手机快充行业背后的标准之争

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龟速发展的电池技术让手机厂商们只能通过加大电池容量来提升整体的续航表现,但是随着手机电池容量的提升,传统充电标准所要耗费的数个小时的等待时间,让我的内心几乎是崩溃的,因此晚上充电成为除吃饭睡觉之外每天必不可少的工作。所以当各家厂商在2015年陆续打出“充电X分钟,通话/使用X小时”的宣传语时,我瞬间感到春天来了,只是面对这么多形形色色的快速充电标准时,我又陷入了选择性障碍,为啥要么一个没有要么一来就是这么多呢?今天我们就来扒一扒快充技术风光表面背后的故事。

快充技术正流行

快充技术正流行

  虽然小编是物理小白,但也明白功率=电压×电流的原理,所以想要提升充电功率,就需要从电压和电流这两方面入手。从市占率来看,目前市场上流行的快速充电方案主要就是高压低电流、低压高电流以及USBPD三种,高压低电流的代表是高通的QuickCharge、联发科的MTPPumpExpressPlus等,低压高电流的代表是OPPO的VOOC闪充,USBPD的代表是Nexus5X/6P。除了这些市占率较高的快充标准之外,还有各家厂商自行推出的形形色色的快速充电标准,例如华为的FastChargerProtocol、360手机的QCharge、摩托罗拉的涡轮快充等等等等,多种标准的共存是造成混乱的根源。

  首先来扒一扒高压低电流方案,以高通QuickCharge为例,最初的QuickCharge1.0使用的是5V/2A输出标准,到了QuickCharge2.0发展到5V/9V/12V三种电压最大充电电流3A的水准,最新的QuickCharge3.0则是在2.0的基础上进行改进,以每200mV的提升进行分档,支持3.6V到20V的工作电压动态调节,简单说就是在手机上实现了12V电压支持,比较有代表性的产品是联想P1,它就支持5V/7V/9V/12V智能切换,输出电量为2A,充电功率最高达到24W。

高通QuickCharge

高通QuickCharge

  联发科MTPPumpExpressPlus的原理和高通QuickCharge大同小异,都是在保证充电电流2A的基础上,通过加大充电器到手机USB端口的电压来实现更大的充电功率。至于各家厂商自行“研发”的快充标准基本上都是大同小异,以360手机极客版为例,使用标配的充电头可以实现8.99V×2.05A=18.42W的充电功率,使用华为充电头也能够实现8.99V×2.05A=18.42W的充电功率,使用9.0V/1.67A的三星充电头也能实现8.99V×1.77A=15.91W的充电功率,所以这些厂商的快充充电标准大多就是高通和联发科快充技术的马甲,一定程度上能够通用。

360充电头充电测试

360充电头充电测试

华为充电头充电测试

华为充电头充电测试

三星充电头充电测试

三星充电头充电测试

  再来看下低压高电流标准的OPPOVOOC闪充,OPPO选择的是保持电压不变,通过加大电流来提升充电速率的方法,其在充电时充电电压维持5V不变,但是充电电流提升到4A~5A,最大充电功率能够达到25W,而且因为不用增降压所以线路损耗要比高压低电流标准小的多,所以其在充电时手机并不会有明显的发热现象。正是因为这些优点,OPPOVOOC闪充在很长一段时间都是快充行业的领跑者,即使今天高压低电流标准能够在充电功率上接近VOOC闪充,但是在发热方面还是处于劣势,最为明显的是,VOOC闪充允许用户使用手机时进行快速充电,而高压低电流标准一旦用户使用手机,充电电流就会从息屏时的2A下降到0.5A,来降低发热。

OPPOVOOC闪充
OPPOVOOC闪充

  OPPOVOOC闪充既然这么好,那么它为啥没能彻底压倒高压低电流标准呢?原因就出在充电电流上。我们目前通用的USB数据线以及MicroUSB数据接口,安全的充电电流基本上都是2A,如果让它们直接通过4A的电流,很容易出现安全事故。所以OPPO从充电器到充电线到数据接口都进行了重新设计,充电线接口有8个触点,通过并联电路来实现多路5V充电。这样就使得VOOC闪充的成本要更高,而且仅能在自家产品上使用,不如高压低电流标准灵活多变。简单的说,就是OPPO一个人在和高通、联发科这些高压低电流标准在抗争,听说在即将开幕的MWC2016巴展期间,OPPO将会推出新一代的VOOC闪充技术,不知道会不会解决目前通用性较差的缺点。

接口触点不同

接口触点不同
通用性较差

通用性较差

  既然OPPOVOOC闪充的缺陷来源于USB数据线以及MicroUSB数据接口的电流限制,那就不得不提一下很有希望取代MicroUSB的USBType-C,USBType-C除了拥有不分正反面的特性之外,它还天生拥有更多的触点数量,能够承受比MicroUSB更大的电流强度,它的背后就是USBPD标准,谷歌Nexus5X/6P都支持USBPD,它们能够实现5V/3A的快速充电。USBPD标准能够支持100W以内,5V、12V、20V不同电压的装置,且将电源及讯号整合至同一条线内,所以除了能够给手机、平板充电以外,还可给笔记本电脑等以往无法通过USB供电进行驱动设备的快速充电,苹果新MacBook就是使用USBType-C+USBPD来实现的。有了谷歌和苹果两大巨头的支持,USBType-C+USBPD标准非常有希望成为未来的统一标准,智能手机、平板电脑、笔记本电脑等所有的数码设备都可以实现通用一个充电器和数据线。

USBType-C
USBType-C

  USBType-C+USBPD虽然是目前最优的解决方案,但利益驱使着其它厂商去制订自己的快速充电标准,每个标准都有各自的优缺点,成本低、使用方便、兼容性最强的那一个相信才能得到最多的采用。

 

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高压低电流的代表是高通的QuickCharge、联发科的MTPPumpExpressPlus等,低压高电流的代表是OPPO的VOOC闪充,USBPD的代表是Nexus5X/6P。除了这些市占率较高的快充标准之外,还有各家厂商自行推出的形形色色的快速充电标准,例如华为的FastChargerProtocol、360手机的QCharge、摩托罗拉的涡轮快充等等等等,多种标准的共存是造成混乱的根源。

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