手機快速充電的原理

當下的幾個智能手機平台各有利弊，唯獨續航時間是一個全行業的共性問題。

事實上，快速充電一詞是一個相對籠統的概念，它有著三種不同的實現形式，即：

一、電壓不變，提高電流

二、電流不變，提升電壓

三、電壓、電流均提高

經歷過MP3時期的用戶一定對快速充電並不陌生，包括三星、索尼都曾經推出過相應產品，只需充電數分鐘可以連續聽上一個小時甚至更長時間的音樂，而當時廠商所採取的的方案與當下並無大致差別，但在智能手機上實現快速充電仍不是一件容易的事情，特別是需要考慮到電池本身就是智能手機中最大的安全隱患，因此得以採用的方案必須是在實現快速充電的同時，還必須能夠對安全進行平衡掌控的措施。

目前業界比較有代表性的快速充電方案有兩種，分別來自於國產手機廠商OPPO的VOOC閃充和高通的Quick Charge。二者在思路上趨向一致，但具體方案和最終成效則略有差距。

OPPO VOOC 閃充

VOOC 閃充技術最早於今年上半年 OPPO 發布的旗艦機型 Find 7 上被推出，其採用的是降低電壓增大電流的充電方式（利用 5V 的標準充電電壓將充電電流提高到了 4.5A，比普通充電快了4倍）。而為了更好的實現閃充的目的，OPPO 還專門向上游供應商定製了全套的 IC 器件（包括專門的電源適配器、電池、數據線、電路以及介面）。其中，包括8觸點電池和7pin介面都是專門為了支撐充電大電流而特別定製的。另外，通過對適配器的調整，VOOC 閃充將充電時最大發熱源，即充電控制電路從手機中移植到適配器端，以解決了充電時設備過熱的問題，並在適配器中加入了一個智能 MCU 以實現對電路的控制，以確保充電過程中的智能檢測和管理。

高通 Quick Charge 2.0

高通推出快速充電解決方案現在已經升級到了 2.0 版本，而年初發布的HTCOne M8 以及前不久發布的小米手機 4 上即搭載了這項技術。該技術實際上源於高通在2012年收購的加州電源管理晶元廠商 Summit Microelectronics，後來高通將其整合進了自家的處理器晶元當中。和 VOOC 不同的地方在於，高通 Quick Charge 採用的是高電壓高電流模式，通過將手機輸出電壓提高到了 9V、電流提高到了 1.6A、使輸出功率提高3倍以達到快速充電的目的，但高通 Quick Charge 方案同樣需要配備專門的電源適配器才能夠配合晶元實現快速充電的效果。

對比來看，OPPO VOOC 閃充的速率更高，但由於元器件全部採用定製化，因此成本相對過高，而受限於 OPPO 本身的體量和在行業內的話語權，大規模推廣 VOOC 閃充短期內也不太現實；相反，高通 Quick Charge 的門檻就要低很多，採用高通高端處理器的智能手機都可以藉由對電源適配器的升級改造來實現這一功能，因此後者在行業內的普及將會相對更加順暢。

在新興電池技術本身在一段時間內無法做到為智能手機提供大規模商用，以及備受看好但成本高、成長緩慢的無線充電技術短期內也不具備實際意義的當下，通過減少充電時間來變相增加手機的使用時間的方法是最為可行的。同時，這也為用戶減免了購買移動電源的一筆額外支出，以及需要為此承擔的更大的安全隱患的問題，也讓一些小白用戶不再需要糾結於安裝的電池管理軟體究竟有沒有效果並因此對手機電量精打細算。而在當下正在大面積普及的 4G 網路下，快速充電也正好可以彌補用戶使用 4G 時功耗大、用量多的問題。另外，這種思路也可以廣泛應用於其他領域，例如續航問題相對更為嚴峻的可穿戴設備與智能汽車等等，目前已經有部分公司開始著手研發相關的設施和配件了。

作為一個由國產手機廠商推出的全行業領先的功能，幾乎可以被稱為是「黑科技」的VOOC閃充不僅在4G大潮來臨時為OPPO品牌帶來了一項非常具有競爭力的賣點，還將極大的帶動和代表國產終端在創新方面的體現，並向行業和用戶證明國產手機並不只有價格優勢。同時，這也將為國產手機一直以來難以向中高端市場發展提供案例並打下基礎。

需要注意的是，受限於當前主流的電池材質和技術限制，因此無論是何種快速充電方式，其生效的範圍都有一個頂端值。當快速充電跑完了前面的賽程之後，剩餘的電量必須是以「涓流充電」的方式緩慢充入設備的。這樣可以保證電池過沖以及其他可能存在的安全問題，這也就是為什麼廠商公布的最終充滿電的時間往往比其快速充電的效率要額外長一些時間的原因。

工作原理

在充電時，充電器會將電流輸送到電池中去，然後電池會將電能儲存起來。在確定的電壓條件下，增加電流意味著功率增加，從而能夠更快地將電池充滿。不過這也需要涉及充電過程的各個零部件都需要承受更高的功率。因此，如果不同的充電器有著不同的充電電流的話，那麼即便為同一台手機充電，充電時間也會有所不同。

智能手機或者平板電腦中都存在一個管理電路用於限制充電電流以防止過高的功率引起危險。當然，充電器在正常情況下輸出的電流並不會超過最高電流限制。目前大多數的手機充電器在充電池時都會將高壓交流電轉化為5V和標定電流的直流電。

不難看出，提高充電電流限額將會增加充電速度。高通Quick Charge 1.0技術最高支持10W的充電功率，這意味著在5V的充電電壓下，充電電流可以達到2A。而Quick Charge 2.0在Quick Charge 1.0的基礎上將最大充電功率進一步增加到了36W，因此大大縮短了充電時間。Quick Charge 2.0技術分為A級和B級兩種標準，其中A級標準適用於智能手機、平板電腦以及其它攜帶型電子設備。

根據高通給出的數據，Quick Charge 2.0 A級標準規定的最大充電電流為3A，如果在5V的情況下，充電功率就為15W，因此充電速度要比最高支持10W的Quick Charge 1.0技術更快。

此外，Quick Charge 2.0還支持5V、9V和12V三種電壓，從而進一步提升充電功率。這意味著一台高電壓充電器可以適配更多設備，而且可以抵消劣質充電線和較長充電線帶來的電壓損耗，從而保證充電的效率。

Quick Charge 2.0和Quick Charge 1.0設備之間也相互兼容，但只有搭配支持Quick Charge 2.0的設備時，Quick Charge 2.0充電器才能發揮最高3A的充電電流。

用電腦充電

除了充電器之外，有時人們也會使用電腦上的USB介面來充電。但值得一提的是，目前廣泛使用的USB 2.0和USB 3.0分別支持0.5A和0.9A的電流，某些為充電特別設計的USB 3.0介面的最高輸出電流也僅僅達到了1.5A。因此，由於最高電流還達不到2A，使用Quick Charge 1.0和Quick Charge 2.0設備在使用同一個USB介面充電時的充電速度也並不會有區別。

為何需要一個新充電器

目前市面上手機等電子設備的充電器的最高電流都在1A至2A之間，因此如果想發揮Quick Charge 2.0最高3A的充電電流的話，需要藉助輸出功率更高的充電器。理論上來說Quick Charge 2.0支持所有輸出電流達到3A並且輸出電壓達到5V的充電器。當然，如果你用這樣的高功率充電器為一台Quick Charge 1.0設備充電的話，設備會自動將電流限制為2A。需要注意的是，由於可能會錯誤識別成USB連接，因此不支持Quick Charge技術的設備可能無法發揮高功率充電器的優勢。

品牌之間相互兼容

雖然很多廠商已經或者即將推出支持Quick Charge 2.0技術的快速充電器，但消費者並不需要為更換設備而擔心，因為Quick Charge 2.0充電器和設備之間是相互兼容的，就算品牌之間混搭也不成問題。比如摩托羅拉和HTC已經分別推出了Turbo Charger 2.0和Rapid Charger 2.0快速充電器，支持以5V電壓和3A電流為設備充電，而由於這兩款充電器都採用了高通Quick Charge 2.0技術，因此其實兩者的充電效果並沒有區別。當然，在技術規格中，廠商也會註明是否支持Quick Charge 2.0。

儘管目前市面上能買到的Quick Charge 2.0充電器還不算太多，但是隨著大電量電池的流行，Quick Charge 2.0很快也將被廠商廣泛採用。而且由於Quick Charge 2.0支持驍龍800處理器，因此今年和去年推出的幾乎所有旗艦機型都將支持3A充電電流，所以持有上代旗艦機型的用戶也可以放心地使用Quick Charge 2.0充電器來節省寶貴的充電時間。