目前采用这种快充方案除了OPPO自家在使用,一加手机上Dash闪充也是如此。

  经过近几年的技术累积,OPPO在VOOC闪充的基础上将充电功率翻番,推出了SuperVOOC超级闪充技术。

  华为快充技术

  目前,华为自家最新的快充技术已从之前的FastCharge(FCP)更迭至了SuperCharge(SCP),而SuperCharge快充技术可以说是全球最快/兼容性好的快充代表之一,兼容PD和高通QC协议。

  通过华为手机内置了一颗专门用于电源管理的IC芯片,智能识别不同充电器和数据线,匹配最佳快充方案。

  此外,它还能通过直充SCP协议,实现手机与充电器的实时通信,并且还能根据充电过程的电压需求,智能协调充电过程中最高效的电压和电流,避免带来不必要的效率损耗。

  SuperCharge技术有5大安全保护点:SuperCharge充电器、Type-C接口、智能充电芯片、分流闸口、电池分别形成保护点。

  每个保护点又有三层防护网(安全电压防护网、安全电流保护网、温度监控保护网),共计15层安全保护机制。

  任何一项出现异常波动都会快速触发保护机制,毕竟是低压高电流的快充模式,不仅保证了手机充电的安全,更保证了用户的人身和财产安全。

  另外,要些体验SuperCharge也是有条件的,不是认证的充电线或者充电器(二者缺一不可),都无法进行快充。

  SuperCharge快充技术也带来了目前手机行业商用最高的充电功率,此前发布的荣耀magic系列以及华为mate20 pro就配备了该快充技术,最高功率达到了40w。

  PD快充技术

  PD快充技术是USB的标准化组织推出的一个快速充电的标准。我们都知道手机充电都是通过USB接口充电的,所以USB标准化规定必须通过USB PD协议来调节电压和电流。

  该项标准也得到了谷歌的支持,其规定必须通过USB PD协议才可以使用快充,这样一个条款说它霸道也不为过。

  不过,USB PD协议也带来了一个好处,就是统一了快充的协议。例如iPhone 在8系列以后支持了PD协议,可通过PD充电头实现峰值19W的快速充电。USB PD协议发展到第三代,最高已经可实现100w的充电功率,不仅应用在手机上,还应用在电脑,平板等。

  作为快充协议,PD协议还有着天然的优势,PD标准可支持5V、9V、12V、15V、20V等多档电压,并能够根据手机、平板、笔记本等不同设备的需求来智能匹配电压。也就是说,你只要带上一个PD快充头,就可以给你的多部支持PD快充协议的设备进行充电,这也是其他快充协议所无法比拟的。

  第三方厂商有望解决协议乱的问题?!

  看完前面的内容你会发现,虽然市面流通的快充标准大致可分为“高压低电量、低压高电流和同步提供电压电流”三大派系。

  但各个细分协议之间又在兼容性上有所差异,导致我们很难找到有哪家手机厂商会推出同时兼任多个快充协议的产品。但是,这个格局实际正在被第三方方案供应商所打破。

  据悉,已有多家国内电源IC芯片公司拥有相关的应用方案,而这些所谓的国产产品却从很大程度上解决了当下市场中两大问题:

  1、可适配的快充标准广泛,并可支持如SuperCharge、PD、VOVC等最新功率更高的协议标准;2、伴随支持不同的协议,这些解决方案也同时可应用在充电宝、充电器和车载充电等不同细分领域之中。

  另外,以往许多第三方厂商之所谓不愿意过多涉猎快充类产品,更主要的原因还是因支持快充的IC成本太高,导致产品价格较贵甚至卖不动。但最新一轮的方案迭代之后,快充成本太高已经可以说不是问题了。

  举个我个人看好的例子:国内有家名为天钰厂商此前发布了一款代号FP6606C 充电IC,这款IC的亮点不仅是它最大可支持45W输出(PD标准下),反而是它售价1元、免烧录直应用特性瞬间吸引到了我。

  与之相对比,目前支持PD快充的充电器普遍售价在50-100元左右,更别提苹果支持PD快充USB-C充电器要价到249元,但相信在如FP6606C这类便宜却不错的IC推广应用之下,或许,我们很快即能用39、甚至19.9包邮却有同样支持快充协议的各类产品。

  未来快充的发展

  如今,电池技术发展受到阻碍,我们也不知道什么时候石墨烯超级电池才能正式商用,而快充技术无论是未来还是现在,都是解决手机续航问题的一个有效解决方案。

  而我们可以看到,即使是目前快充技术高速发展,但却又呈现出一种现象:自家都在研发属于自己的快充技术,并应用于自家的产品上,可以说,每一家都有属于自己快充标准,导致目前的快充功能无法做到大统一,也无法做到真正一个充电器即可满足所有数码设备快充需求。

  从目前的快充市场来看,高电压恒电流的快充模式被普遍厂商所接受,无论是高通QC还是联发科的PE都采用着这样的方案,但是这样的方案带来的安全隐患也比较大。

  相比之下,高电流恒定电压的模式,显得更加安全。然而,从技术发展的趋势来看,PD所倡导的大统一标准是未来的发展趋势。从体验上看,快充的大统一明显是当前消费者的需求。

  据统计,USB-IF组织的会员就已多达1020家,除了苹果外,还包括主流的华为、三星和XiaoMi等手机厂商。相信在苹果手机的带领下,PD快充大一统无疑已是行业趋势。

  此外,快充领域还有一项新的技术正在快速的崛起——无线快充技术。

  从iPhone、三星、华为各大手机对无线充电的支持,再到像爱否科技那样的硬件厂商也推出了支持快充的无线充电板。有了手机厂商与硬件厂商的支持,无线快充技术也很有可能成为未来的主流。

  无论是哪种快充技术,都是奔着解决手机续航的问题。我们有理由相信以后的日子,快充技术会给我们带来更加安全,更加快速,更加统一的充电体验。




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