Was ist QC (Quick Charge)?

Auf dieser Seite wird QC (Quick Charge) bei AC-Adaptern ausführlich erläutert. Es handelt sich um eine praktische Lademethode, die ein schnelles Aufladen von kleinen elektronischen Geräten wie Smartphones ermöglicht.

Was ist QC (Quick Charge)?

Quick Charge ist ein von dem US-amerikanischen Unternehmen Qualcomm, das Kommunikationstechnologien fuer Mobilfunk und die Entwicklung von Halbleitern betreibt, eigenstaendig entwickeltes Batterie-Ladeprotokoll. Es dient zur Verwaltung der ueber USB bereitgestellten Leistung, indem es hauptsaechlich mit der Stromquelle kommuniziert und die Spannung aushandelt.

Quick Charge ist eine proprietaere Technologie, die es ermoeglicht, batteriebetriebene kompakte elektronische Geraete wie Mobiltelefone mit einer Nennleistung ueber dem im grundlegenden USB-Standard festgelegten Wert von 5.0V/2.0A zu laden. Im Bereich der Schnellladesysteme fuer AC-Adapter verfuegen viele Unternehmen ueber eigene konkurrierende Technologien, wie z.B. Pump Express von MediaTek oder das VOOC-Verfahren von Oppo.

Dieses Protokoll wird nicht nur in Mobilgeraeten mit Qualcomm-SoCs eingesetzt, sondern auch in Schnellladesystemen verschiedener Hersteller. Es ist haeufig bei wandmontierten AC-Adaptern oder Autoladegeraeten zu finden. Sowohl das Geraet als auch das Ladegeraet muessen die QC-Ladetechnologie unterstuetzen, da ansonsten kein QC-Ladevorgang moeglich ist.

Geschichte von QC (Quick Charge)

2012: Offizielle Ankuendigung von USB PD

Im Jahr 2012 gab das USB Implementers Forum (USB-IF), eine gemeinnuetzige Organisation zur Foerderung von Universal Serial Bus (USB), Wireless USB und USB On-The-Go, offiziell bekannt, dass der USB Power Delivery (USB PD)-Standard finalisiert wurde. Dadurch wurde es moeglich, ueber unterstuetzte USB-Ports bis zu 100W Leistung bereitzustellen. Diese bahnbrechende Technologie wurde erstmals im Prototyp des Mi Mix 3 von Xiaomi eingesetzt und ermoeglichte eine Schnellladung von 1% auf 100% in 17 Minuten.

Einfuehrung von Quick Charge 1.0 und 2.0

Das 2013 entwickelte Quick Charge 1.0 unterstuetzte ausschliesslich den Snapdragon 600 Chipsatz aus Qualcomms mobiler SoC-Serie. Die Spannung blieb beim USB-Standard (5V), waehrend der Strom auf 2A festgelegt wurde, also etwa ein Drittel hoeher als bei BC 1.2.

Als neuer Standard fuer Schnellladung wurde erstmals Quick Charge 2.0 besonders populaer. Es unterstuetzte viele Versionen der Snapdragon-Serie. Der Hauptunterschied zu Quick Charge 1.0 bestand darin, dass der Strom auf maximal 2A begrenzt wurde, waehrend die Spannung auf bis zu 12V erhoeht werden konnte. Hintergrund war, dass viele USB- und Micro-USB-Kabel damals keine Stroeme ueber 2.4A unterstuetzten, was ohne entsprechende Massnahmen zu Ueberhitzung und gefaehrlichen Situationen fuehren konnte (da der Waermeverlust proportional zum Quadrat des Stroms und des Widerstands ist). Qualcomm entschied sich daher, die Spannung zu erhoehen statt den Strom weiter zu steigern. Dadurch stieg die maximale Leistung von 10W (5.0V/2.0A) bei der ersten QC-Version auf 18W (12.0V/1.67A) bei QC 2.0.

Zudem wurde eine optionale Funktion namens Dual Charge (urspruenglich Parallel Charging genannt) eingefuehrt, bei der mithilfe von zwei PMICs die Stromversorgung in zwei Pfade aufgeteilt wird, um die Temperatur des Geraets zu senken.

Einfuehrung von Quick Charge 3.0

Im Jahr 2015 entwickelte Qualcomm Quick Charge 3.0. Die Technologie basiert grundsaetzlich auf Quick Charge 2.0, ermoeglicht jedoch mit kompatiblen Geraeten noch schnellere Ladezeiten.

Quick Charge 3.0 fuehrte INOV (Intelligent Negotiation for Optimal Voltage), Battery Saver, HVDCP+ (High Voltage Dedicated Charging Port) sowie das optionale Dual Charge+ ein. INOV ist ein Algorithmus zur Bestimmung der optimalen Leistungsuebertragung bei maximaler Effizienz. Battery Saver zielt darauf ab, auch nach 500 Ladezyklen mindestens 80% der urspruenglichen Batteriekapazitaet zu erhalten. Laut Qualcomm ist Quick Charge 3.0 im Vergleich zu Quick Charge 2.0 um bis zu 4-6°C kuehler, 16% schneller und 38% effizienter. Bei Verwendung von Dual Charge+ sind es im Vergleich zu Quick Charge 2.0 mit Dual Charge sogar bis zu 7-8°C kuehler, 27% schneller und 45% effizienter.

In einem Test mit einer 2750mAh Batterie konnten mit einem herkoemmlichen AC-Adapter (5.0V/1.0A) ohne Quick Charge 3.0 in 30 Minuten nur 12% geladen werden. Mit Quick Charge 3.0 hingegen konnte das Geraet in 35 Minuten von 0% auf 80% geladen werden. Quick Charge 3.0 unterstuetzt USB Typ-A, USB Typ-C, Micro-USB sowie proprietaere Anschlussarten.

Einfuehrung von Quick Charge 4.0 und 4.0+

Im Dezember 2016 kuendigte Qualcomm gleichzeitig Quick Charge 4.0 und den Snapdragon 835 an.

Quick Charge 4 unterstuetzt HVDCP++, optionales Dual Charge++, INOV 3.0 sowie Battery Saver Technologies 2. Es ist kompatibel mit USB Typ-C und USB PD. Falls entweder das Netzteil oder das Geraet die Spezifikationen nicht unterstuetzt, wird ein Fallback auf USB PD unterstuetzt. Zusaetzlich wurden Schutzmechanismen gegen Ueberhitzung, Ueberspannung und Ueberstrom sowie eine Kabelqualitaetserkennung integriert. Laut Qualcomm ist Quick Charge 4 mit Dual Charge++ im Vergleich zu Quick Charge 3.0 mit Dual Charge+ um bis zu 5°C kuehler, 20% schneller und 30% effizienter.

Am 1. Juni 2017 wurde Quick Charge 4+ angekuendigt. Qualcomm fuehrte erweiterte Sicherheitsfunktionen wie Intelligent Thermal Balancing ein, das die Stromversorgung optimiert, indem es automatisch kuehlere Strompfade nutzt und Hotspots vermeidet. Zudem bietet es Schutz vor Ueberhitzung, Kurzschluss und Beschaedigung des USB Typ-C Anschlusses.

Einführung von Quick Charge 5

Bisher wurde die Entwicklung von Quick Charge chronologisch vorgestellt, und am 27. Juli 2020 wurde Quick Charge 5 angekuendigt.

Auch wenn eine breite Marktdurchdringung noch bevorsteht, erklaerte Qualcomm, dass Quick Charge 5 bei einem Smartphone mit 4500mAh Batterie eine Leistung von bis zu 100W ermoeglicht und in nur 5 Minuten eine Ladung von 50% erreichen kann. Der Standard ist interoperabel mit USB PD. Zudem kommuniziert die Technologie beim Laden von Dual-Cell-Batterien mit dem AC-Adapter und kann Spannung und Strom verdoppeln. Beispielsweise benoetigt eine einzelne Zelle 8.8V. Bei einer Dual-Cell-Konfiguration gibt das PPS (Programmable Power Supply)-Ladegeraet 17.6V aus, teilt diese auf zwei einzelne Batterien auf und liefert insgesamt 5.6A, um 100W zu erreichen.

UNIFIVE QC-Ladegeraete

Wir erweitern kontinuierlich unser Sortiment an kompakten USB PD-Produkten mit QC-Funktion. Im Gegensatz zu handelsueblichen Netzteilen fuer Endverbraucher werden unsere Produkte nach Standards entwickelt, die fuer den professionellen Einsatz ausgelegt sind. Bei Fragen zu Mustern oder Produkte wenden Sie sich bitte jederzeit gerne an unseren Vertrieb ueber Kontaktieren Sie uns.