只想通俗易懂，很多技术细节抛弃，老鸟绕行。
手机电池容量和人的欲望一样在膨胀，但仍然供不应求。受限于长久没有大幅更新的电池技术，目前普遍采用了快充技术来弥补需要经常充电的需求。Vivo的充电5分钟通话2小时打响了快充技术普及的第一枪。高通公司的快充方案出到了第4版（QC4）。快充逐渐走入生活。 【快充理论】 在相同时间內充电快慢其实通过充电功率就能决定，充电功率=充电电压x充电电流。广告里面说“充电5分钟通话2小时”其实巧妙的将技术术语转换为了直白的用户体验，是非常经典的广告词。而这2小时背后的根本技术原理就是，在5分钟钟內，手机电池得到了更大的充电功率。这样看起来快充技术一点都不神秘，只要想方设法提高充电功率即可实现。理论上有3种方案： 方案1：同时增加充电电压和电流，这看起来最好理解，但技术可行性却不高，因为同时增加带来了太高的充电功率和成本，大家都知道能源转换是有损耗的，这个损耗最终会体现在热量上，也就是说，手机会因此发热发烫。有人说加散热器不就行了，你说得很对，的确能够解决问题，但你确定愿意让你的手机变得又笨又大？又有人说了，我把功率控制在安全的最大范围就搞定了。你又说对了，现在快充技术就是这样设定的，只是并没有选择同时改变，解决一个问题，同时调整2个变量和只调整1个变量都可以实现，都会选择只调整1个变量，这样最简单。 方案2：只增加电流，不增加电压（vivo的技术） 方案3：只增加电压，不增加电流（高通和其它同类快充技术） 充电的比喻故事： 电能就是一堆货物，电池就是仓库，在相同的时间，并且工人固定情况下，如何快速将货物搬入仓库呢？ 让每个工人每次多搬运货物（对应增加电流），并且加快往返货物和仓库速度（对应增加电压），如果工人做到了，一定是会非常累，还没搬几次就累趴下了（这就对应了功率必须有上限，否则再快都是不切实际的） 【理论与实际】 当上诉理论应用到实际当中，会面临更多困难和问题需要解决。另外你喜欢方案2还是方案3呢？ 问题1：普通手机充电插座只支持2a电流，再大就会烧坏。 传统充电方案最大就是5v电压2A电流，也就是10w充电功率。 如果方案2的厂家一看肯定就要懵逼，相当于现有技术已经用到极限了，从图1可知，充电插座电流限制原因你再增加电流增加不了。所以方案2厂家vivo将手机充电口改造了，多增加了几条充电线路，提升了充电电流，消除了这个瓶颈，带来的结果就是，只有vivo的手机才能享受它的这个快充。其它没改造充电口的手机别说快充了，普通充电也不行，插线都插不起。 拿刚刚那个仓库故事继续细化，有个搞管理的人，发现，为什么每次工人搬运效率不高，是因为仓库的门窄了，每次只能过去1个工人，所以效率低，那么他多开几道门不就行了（仓库的门就是充电口，对应充电口改造） 问题2：电池也有最大充电电流 方案2的厂家还的面临一个问题，电池不可能承受无限大的电流，这个很好理解，通常安全充电电流和电池的容量对等，比如常规1000mah时的电池，充电电流不能超过个1000ma，特殊制造的电池可以超过，这就称为高倍率电池，如果1000mah电池能以2000ma充电，那就称为可2倍率充电。这样看来，快充一定还要考虑电池的最大承载电流。 问题3：方案3的厂家如何办？ 假如手机充电的安全功率是18w，通过公式：充电功率=充电电压x充电电流可知。并且充电口只说电流不能超过个2a，没说电压不能超过5v。所以，方案3的厂家将电压提升到9v，保正2a电流，就刚好满足了18w的充电功率。 我们发现，方案3的通用性最强，无需把充电器和充电口改得乱七八糟。从全球来看，保证了兼容，节约了大量的材料，避免浪费。 问题4：方案3的厂家如何保证不因提升电压损坏手机？ 方案2的厂家就不说了，自娱自乐，谁都管不了，反正专属充电口，想弄错都不行。但如果方案3的厂家不在技术上准备就不行了，我们都见过有QC标志的快充充电器和普通充电器都是一样的，也就是是说，他兼容非快充的手机。这问题就来了，他不是提升了充电电压吗？难道普通手机不会被充坏？答案是肯定的，提升电压一定会充坏普通手机，但实际情况并非如此。因为方案3的厂家进行了自动切换，对快充手机进行升压，对非快充手机按正常电压供电。其实要做到这点很容易，就是“沟通”，沟通的方式在技术上称为协议。翻译过来是这样的： 事件：有手机插入充电器 手机主动表白：我是快充手机 充电器答：好的，那我提升电压进入快充模式（否则，只要不是，或听不懂都切换到普通模式） 这难道是成精了吗？充电器又不会说话，最根本的技术实现并不需要说话，只要用信号来标识就行了，简单比如：充电端口上出现有电压表示自己是快充，没有电压代表是普通手机，只要大家都按这个条件来判断，就能够进行判断。至此，方案3的快充系统图就需要更新了。
题外话：就算都是提高电源方案，但不同公司各怀鬼胎，都希望用户用自己的方案，于是各自制定了自己的协议，这就出现了很多用户问，为啥快充充电器和快充手机都有了，还是没有快充呢？那就是因为你充电器和手机协议不一致，不是一家公司的。他们互相说话都听不懂，既然听不懂，充电器只能当普通手机供电，就失去快充功能了。 问题5：提升了电压的方案3，在高压下充电时电池不会爆吗？ 这是很多人对方案3的一个巨大误区，认为这个提升的电压是直接充入电池的，其实不是，方案3在进入电池前，还会进行一次电压变化，变为4.2v，同时提升充电电流。看到这很多人又会晕，感觉是在瞎折腾，升升降降的。其实都是必然的选择。因为充电器到手机充电口的升压是为了绕过充电口的电流限制，而最终电池必须以4.2v充电，否则就会损坏，同时在绕过充电口后，再无2a的电流限制，在降低充电电压后，为了保持充电功率不变，必须提升电流。 问题6：方案3厂家（高通）充电版本有4代了，到底有什么变化，不就变个电压吗？有那么多花样？ 这个问题有一定难度，在回答前还得补充一个概念，电池充电充过了，对电池寿命有很多影响。也就是说，如果一直快充，很可能充电速度太快，造成过充电。这就需要根据充电状态调节充电速度。拿一个加开水瓶的例子来说明： 一壶水要加入开水瓶里面，刚开始一定能倒多快就多快，快满的时候，我们就会把水流变小，不这样水就容易失控溢出来。充电原理一样，也需要不断调整。 那高通的QC2和QC3进行对比我们发现，QC2调整电压不够平稳，只分了高中低3档，例如，快满又没满的时候，只能由中档直接跳到低档，但其实这个时候低档呢又慢了一点，为了不伤害电池，只能保守的选择低档。如果切换的挡位多一些，效率就高很多。这就是升级版本的原因之一。 【快充一统江湖的时候快到了】 目前市面可见的充电协议居然高达14种，并且不互相兼容，方案3的厂家还在各自为政。这个时候给了另外一类芯片厂家机会，就是做协议转换，通俗的说就是做这些协议的翻译芯片，让他们互相能听懂互相的话。这样一个兼容很多协议的充电器就成为了真正的万能快充，不同协议的手机都可以享受快充。这里不得不表扬一下一个国产芯片公司：英集芯在这方面走在了前面，价廉物美，功能全，已经成为垂直领域的王者。 另外还有个一个很重要的因素，USB-IF组织制定了国际通用标准，后续协议很有可能以此为蓝本一统江湖，高通已经低下了高昂的头颅，在QC4版本当中已经集成了此标准。
Vivo快充虽然广告不错，快充效果也不差，但因为闭关锁国，是最没前途快充方案。必将最终被淘汰。
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发表于 2018-2-6 01:03
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