快充技術(shù)原理及分類解析

什么是快充？

快充、快充?？斐渚褪强焖俪潆姷暮喎Q。快速充電發(fā)展到今天已經(jīng)是取得了很大的突破了。從最早的祖?zhèn)魑宸话?，到現(xiàn)在上百瓦的數(shù)十安的速度可謂有了一個質(zhì)的飛躍。

快充的應(yīng)用已經(jīng)很廣泛，最近幾年的手機如果沒有快速充電，都不好意思。當(dāng)然各個手機廠商之間的協(xié)議也不一樣。

由于快速充電的功率快速飛升，以往的計量單位以及不足以滿足各個廠商間的互懟。那么就有一個新名詞“盧”出現(xiàn)了。1盧=10W；

蘋果祖?zhèn)鞯奈宸话仓挥?.5盧。而像小米某些機型已經(jīng)到達了12盧。

快充的原理？

各個廠商提出了自己的快充，總結(jié)下來無非這三種。1.低壓高電流；2高壓低電流；3.高壓高電流；

1.低壓高電流（I）

要提升功率，最簡單的方法莫過于提升電流，將電流拉高即可快速充電，于是高通Quick Charge（QC）技術(shù)出現(xiàn)了，在檢測USB的D+D-之后，允許輸出最大5V 2A的電，高通Quick Charge（QC）-最高支持5V2A（10W=1盧），為最常見的快充方案，只是因為這方案太常見了，所以通常小于等于10W的方案已不會稱為快充了。OPPO VOOC/OnePlus DASH-同樣是提升電流，但OPPO/OnePlus做得更進階，VOOC/DASH最高支持5V4A（20W），足足比高通的QC快了一倍，且因電壓不高，所以發(fā)熱量少，但是此方案需要特規(guī)充電器、特規(guī)充電線，手機也只有OPPO/OnePlus自家部分手機支持，在支持性上較弱。

華為Super Charge Protocol（SCP）-一樣為提升電流，不過最低電壓可達4.5V，支持5V4.5A/4.5V5A（22.5W）兩種模式，相較于VOOC/DASH又快了一些。

但5V 2A哪夠？現(xiàn)在的快充動不動就18W起跳。也許你說那就提升到3A呀？不行，電流提升后，對于充電線的要求也提升，充電線需要更粗，以傳輸如此大的電流，所以下一種快充方法出現(xiàn)了。

2.高電壓低電流（V）

在電流有限的情況下，拉高電壓實現(xiàn)快充成了第二個解決方案，于是這時高通Quick Charge 2.0（QC2）登場，借由將電源提升至9V 2A，實現(xiàn)了最高18W的充電功率，然而9V的電壓不符合USB的規(guī)范，所以同樣地借由D+D-來判斷設(shè)備是否支持QC2快充。高通Quick Charge 2.0（QC2）-最高支持9V2A（18W），第二常見的方案，包含華為Fast Charge Protocol（FCP）/三星閃充都是由QC2.0延伸出來的，但是此方案因電壓較高，易發(fā)熱。

聯(lián)發(fā)科Pump Express Plus（PE+）-支持5/7/9/12V 3/4.5A（最高15W），使用此方案的手機很少。

USB Power Delivery 1.0-支持多種方案，5/12/20V 1.5/2/3/5A（最高100W），針對多種設(shè)備設(shè)計，可為筆電充電。（需要新款的接頭、安培數(shù)夠大的線）

但是…高電壓意味著更多的耗損，手機的鋰電池一般為4V，為了充電，手機內(nèi)有顆充電IC來控制充放電的過程，以及將5V的電壓降到鋰電池的運作電壓（約為4），如果將充電電壓提升至9V會造成能號損失更嚴(yán)重，以致手機發(fā)燙，所以此時新一代的快速充電技術(shù)又出現(xiàn)了。

3.高電壓（V）高電流（I）——動態(tài)控制

既然單方面提升電壓、電流有缺點，那就兩個都提升吧！借由動態(tài)調(diào)整充電電壓，使手機在充電時不會發(fā)生過熱。比如小米的12盧快充，華為的SCP（4盧、6.6盧）等等。

快充的分類？

常見的有華為的SCP（4.5V/5A，5V/4.5A，10V/4A，10V/2.25A，11V/6A）、FCP（9V/2A）；華為 SC/FCP協(xié)議。SCP全稱Super Charge Protocol，F(xiàn)CP全稱Fast Charger Protocol，二者都是華為自家的私有協(xié)議。FCP協(xié)議誕生較早，采用的是類似QC 2.0和PE協(xié)議的“高壓型小電流”方案，輸出規(guī)格為9V 2A 18W。2016年后，華為推出了全新的SCP協(xié)議，采用的是類似OPPO的“低壓大電流”方案，好處同樣是在增大功率的同時，減少發(fā)熱。SCP的規(guī)格為4.5V/5A或5V/4.5A，也就是22.5W，最早在Mate 9就已經(jīng)搭載，最近的華為P40也是這一技術(shù)支持下的22.5W快充。后來在這一協(xié)議的基礎(chǔ)上，華為又增加了電荷泵技術(shù)，將充電電壓降到5V左右，同時將電流從4A提升到8A，也就實現(xiàn)了40W的超級快充。最新的P40 Pro以及P40 Pro+上支持的40W正是源于這一技術(shù)原理。此外，在華為Mate X上也出現(xiàn)過65W的超級快充，實際上也是和oppo的思路一樣就是雙電池充電，但是不同的是每塊電池用的是電磁隔離的來達到實際60w充電速度。

OPPO的VOOC閃充（12V/10A）；早在14年的時候，OPPO就推出了VOOC 1.0，與主流快充采用高壓方式不同，VOOC閃充采用的是低壓高電流的方案。在當(dāng)時，5V/2A 10W的充電器是市場主，5V/4.5A 22.5w的VOOC閃充絕對是另辟蹊徑的做法。相比傳統(tǒng)的高壓快充，低壓快充溫控更好，效率更高，3000毫安時的Find7可以在30分鐘內(nèi)充電到75%，要知道當(dāng)時還是2014年。此外由于電池系統(tǒng)、線材、充電頭都被重新定制過的，所以一般充電器都不適配VOOC閃充。VOOC閃充也經(jīng)歷了多個版本，發(fā)展到今天的superVOOC。2019年9月份，OPPO又發(fā)布了全新的 superVOOC 2.0，這一最新的快充技術(shù)也被用在今年發(fā)布的OPPO Find X2 Pro、OPPO Ace2 等機型上。superVOOC 2.0 采用了雙電池串聯(lián)方案，以及全新的電荷泵技術(shù)，將雙電芯的電壓減半，兼顧效率和安全性，最終實現(xiàn)10V/6.5A，65W閃充。即使是亮屏狀態(tài)下，也能保持閃充。

高通的QC快充（9V/2A，4~12/3A）；QC快充協(xié)議，全稱Quick Charge，是高通公司發(fā)布的快充技術(shù)，到今天，已經(jīng)經(jīng)歷了5代，來到了QC 4.0+。由于是手機芯片的龍頭大哥，所以高通很早就在自家芯片商集成了快充協(xié)議，但是很多非高通處理器的手機也是可以支持QC快充協(xié)議，因為PD快充協(xié)議兼容QC協(xié)議。QC 2.0，開啟了高電壓充電時代，提供了5V、9V、12V、20V四組電壓檔位；QC 3.0時代，細(xì)化到以0.2V為一檔調(diào)整；QC 4.0支持3.6-20V波動電壓（接口要求必須為USB C）；QC 4.0+在4.0的基礎(chǔ)上兼容QC3.0和QC2.0。除了QC 4.0只兼容PD協(xié)議以外，QC 2.0、QC 3.0、QC 4.0+都是向下兼容低版本。

這么雜的快充有沒有那一種快充能夠全部都兼容呢。大一統(tǒng)出現(xiàn)了那就是PD4.0快充，幾乎兼容了大部分。

私有協(xié)議種類繁多，種類也很混雜，兼容性不可一論。OPPO 的 VOOC 閃充可以兼容一加的 WARP，realme 的 DART 閃充，它們之間的充電器可以通用。vivo 的 FlashCharge 速度也相當(dāng)不錯，不過兼容性不如 OPPO，只能用于自家的機器。

華為的快充協(xié)議分為 FCP（Fast Charge Protocol）和 SCP（Super Charge Protocol），前者在早期用的比較多，屬于高壓快充的流派?，F(xiàn)在主要以 SCP 為主，目前最高支持到 40W，也是只支持自家的機器。

小米的快充比較特殊，它采用魔改 PD 協(xié)議的方式，而且在數(shù)據(jù)線 A 口內(nèi)加入了一顆 CC 觸點，使得它支持 PD 快充，需要專門的充電線和充電頭。所以，小米快充也只能給自家使用。

以上只是常見的私有協(xié)議，因為私有協(xié)議相互不兼容，使得消費者在購買充電設(shè)備時還得多留個心眼，為了防止這種割據(jù)的情況，市場需要一個通用的快充標(biāo)準(zhǔn)，這便是「公共協(xié)議」的由來。目前市面上多數(shù)帶有私有協(xié)議的廠家，也會同時兼容部分公共協(xié)議，讓不同品牌的充電器之間也能啟動快充。