QC(Quick Charge) ist Schnellladen

Auf dieser Seite wird QC (Quick Charge) bei AC-Adaptern im Detail erläutert. Es handelt sich um eine praktische Lademethode, die ein schnelles Aufladen kleiner elektronischer Geräte wie Smartphones ermöglicht.

Was ist QC (Quick Charge) Schnellladen?

Quick Charge ist ein proprietäres Protokoll zum Laden von Batterien, das vom US-amerikanischen Unternehmen Qualcomm entwickelt wurde, das Kommunikations- und Halbleitertechnologien entwickelt. Es wird verwendet, um die über USB bereitgestellte elektrische Energie durch Aushandlung der Spannung mit der Stromquelle zu verwalten.

Quick Charge ist eine eigene Technologie, die es hauptsächlich tragbaren elektronischen Geräten wie Mobiltelefonen ermöglicht, mit einer über den USB-Standard hinausgehenden Nennleistung von über 5.0V/2.0A geladen zu werden. Im Bereich der Schnelllade-AC-Adapter gibt es zahlreiche konkurrierende proprietäre Technologien, wie MediaTeks Pump Express oder Oppos VOOC.

Dieses Protokoll wurde nicht nur in Mobilgeräte mit Qualcomm-SoCs integriert, sondern auch in Schnellladesysteme verschiedener Hersteller, und ist häufig bei Wandsteckdosen-Adaptern oder Autoladegeräten zu finden. Sowohl das Gerät als auch das Ladegerät müssen jedoch QC unterstützen, damit das Schnellladen funktioniert.

Geschichte von QC (Quick Charge)

2012 – Offizielle Ankündigung von USB PD

Im Jahr 2012 gab das USB Implementers Forum (USB-IF), eine Non-Profit-Organisation zur Förderung von USB, Wireless USB und USB On-The-Go, offiziell bekannt, dass die USB Power Delivery (USB PD) Spezifikation endgültig verabschiedet wurde. Damit wurden bis zu 100W Leistung über unterstützte USB-Ports möglich. Diese bahnbrechende Technologie kam erstmals im Prototyp des Xiaomi Mi Mix 3 zum Einsatz und ermöglichte eine Schnellladung von 1% auf 100% in nur 17 Minuten.

Einführung von Quick Charge 1.0 & 2.0

Quick Charge 1.0 wurde 2013 entwickelt und war nur mit dem Snapdragon 600-Chipsatz von Qualcomm kompatibel. Die Spannung blieb bei standardisierten 5V, jedoch wurde die Stromstärke auf 2A erhöht – etwa ein Drittel mehr als bei BC 1.2.

Quick Charge 2.0 war das erste Schnellladeverfahren, das tatsächlich große Beliebtheit erlangte. Es unterstützte viele Snapdragon-Modelle und unterschied sich durch seine Fähigkeit, bei maximal 2A Stromstärke die Spannung auf bis zu 12V zu erhöhen. Dies war eine Sicherheitsmaßnahme, da viele Verbindungskabel zwischen USB und MicroUSB keine Ströme über 2.4A verkrafteten und so Überhitzungsgefahr bestand (Hitzeschäden steigen proportional zum Quadrat des Stroms multipliziert mit dem Widerstand). Qualcomm entschied sich, nur die Spannung zu erhöhen. Die maximale Leistung stieg damit von 10W (5.0V/2.0A) auf 18W (12.0V/1.67A).

Zusätzlich wurde die Option „Dual Charge“ eingeführt, früher als „Parallel Charging“ bezeichnet, bei der der Strom auf zwei Pfade aufgeteilt wurde, um die Gerätenutzung zu kühlen. Zwei PMICs (Power Management Integrated Circuits) wurden dabei verwendet.

Einführung von Quick Charge 3.0

Im Jahr 2015 entwickelte Qualcomm Quick Charge 3.0, das auf der bestehenden QC 2.0-Technologie basiert, jedoch mit Geräten kompatibel ist, die noch schnelleres Laden ermöglichen.

QC 3.0 brachte INOV (Intelligent Negotiation for Optimal Voltage), Battery Saver, HVDCP+ (High Voltage Dedicated Charging Port) sowie die optionale Funktion Dual Charge+ mit sich. INOV ist ein Algorithmus zur Maximierung der Effizienz und zur Bestimmung des optimalen Energieflusses. Die Battery Saver-Funktion zielt darauf ab, nach 500 Ladezyklen immer noch mindestens 80% der ursprünglichen Batteriekapazität zu erhalten. Laut Qualcomm ist QC 3.0 im Vergleich zu QC 2.0 um bis zu 4–6°C kühler, 16% schneller und 38% effizienter. Mit Dual Charge+ kann es sogar 7–8°C kühler, 27% schneller und 45% effizienter sein als QC 2.0 mit Dual Charge.

Ein Test mit einem 2750mAh-Akku zeigte, dass mit einem herkömmlichen AC-Adapter (5.0V/1.0A) nur 12% Ladung in 30 Minuten erreicht wurden, während QC 3.0 0% bis 80% in nur 35 Minuten schaffte. QC 3.0 unterstützt USB Typ A, USB Typ C, Micro USB sowie proprietäre Anschlüsse.

Einführung von Quick Charge 4.0 und 4.0+

Im Dezember 2016 kündigte Qualcomm Quick Charge 4.0 zusammen mit dem Snapdragon 835 an.

QC 4.0 unterstützte HVDCP++, die optionale Funktion Dual Charge++, INOV 3.0 und Battery Saver Technologies 2. Es wurde mit USB Typ C und USB PD kompatibel gemacht. Wenn entweder das Ladegerät oder das Gerät PD nicht unterstützt, greift das System automatisch auf USB PD zurück. Es wurden außerdem Schutzmechanismen gegen Überhitzung, Überspannung und Überstrom sowie eine Erkennung der Kabelqualität eingeführt. Qualcomm erklärte, dass QC 4 mit Dual Charge++ gegenüber QC 3.0 mit Dual Charge+ bis zu 5°C kühler, 20% schneller und 30% effizienter ist.

Am 1. Juni 2017 wurde QC 4+ angekündigt. Es führte erweiterte Sicherheitsfunktionen wie Intelligent Thermal Balancing ein, das automatisch den kältesten Strompfad nutzt und Hotspots eliminiert. Dadurch wird der Energiefluss optimiert und Schutz vor Überhitzung, Kurzschluss und Schäden an USB-C-Steckern gewährleistet.

Einführung des neuesten Quick Charge 5

Am 27. Juli 2020 wurde Quick Charge 5 vorgestellt, das neueste in dieser Serie.

Laut Qualcomm kann QC 5 bei Smartphones mit einem 4500mAh-Akku maximal 100W Leistung liefern und ermöglicht eine Ladung von 0% auf 50% in nur fünf Minuten. Es ist mit USB PD kompatibel. Die Technologie kommuniziert beim Laden von Doppelkern-Batterien mit dem Adapter, um Spannung und Strom zu verdoppeln. Ein Beispiel: Eine Einzelzelle benötigt 8.8V. Bei zwei Zellen gibt das Ladegerät 17.6V aus, die aufgeteilt zwei Akkus mit insgesamt 5.6A gespeist werden, um 100W Leistung zu erreichen.

Unifives QC-Ladegeräte

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