QC(Quick Charge) bedeutet Schnellladen

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

Was ist QC (Quick Charge)?

Quick Charge ist ein von dem US-amerikanischen Unternehmen Qualcomm, das sich mit Kommunikationstechnologien für mobile Endgeräte und der Entwicklung von Halbleitern beschäftigt, eigenständig entwickeltes Ladeprotokoll. Es wird hauptsächlich verwendet, um über USB gelieferte Energie durch Aushandlung der Spannung mit der Stromquelle zu steuern.

Quick Charge ist eine proprietäre Technologie, die es ermöglicht, kleine, akkubetriebene elektronische Geräte wie Mobiltelefone mit höheren Raten als den standardmäßigen 5.0V/2.0A der USB-Spezifikation aufzuladen. In diesem Bereich des Schnellladens mit Wechselstromadaptern existieren viele konkurrierende Technologien, wie zum Beispiel das Pump Express von MediaTek oder VOOC von Oppo.

Dieses Protokoll wird bei Mobilgeräten mit Qualcomm-SoCs sowie bei Schnellladesystemen diverser Hersteller verwendet und ist häufig bei Wandladegeräten oder Auto-Ladegeräten zu finden. Quick Charge funktioniert nur, wenn sowohl das Gerät als auch das Ladegerät diesen Standard unterstützen.

Geschichte von QC (Quick Charge)

Offizielle Ankündigung von USB PD im Jahr 2012

Im Jahr 2012 gab das gemeinnützige Konsortium USB Implementers Forum (USB-IF), das die Förderung von USB, Wireless USB, USB On-The-Go usw. zum Ziel hat, offiziell bekannt, dass der Standard USB Power Delivery (USB PD) festgelegt wurde, womit bis zu 100W Leistung über unterstützte USB-Ports geliefert werden konnten. Diese innovative Technologie wurde erstmals im Prototyp des Mi Mix 3 von Xiaomi verwendet und ermöglichte eine Schnellladung von 1% auf 100% in nur 17 Minuten.

Einführung von Quick Charge 1.0 & 2.0

Quick Charge 1.0, entwickelt im Jahr 2013, war nur mit dem Snapdragon 600-Chipsatz von Qualcomm kompatibel. Die Spannung blieb beim USB-Standard von 5V, der Strom wurde jedoch auf 2A erhöht, was etwa ein Drittel mehr ist als bei der BC 1.2-Spezifikation.

Quick Charge 2.0 war die erste Version, die sich tatsächlich als neuer Standard für Schnellladung durchsetzte und viele Versionen der Snapdragon-Serie unterstützte. Der Hauptunterschied zu 1.0 war die Begrenzung des Stroms auf maximal 2A bei einer Spannung von bis zu 12V. Diese Technologie wurde entwickelt, weil viele zu dieser Zeit verwendete MicroUSB-Kabel keine Ströme über 2.4A verkraften konnten, was potenziell gefährlich war (da der Wärmeverlust im Quadrat zum Strom und zum Widerstand steht). Qualcomm wählte daher die Strategie, lediglich die Spannung zu erhöhen. Dadurch konnte eine maximale Leistung von 18W (12.0V/1.67A) gegenüber 10W (5.0V/2.0A) bei QC 1.0 erreicht werden.

Eine optionale Funktion namens Dual Charge (ursprünglich als Parallel Charging bekannt) wurde eingeführt, bei der zwei individuelle PMICs verwendet wurden, um die Energiezufuhr aufzuteilen und somit die Geräte-Temperatur zu senken.

Einführung von Quick Charge 3.0

2015 entwickelte Qualcomm Quick Charge 3.0. Es nutzte im Grunde dieselbe Technologie wie QC 2.0, ermöglichte jedoch mit kompatiblen Geräten ein noch schnelleres Laden.

Quick Charge 3.0 führte INOV (Intelligent Negotiation for Optimal Voltage), Battery Saver, HVDCP+ (High Voltage Dedicated Charging Port) sowie die optionale Funktion Dual Charge+ ein. INOV ist ein Algorithmus, der optimale Energieübertragung bei maximaler Effizienz ermöglicht. Battery Saver soll nach 500 Ladezyklen mindestens 80% der ursprünglichen Akkukapazität erhalten. Laut Qualcomm bietet QC 3.0 im Vergleich zu QC 2.0 bis zu 4–6°C niedrigere Temperaturen, 16% schnellere Ladevorgänge und 38% höhere Effizienz. Mit Dual Charge+ ergibt sich sogar eine Reduktion der Temperatur um 7–8°C, eine Beschleunigung um 27% und eine Verbesserung der Effizienz um 45% gegenüber QC 2.0 mit Dual Charge.

In einem Test mit einem 2750mAh-Akku konnte ein herkömmlicher AC-Adapter (5.0V/1.0A) in 30 Minuten nur 12% aufladen. Mit Quick Charge 3.0 jedoch ließ sich das Gerät in 35 Minuten von 0% auf 80% aufladen. QC 3.0 ist mit USB Typ A, Typ C, Micro USB und proprietären Anschlüssen kompatibel.

Einführung von Quick Charge 4.0 und 4.0+

Am 1. Dezember 2016 stellte Qualcomm Quick Charge 4.0 zusammen mit dem Snapdragon 835 vor.

Quick Charge 4 nutzt HVDCP++, die optionale Funktion Dual Charge++, INOV 3.0 sowie Battery Saver Technologies 2. Es ist sowohl mit USB Typ C als auch mit USB PD konform. Falls eines der beteiligten Geräte nicht kompatibel ist, erfolgt ein Rückgriff auf USB PD. Darüber hinaus wurden Schutzmechanismen gegen Überhitzung, Überspannung und Überstrom sowie eine Kabelerkennungsfunktion hinzugefügt. Laut Qualcomm bietet Quick Charge 4 mit Dual Charge++ bis zu 5°C niedrigere Temperaturen, 20% schnellere Ladezeiten und 30% höhere Effizienz im Vergleich zu QC 3.0 mit Dual Charge+.

Quick Charge 4+ wurde am 1. Juni 2017 angekündigt. Qualcomm führte fortschrittliche Sicherheitsfunktionen wie Intelligent Thermal Balancing ein, bei denen automatisch der kühlere Stromweg gewählt wird, um Hotspots zu vermeiden. Dies schützt vor Überhitzung, Kurzschlüssen und Schäden am USB-Typ-C-Anschluss.

Neueste Version: Quick Charge 5

Nachdem bisher alle Versionen der Reihe nach vorgestellt wurden, wurde am 27. Juli 2020 Quick Charge 5 angekündigt.

Obwohl es noch nicht weit verbreitet ist, kündigte Qualcomm an, dass Quick Charge 5 bei Smartphones mit einem 4500mAh-Akku eine Leistung von bis zu 100W ermöglicht und 50% der Kapazität in nur 5 Minuten auflädt. Der Standard ist kompatibel mit USB PD und kann bei Verwendung von Doppelzellen die Spannung und Stromstärke verdoppeln, indem er mit dem AC-Adapter kommuniziert. Zum Beispiel wird bei einer einzelnen Zelle eine Spannung von 8.8V benötigt. Dual-Zellen werden dann über PPS (Programmable Power Supply) mit 17.6V versorgt, wobei die Spannung auf zwei separate Akkus aufgeteilt wird und so mit insgesamt 5.6A ein Output von 100W erreicht werden kann.

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