从百花齐放到百川入海:国内主流手机厂商快充技术一览

2019-10-17 18:55:56 12点赞 35收藏 25评论

本文经超能网授权转载,原标题《超能课堂(203)国内主流手机厂商快充技术百花齐放,百川入海》,作者:张伟健,未经允许请勿转载。

在今年年初推送的iOS 12.2正式版系统当中,其中一个更新点就是去掉了国行版本的iPhone中那个惊悚的低电量提示音。终于不用在忘记充电的夜晚被那个声音惊醒。不过,那个惊悚的低电量提示音没有了,并不影响红色电量带来的焦虑感。何以解忧?唯有快充。这不,在苹果取消掉那个提示音之后,又马上在今年新发布的iPhone 11 Pro中标配了18W快充头。大概半年时间,解决电池两大问题,就问你酸不酸爽。

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然后,当把目光从苹果身上转移到其他国内手机厂商中,会发现苹果标配的18W快充头就像个弟弟般的存在。在iPhone 11带着A13小老弟横扫手机性能界的时候,这18W快充难免有些抬不起头。快充当然不仅要快,还要比快更快!不信你看,小米在小米9 Pro手机上高举三重快充技术,40W有线快充+30W无线闪充+10W反向充电;你再看,OPPO准备带着Reno Ace秀一把65W SuperVOOC超级闪充;你再看看,刚刚发布的华为Mate 30 Pro,40W有线超级快充、27W无线超级快充……个个在iPhone 11 Pro的18W快充头面前都是老大哥般的存在。

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难道,身价都上万的iPhone 11 Pro,还要去欺负下那几个还在使用着10W快充的千元机吗?

吐槽归吐槽,玩笑归玩笑,回到手机快充技术的应用落地上,这两年的发展速度确实非常快,看着各家厂商不断刷新着自己的快充功率数字,似乎比近年来热乎着的5G还要再快上一些。

下面一起来看看各家所使用的快充技术特点吧。

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USB PD 3.0

USB PD标准由USB-IF组织制定的一种快速充电规范,全称为USB Power Delivery,一大特点就是需要搭配USB Type-C接口实现,所以你明白为什么购买苹果的快充头之后,还要再另购一根C to Lighntning线了吧,真不是苹果要赚那根数据线的钱。另外,这一标准的使用还改变了另一个物种的接口布局,你看看现在市面上主流的移动电源是不是都逐渐增加了一个C口。

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带C口的移动电源的逐步流行,从另一个方面上反应了这一快充协议除了带来更快充电速度以外的意义,对目前的各种快充方案实现规范上的统一。因此,PD 3.0标准相较于2.0,一个非常重要的改进是增加PPS规范(Programmable Power Supply)。

目前USB组织已经在USB PD 3.0的PPS规范中收录了高通QC 3.0/4.0、联发科PE 2.0/3.0、OPPO VOOC、华为SuperCharge等标准,并对上述快充技术实现完美兼容。也就是说,国内能够买到的主流机型大部分都支持PD协议。不信,你看看现在市场上C口移动电源是不是越来越多,新的多口充电头是不是都有C口。

据现有资料显示USB PD 3.0标准可以实现3.0V到21V的输出电压调节,调幅电压为20mV。而且相较于苹果再iPhone上使用的相对小气的18W功率,PD 3.0的充电功率最高可以达到100W(20V5A)。具体上,PD3.0输出可以分为5V 2A、12V 1.5A、12V 3A、12V 5A、20V 3A、20V 5A等多种不同规格,不仅可用于手机,还可用于显示器和笔记本产品。


高通QuickCharge 4+/4/3.0

相较于快充技术刚起步那个阶段喜欢用支持高通QC x.x的做法不同,现在小米对于使用谁家快充技术几乎闭口不谈,更多地偏向于宣传功率,比如说,在新发布的小米9 Pro5G手机上,小米就喜欢说三重快充、MI Charge Turbo之类的,说40W有线快充、30W无线快充,其实说到底,这款手机支持的仍然是高通QC4+/PD快充协议。

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目前,在国内手机厂商当中,包括小米、努比亚等手机支持的快充协议基本都是高通的QuickCharge,目前主要使用的是QC4+、4以及3.0。工作电压动态调节上,QC 3.0和QC4支持3.6V到20V,QC4+支持3V到21V,3.0以200mV为步进,4/4+更是细分到20mV为一档。最大充电功率上,QC3.0仅支持到36W(12V 3A),而QC4/4+最高可以支持到100W(20V 5A)。因此,可以从充电功率上区分手机是支持QC3.0还是QC4/4+。

关于QC4和QC4+,高通在2017高通骁龙技术峰会上,带来了最新的QC4+充电器和QC4+车充,标志着QC4快充技术被QC4+所取代。可以简单的理解为,QC4+是在QC4的USB PD3.0、PPS的基础上,向下兼容了QC3.0、QC2.0两代较早的快充技术。两者都需要USB-C接口,充电功率都在18W之上。

在安卓阵营中,使用高通芯片的机型,除非拥有自己的快充技术,否则基本上可以判定使用了QC快充技术。


安卓高通阵营非QC代表一:OPPO VOOC/Super VOOC

“充电5分钟,通话2小时”,这是OPPO手机传播非常广的一句广告了,也是比多少W多少W等技术数据描述快充技术的一句非常具象的表达。现在,这句广告将要升级成“充电5分钟,游戏2小时”了。在这些升级之后,是OPPO VOOC/Super VOOC快充技术的迭代,这是一家使用高通芯片却拥有自家快充技术的代表厂商之一。

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VOOC(Voltage Open Loop Multi-step Constant-Current Charging)是OPPO推出的专有快速充电技术,也是低压大电流派的一个典型。由于充电电流较高,因此VOOC的充电数据线与电池都有进行定制,其所用USB Type-B Micro接口并不是常规的型号,而是根据大电流传输的需要进行了定制的接口,通过线缆上的第五个引脚和设备进行通信,缺少这种通信是无法启用VOOC快充进行充电的。因此要使用VOOC快充,就必须充电器、充电数据线与手机都必须配套。

同时,正是因为这种定制的接口,OPPO在相当长一段时间内使用的都还是Micro USB接口。目前,随着OPPO Reno Ace手机的发布,Super VOOC超级闪充技术已经支持最高65W功率,比当初用在OPPO Find X上的50W功率提升30%。另外,vivo和一加两家所使用的快充技术都是OPPO授权使用的VOOC,存在部分改动,比如说一加的DASH或者Warp闪充使用的是USB-C接口。

简单的总结就是,步步高系的手机品牌使用的都是快充技术都是基于VOOC,低压大电流典型产品。


安卓高通阵营非QC代表二:三星自适应快速充电

除了上述所说到的OPPO,三星是另一家高通阵营中拥有自家快充标准协议的厂商。这家公司真的是从上往下几乎包揽现在做智能手机的一切技术和核心零部件。

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三星推出的用于自家的快充标准被叫做自适应快速充电(Adaptive Fast Charging,简称AFC),适用于三星旗下的Galaxy设备,与QC2.0版本兼容。发展之初,三星AFC快充支持9V/2A(18W)快充,而发展到三星S105G手机的时候,AFC的充电功率已经可以支持到25W,在Note10发布的时候,充电功率更是上升到45W。

此外,三星AFC快充技术现在也已经收入PD 3.0 PPS规范当中。


华为SuperCharge

华为SuperCharge技术最早随着Mate 9系列机型推出,当时标配的充电器可支持常规的5V 2A输出以及SuperCharge下的4.5V 5A和5V 4.5A输出。相当于最高22.5W的充电功率。而随着版本的迭代,目前在Mate 30系列上,已经最高支持40W(10V/4A)有线快充。

从华为公布的技术细节来说,SuperCharge与VOOC、DASH快充一样都是“直充电池”设计,完成协议握手之后,充电器将接管手机电池的充电控制,绕过手机自带的充电电路直接给电池充电,可以有效降低充电时的手机发热。

华为SuperCharge快充现在支持4.5V-10V的动态电压以及4A/4.5A/5A三种电流方案,最高支持功率就是华Mate 3系列上的40W。

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另外,USB PD 3.0技术在更新PPS标准后,已经将SuperCharge快充纳入到兼容名单中,因此未来SuperCharge的发展应该会向USB PD 3.0方向靠拢,最终实现两者的完美融合。


总结:

其实,除了上述提到的快充技术之外,还有摩托罗拉、联发科等厂商都有自己的快充标准协议。虽然目前的快充标准协议各家都拿出了自家的方案,但是,从目前的情况来看,各家快充协议也都逐渐被收录在PD 3.0的PPS规范当中。因此,在未来的发展当中,会出现统一的能够兼容各家的快充方案。只不过,目前兼容PD 3.0的快充方案,通过PD协议为其他设备进行充电时,功率相对来说比私有协议要慢,有些甚至慢不少。

因此,即便统一的快充方案会出现,但是各家可能会继续长时间保留自家的快充私有协议,以提高自家产品对于竞品的优势。但是,作为一名普通用户,各家厂商这样“百花齐放”带来的一个困扰就是,如果用户想要享受更快的快充带来的方便,就需要使用各家专属的充电产品,比如说,目前市面上想买个第三方VOOC快充头都难。想买个支持一加Warp闪充的充电头,还只能买官方头。

所以,站在一个用户的角度,还是更加希望“百川入海”的结果尽快出现,届时,用户可以为自己的笔记本、平板、手机配备一个充电头就可以了,而不需为笔记本准备一个、平板一个、手机一个。

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