发布于：2017/7/21 14:16:07 | 1024 次阅读
智能手机的发展日新月异，从软件功能到屏幕尺寸再到硬件性能都在不断飙升，只有手机电池进步迟缓。在手机其他部件不断在发布会革新的同时，电池技术的缓慢发展成为“吊车尾”。正因如此，手机的续航能力成为用户日常使用手机最头疼的问题。面对这种境况，手机厂商选择了一个“折中”的解决办法，在充电速度上做文章，这就是我们所说的“快充技术”。
快充技术到底是什么？
现在的手机快充技术可以分为两类：一是提高电流派；二是提高电压派一样。提高电流方案的大概思路就是把充电线加粗、充电线缆线路由普通的4针或5针扩充为7针等，充电线路变粗，电阻变小，电流提高。提高电压派可以理解为在充电头处升完电压之后，在手机再降下来，再输入到电池中。总而言之，快充技术本质就是在一定限定条件下，尽可能提高到达电池的电压或电流，从而提高输入功率。
快充技术是否会损坏电池？
与非网小编在回答这个问题的时候提两个概念：反馈控制和电压电流变换。之所以提这两个概念，就是因为他们在快充技术里发挥了至关重要的作用。我们先看反馈控制单元，负责监测电池充电的关键参数（例如电池充电电流、电池当前电压、电池温度），根据预先设定好的电池充电算法，调节如充电电流等参数，或者关断充电。手机充电电路的测量和反馈控制部分，通常可以通过软件编程来调节某些参数。大多数手机对锂电池充电的控制算法都是基于恒流——恒压过程或者其变种。因为锂离子电池电压除了随电池充满度提高而上升外，充电电流越大，电池的电压也越高，因此在充满度不断提高的情况下，减小充电电流可以让电池电压维持恒定，这就是恒压过程。当充电电流减小到预定值后，充电电流会关断，充电即告完成。
接下来，与非网小编说一下电压电流变换单元，这部分电路的功能是将从手机充电端口得到的电能，在测量、反馈控制部分的控制下，转换为电池的充电电流。由于手机充电端口输入的电压通常是5V、9V之类的电压，与电池电压并不匹配，因此需要进行变换。正是由于这个变换过程，高电压充电影响电池寿命这个说法才是非常荒谬的。因为决定手机电池充电电压、电流的是测量、反馈控制部分预先设定好的充电程序。输入电压高一点或者低一点，只要还在电压电流变换部分允许的范围内，都会由电压电流变换部分变换成程序设定好的值。因此，大家可以放心，快充技术是不会损坏电池的。
智能手机4大快充技术详解
1、高通QC版快充技术
QC1.0时代：电压电流提升到5V2A，相比老的传统充电器，充电时间缩短40%。
QC2.0时代：QC2.0划时代的改变了充电电压，从保持了多年的常规的5V提升至9V/12V/20V，与QC1.0保持相同2A电流下实现了18W大功率电力传输，并且线材不需要特殊处理旧有线材都能够通用。
QC3.0时代：在QC2.0 9V/12V两档电压基础上，进一步细分电压档，采用独特的INOV算法，以200mV为一档设定电压，可下探至3.6V电压20V，并且向下兼容QC2.0。由于全面使用了Type-c接口取代原来的MicroUSB接口，电流也提升到了3A，因为电压更低所以效率提升达38%，充电速度提升27%，发热降低45%。
QC4.0时代：提升功率至28W，并且加入USB PD支持。取消了12V电压档，5V可输出5.6A，9V可输出3A，并且电压档继续细分。
QC4.0+时代：主要改进：双充功能，智能热平衡和安全功能。双充装置内置一个电源管理集成芯片，可以将电流分成两半，使芯片散热速度加快，减少充电所需时间。智能热平衡功能能够自动让电流选择双充中温度较低的路径，让设备在快速充电的同时保持低温。
芯片产品系列：
高通QC快充产品系列
2、联发科Pump Express快充技术
Pump Express技术与高通QC2.0虽在实现方式上有所不同，却有异曲同工之妙。高通QC2.0是通过USB端口的D+和D-来个信号实现调压，而联发科的Pump Express快充技术，是通过USB端口的VBUS来向充电器通讯并申请相应的输出电压的。QC2.0是通过配置D+和D-电压的方式来通讯，Pump Express是通过VBUS上的电流脉冲来通讯，但最终的目的是提升充电器的电压到5V，7V，9V。
联发科Pump Express 3.0是首款采用了USB Type-C接口直接充电的快充方案，电源的电流直接传送至电池，省去了普通快充方案所需的充电线路，这样做将直接降低手机充电时的温度，联发科官方消息称，Pump Express 3.0比Pump Express 2.0的功率减少50%！
代表芯片：Helio P10芯片（Pump Express2.0）、Helio X10芯片（Pump Express）、Helio P20芯片（Pump Express 3.0）、Helio X20芯片（Pump Express 3.0）。
3、OPPO VOOC闪充技术
VOOC闪充技术与传统充电的区别在于，创新性的将充电控制电路移植到了适配器端，也就是将的发热源 移植到了适配器。这样控制电路在适配器，而被充电的电池在手机端，充电时手机发热得以很好的解决。为了更好的对充电流程进行控制 (比如控制电路需要实时监测电池电压、温度等)，OPPO特别在适配器端加入了智能，适配器端实现了充电控制电路，智能控制充电的整个流程。
代表芯片：VOOC闪充MCU智能芯片
4、TI的maxcharge技术
maxcharge技术是将高通QC2.0和联发科的Pump Express，以及TI自身的高性能充电管理做了整合，比较有代表性的方案有BQ25895，其充电电流可达5A，输入电压14V，可以很好地支持QC2.0和Pump Express标准的充电器。我们对TI提供的BQ25890 demo板实测，在4A充电时，芯片温度达55度左右（在环境温度25度下测试），差不多有30度的温升，这如果放在手机内部，将会是一个重要的热源。
搭配maxcharge技术的魅蓝MAX
代表芯片：BQ25601、BQ25600与BQ25700A等产品系列。
国内快充芯片市场现状
国内智能手机市场除了华为、OPPO等少数厂商在自研快充技术，其他厂商包括致新、F-昂宝、嘉通、伟诠电、盛群、笙泉等都是采用高通和联发科的快充技术，取得高通及联发科。
与非总结：
快充技术除了4大主流技术外还有一些类似技术，比如与非网小编上述提到的华为快充技术就是和高通QC技术类似的，充电性能也相差无几。而当前在国外市场销售、国内市场销量“惨不忍睹”的三星S8采用的是自家AFC快充协议，输出电压规格是：9V 1.67A，跟QC2.0差不多。
虽然各家手机都在快充上面下功夫，但是，对于智能手机大屏时代而言终究只是治标不能治本。智能手机留给电池的体积空间有限，如何在有限的空间存储更多的电能才是智能手机电池的“痛点”，而快充只是让这个问题不那么棘手。
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