Qu'est-ce que le QC (Quick Charge) ?

Cette page propose une explication détaillée du QC (Quick Charge) pour les adaptateurs secteur. Il s'agit d'une méthode de charge pratique qui permet une recharge rapide des petits appareils électroniques tels que les smartphones.

Qu'est-ce que le QC (Quick Charge) ?

Quick Charge est un protocole de recharge de batterie developpe independamment par Qualcomm, une entreprise americaine specialisee dans les technologies de communication mobile et la conception de semi-conducteurs. Il permet de gerer l'alimentation fournie via USB en negociant la tension avec la source d'alimentation.

Quick Charge est une technologie proprietaire qui permet de charger des petits appareils electroniques fonctionnant sur batterie, comme les telephones portables, a des puissances superieures a la norme USB de base de 5.0V/2.0A. Dans le domaine de la recharge rapide via adaptateurs secteur, de nombreuses entreprises disposent de technologies concurrentes proprietaires, telles que Pump Express de MediaTek ou VOOC d'Oppo.

Ce protocole est adopte non seulement sur des appareils mobiles equipes de SoC Qualcomm, mais aussi dans divers systemes de recharge rapide d'autres fabricants. On le retrouve notamment dans des adaptateurs muraux et des chargeurs pour voiture. A noter que la recharge QC n'est possible que si l'appareil et le chargeur prennent tous deux en charge cette norme.

Histoire du QC (Quick Charge)

2012, annonce officielle de l'USB PD

En 2012, l'USB Implementers Forum (USB-IF), une organisation a but non lucratif fondee pour promouvoir l'USB, le Wireless USB et l'USB On-The-Go, a annonce la finalisation de la norme USB Power Delivery (USB PD). Cette norme permet aux appareils de tirer jusqu'a 100W via des ports USB compatibles. Cette technologie innovante a ete adoptee pour la premiere fois sur un prototype du Xiaomi Mi Mix 3, permettant une recharge rapide de 1% a 100% en 17 minutes.

Apparition de Quick Charge 1.0 et 2.0

Developpe en 2013, Quick Charge 1.0 etait compatible uniquement avec le chipset Snapdragon 600 de Qualcomm. La tension restait conforme a la norme USB (5V), mais le courant etait fixe a 2A, soit environ un tiers de plus que la norme BC 1.2.

Le premier veritable standard de recharge rapide ayant connu un grand succes fut Quick Charge 2.0, compatible avec de nombreuses versions de Snapdragon. La principale difference avec la version 1.0 etait la limitation du courant a 2A maximum et l'augmentation de la tension jusqu'a 12V. Cette approche a ete adoptee car de nombreux cables USB et Micro USB de l'epoque ne supportaient pas plus de 2.4A, ce qui presentait un risque de surchauffe. (Les pertes thermiques sont proportionnelles au carre du courant et a la resistance.) Qualcomm a donc choisi d'augmenter uniquement la tension. Ainsi, la puissance maximale est passee de 10W (5.0V/2.0A) avec la premiere version a 18W (12.0V/1.67A) avec QC 2.0.

Une fonction optionnelle appelee Dual Charge (initialement nommee Parallel Charging) a egalement ete introduite, divisant l'alimentation en deux flux via deux PMIC afin de reduire la temperature de l'appareil.

Apparition de Quick Charge 3.0

En 2015, Qualcomm a developpe Quick Charge 3.0. Basee sur la technologie de Quick Charge 2.0, cette version permet une recharge encore plus rapide avec des appareils compatibles.

Quick Charge 3.0 introduit INOV (Intelligent Negotiation for Optimal Voltage), Battery Saver, HVDCP+ (High Voltage Dedicated Charging Port) et l'option Dual Charge+. INOV est un algorithme qui determine le transfert de puissance optimal tout en maximisant l'efficacite. Battery Saver vise a maintenir au moins 80% de la capacite initiale de la batterie apres 500 cycles de charge. Selon Qualcomm, Quick Charge 3.0 offre une reduction de temperature de 4 a 6 degres C, une vitesse accrue de 16% et une efficacite amelioree de 38% par rapport a Quick Charge 2.0. Avec Dual Charge+, l'amelioration atteint jusqu'a 7 a 8 degres C de moins, 27% plus rapide et 45% plus efficace par rapport a QC 2.0 avec Dual Charge.

Lors de tests avec une batterie de 2750mAh, un adaptateur classique (5.0V/1.0A) ne permettait qu'une charge de 12% en 30 minutes, tandis que Quick Charge 3.0 permettait d'atteindre 80% en 35 minutes. Quick Charge 3.0 est compatible avec USB Type-A, USB Type-C, Micro USB et des connecteurs proprietaires.

Apparition de Quick Charge 4.0 et 4.0+

En decembre 2016, Qualcomm a annonce simultanement Quick Charge 4.0 et le Snapdragon 835.

Quick Charge 4 integre HVDCP++, Dual Charge++ en option, INOV 3.0 et Battery Saver Technologies 2. Il est conforme aux specifications USB Type-C et USB PD, avec prise en charge du basculement vers USB PD si l'un des deux appareils n'est pas compatible. Des protections contre la surchauffe, les surtensions et les surintensites, ainsi qu'une detection de qualite du cable, ont ete ajoutees. Qualcomm annonce que Quick Charge 4 avec Dual Charge++ est jusqu'a 5 degres C plus froid, 20% plus rapide et 30% plus efficace que Quick Charge 3.0 avec Dual Charge+.

Quick Charge 4+ a ensuite ete annonce le 1er juin 2017. Il introduit des fonctions de securite avancees comme l'Intelligent Thermal Balancing, qui optimise l'alimentation en utilisant automatiquement le chemin de courant le plus froid pour eliminer les points chauds, ainsi qu'une protection contre la surchauffe, les courts-circuits et les dommages au connecteur USB Type-C.

Arrivee du dernier Quick Charge 5

Apres avoir presente l'evolution de Quick Charge, Quick Charge 5 a ete annonce le 27 juillet 2020.

Bien que son adoption sur le marche soit encore limitee, Qualcomm indique que Quick Charge 5 permet une puissance maximale de 100W sur un smartphone equipe d'une batterie de 4500mAh, avec une recharge de 50% en seulement 5 minutes. Cette norme est interoperable avec USB PD et permet, lors de la charge de batteries double cellule, de communiquer avec l'adaptateur secteur afin de doubler la tension et le courant. Par exemple, une cellule unique requiert 8.8V. Pour une double cellule, le chargeur PPS (Programmable Power Supply) peut fournir 17.6V, qui sont ensuite divises entre deux batteries distinctes, avec un courant total de 5.6A pour atteindre 100W.

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