简谈快充技术

以前移动设备的耗电量很小,电池容量也普遍不大。可如今电池一大再大,又不能让充电时间太长,于是便出现了增加电池充电速度的方法。
刚开始只是在USB接口提供电流的标准改改,从500mA一路增加到1500mA甚至2000mA。慢慢的2000mA也不够用了,如果电流再增加可能使Micro USB接口和数据线无法承受,于是厂家们就想了各种办法。
高通想了个提高电压的办法,将充电电压提高而电流不变从而增大功率,命名为Quick Charge 2.0(5V 2A就是QC1.0)。QC2.0方案可协商电压到5V、9V、12V、20V,而QC3.0则可在3.6V到20V之间以200mV增量为一档协商电压(A类方案不支持20V,通过D+和D-上的电压来协商)。
联发科也想了个差不多的办法,叫PUMP EXPRESS(PE,电压通过VBUS上的信号来协商)。

QC 3.0 和 PEP 2.0 是对上一代高压快充标准的升级,双方没有再对最高功率做大的升级,而是不约而同的将重点放在了提升效率上。
而配合 Type C 的标准,QC 3.0 和 PEP 2.0 分别对电压做了调低,并提出了精确电压管理的概念:电压都会控制在 9V 以下,利用 3A 数据线提高电流,提升降压路线的效率;其次不会是握手检测后,直接 5V 跳 9V 跳 12V,然后固定该电压一路冲到死,而是结合电池温度、实时转换效率、电池电量等因素,以 0.2V(QC)/0.5V(PE) 做精确动态调整,提升整体效率。
在精确管理的同时,还有个「恒功率」的概念——如从 8V=3A 调节到 6V=4A,功率不变电压降低,这些都是 QC 3.0 和 PEP 2.0 带来的新特性。当然高通和 MTK 的分歧还是有的,比如高通认为 0.2V 充电更精细,MTK 觉得 0.5V 步进就够了,手机电池就那么大,太精细有什么卵用?

其他一些移动设备厂家大都按照芯片商的方案实现快充,有的还给快充换个自己的名字。

USB Type C 协议修订了数据线规范,手机数据线从 2A 提到了 3A / 5A 两个级别,USB官方制定了USB PD充电协议,全称 USB Power DeliverySpecification,虽然现在没被普及,不过我个人认为他会成为主流技术。