什么是QC(Quick Charge)快速充电

本页面对AC适配器中的QC(Quick Charge)快速充电进行了详细说明.这是一种可实现对智能手机等小型电子设备进行快速充电的便捷充电方式.

QC(Quick Charge)快充是什么?

快充是由从事移动通信技术及半导体设计开发的美国企业高通公司自主开发的一种电池充电协议, 主要通过与电源进行通信并协商电压, 用于管理通过USB供给的电力。

快充是一项独有技术, 主要使手机等使用充电电池的小型电子设备能够以超过USB基本标准认可的5.0V/2.0A额定值进行充电。在此类AC适配器的快速充电方式领域, 包括MediaTek公司的Pump Express方式以及Oppo公司的VOOC方式等, 许多企业都拥有各自的竞争技术。

该协议不仅应用于搭载高通SoC的手机设备, 也被各类厂商的快速充电系统所采用, 常见于壁挂式AC适配器和车载充电器等产品。需要注意的是, 只有当设备和充电器双方都支持QC充电方式时, 才能进行QC充电。

QC(Quick Charge)快充的历史

2012年, USB PD的正式发布

2012年, 为促进通用串行总线(USB)、无线USB及USB On-The-Go等发展的非营利组织USB Implementers Forum(USB-IF)正式发布USB Power Delivery(USB PD)规范最终确定的消息, 使设备可以通过支持的USB端口获取最高100W的电力。这项划时代的新技术首次应用于小米Mi Mix 3的原型机, 实现了17分钟内从1%充至100%的快速充电。

Quick Charge 1.0与2.0的登场

2013年开发的Quick Charge 1.0仅支持高通移动SoC系列中的Snapdragon 600芯片组。电压保持在USB(5V)标准, 但电流设定为2A, 约比BC 1.2标准电流高出三分之一。

作为快速充电新标准而广受欢迎的首次版本是Quick Charge 2.0, 它支持上述Snapdragon的多个版本。与Quick Charge 1.0的主要区别在于, 将电流限制在最大2A, 同时将电压提高至最高12V。开发该技术的目的在于, 当时许多连接USB与Micro USB端口的电缆无法支持超过2.4A的电流, 若不加以应对, 可能导致过热事故而十分危险(热损耗与电流大小及电阻的平方成正比)。因此, 高通选择了不同的方法, 仅提高电压。最终, 最大功率从最初QC版本的10W(5.0V/2.0A)提升至QC 2.0的18W(12.0V/1.67A)。

此外, 还引入了名为Dual Charge(最初称为Parallel Charging)的可选功能, 通过使用两个PMIC将电源分为两路电流, 以降低设备温度。

Quick Charge 3.0的登场

2015年, 高通开发了Quick Charge 3.0。基本沿用了Quick Charge 2.0的技术, 通过使用兼容Quick Charge 3.0的设备实现更快速的充电。

Quick Charge 3.0引入了INOV(Intelligent Negotiation for Optimal Voltage)、Battery Saver、HVDCP+(High Voltage Dedicated Charging Port)以及可选的Dual Charge+。INOV是一种在最大化效率的同时判断最佳电力传输的算法。Battery Saver旨在经过500次充放电后仍保持至少80%的原始电池容量。根据高通发布的数据, 与Quick Charge 2.0相比, Quick Charge 3.0最高可降低4-6°C温度、提升16%速度、提高38%效率; 若使用Dual Charge+, 则相比使用Dual Charge的Quick Charge 2.0, 最高可降低7-8°C温度、提升27%速度、提高45%效率。

在使用2750mAh电池的实验中, 若不使用Quick Charge 3.0而采用传统AC适配器(5.0V/1.0A), 30分钟仅能充电12%; 而使用Quick Charge 3.0时, 设备可在35分钟内从0%充至80%。Quick Charge 3.0支持USB Type-A、USB Type-C、Micro USB以及专用接口。

Quick Charge 4.0与4.0+的登场

高通于2016年12月同时发布了Quick Charge 4.0与Snapdragon 835。

Quick Charge 4搭载HVDCP++、可选Dual Charge++、INOV 3.0以及Battery Saver Technologies 2。兼容USB Type-C与USB PD规范, 若AC适配器或设备任一方不支持, 则支持回退至USB PD。此外, 还增加了防止过热、过压、过流的保护措施以及电缆质量检测功能。高通表示, 使用Dual Charge++的Quick Charge 4相比使用Dual Charge+的Quick Charge 3.0, 最高可降低5°C温度、提升20%速度、提高30%效率。

随后, Quick Charge 4+于2017年6月1日发布。高通引入了Intelligent Thermal Balancing等高级安全功能, 通过自主选择温度较低的电流路径并消除热点来优化供电, 实现对过热、短路及USB Type-C接口损坏的保护。