Szybkie ładowanie — Quick Charge

ładowarka USB obsługuje QC3.0

Quick Charge (QC) to zastrzeżony protokół ładowania baterii opracowany przez firmę Qualcomm , służący do zarządzania energią dostarczaną przez USB , głównie poprzez komunikację z zasilaczem i negocjowanie napięcia.

Funkcja Quick Charge jest obsługiwana przez urządzenia takie jak telefony komórkowe działające na układach SoC Qualcomm oraz przez niektóre ładowarki; zarówno urządzenie, jak i ładowarka muszą obsługiwać QC, w przeciwnym razie ładowanie QC nie zostanie osiągnięte. Ładuje akumulatory w urządzeniach szybciej niż pozwala na to standardowy port USB, zwiększając napięcie wyjściowe dostarczane przez ładowarkę USB, przy jednoczesnym zastosowaniu technik zapobiegających uszkodzeniom akumulatora spowodowanym niekontrolowanym szybkim ładowaniem i wewnętrznej regulacji napięcia wejściowego.

Większość ładowarek obsługujących Quick Charge 2.0 i nowsze to adaptery ścienne, ale jest ona zaimplementowana w niektórych ładowarkach samochodowych , a niektóre banki mocy używają go zarówno do odbierania, jak i dostarczania ładunku.

Quick Charge jest również używany przez zastrzeżone systemy szybkiego ładowania innych producentów.

Detale

Quick Charge to zastrzeżona technologia, która pozwala na ładowanie urządzeń zasilanych bateryjnie, głównie telefonów komórkowych, na poziomach mocy przekraczających 5  V przy 2  amperach , a więc 10 watów dozwolonych przez podstawowe standardy USB — nie biorąc pod uwagę USB Power Delivery (USB PD). ) standard — przy jednoczesnym zachowaniu zgodności z istniejącymi przewodami USB .

Podwyższone napięcia pozwalają na przepychanie większych ilości mocy (mocy) przez miedziane druty kabla bez dalszego ich nagrzewania i ryzyka uszkodzenia cieplnego , ponieważ ciepło w przewodzie jest powodowane wyłącznie przez prąd elektryczny .

Inną zaletą podwyższonego napięcia, opisanego w prawie Ohma § Inne wersje , jest jego lepsza zdolność do przechodzenia przez dłuższe kable USB dzięki kompensacji spadków napięcia na przewodach o wyższej rezystancji .

Wiele innych firm ma własne konkurencyjne technologie, w tym MediaTek Pump Express i OPPO VOOC (na licencji OnePlus jako Dash Charge ), z których ta ostatnia podnosi prąd, a nie napięcie zasilania, aby zmniejszyć ciepło z wewnętrznej regulacji napięcia, ale polega na grubszym Przewody USB do obsługi prądu bez przegrzania , jak opisano w VOOC § Technologia .

Chociaż nie jest to publicznie udokumentowane, protokół (np. negocjacje napięcia między urządzeniem a ładowarką) został poddany inżynierii wstecznej , a niestandardowe napięcie można ręcznie zażądać od ładowarki za pomocą obwodu wyzwalającego, który symuluje negocjacje z urządzeniem końcowym.

Aby korzystać z funkcji Quick Charge, zarówno host dostarczający energię, jak i urządzenie muszą je obsługiwać.

Quick Charge 2.0 wprowadził opcjonalną funkcję o nazwie Dual Charge (początkowo zwaną ładowaniem równoległym), wykorzystującą dwa PMIC do podziału mocy na 2 strumienie w celu obniżenia temperatury telefonu.

Quick Charge 3.0 wprowadził INOV ( inteligentne negocjacje dla optymalnego napięcia ), technologie oszczędzania baterii, HVDCP+ i opcjonalnie Dual Charge+. INOV to algorytm, który określa optymalny transfer mocy przy jednoczesnej maksymalizacji wydajności. Battery Saver Technologies ma na celu utrzymanie co najmniej 80% pierwotnej pojemności akumulatora po 500 cyklach ładowania. Qualcomm twierdzi, że Quick Charge 3.0 jest nawet o 4–6°C chłodniejszy, o 16% szybszy i 38% bardziej wydajny niż Quick Charge 2.0, a Quick Charge 3.0 z Dual Charge+ jest nawet o 7–8°C chłodniejszy, o 27% szybszy i 45% bardziej wydajny niż Quick Charge 2.0 z podwójnym ładowaniem.

Quick Charge 4 został ogłoszony w grudniu 2016 roku wraz ze Snapdragonem 835 . Quick Charge 4 obejmuje HVDCP++, opcjonalne Dual Charge++, INOV 3.0 i Battery Saver Technologies 2. Jest kompatybilny ze specyfikacją USB-C i USB PD, obsługując powrót do USB PD, jeśli ładowarka lub urządzenie nie są kompatybilne. Jednak ładowarki Quick Charge 4 nie są wstecznie kompatybilne z Quick Charge. Posiada również dodatkowe zabezpieczenia chroniące przed przepięciem, przetężeniem i przegrzaniem, a także wykrywanie jakości kabla. Qualcomm twierdzi, że Quick Charge 4 z Dual Charge++ jest do 5°C chłodniejszy, 20% szybszy i 30% bardziej wydajny niż Quick Charge 3.0 z Dual Charge+.

Quick Charge 4+ został ogłoszony 1 czerwca 2017 r. Wprowadza inteligentne równoważenie temperatury i zaawansowane funkcje bezpieczeństwa, które eliminują gorące punkty i chronią przed przegrzaniem, zwarciem lub uszkodzeniem złącza USB-C. Funkcja Dual Charge++ jest obowiązkowa, podczas gdy w poprzednich wersjach funkcja Dual Charge była opcjonalna. W przeciwieństwie do Quick Charge 4, Quick Charge 4+ jest w pełni wstecznie kompatybilny z urządzeniami Quick Charge C 2.0 i 3.0.

Quick Charge 5 został ogłoszony 27 lipca 2020 r. Dzięki mocy do 100  W, w telefonie komórkowym z  baterią 4500 mAh, Qualcomm zapewnia 50% naładowania w zaledwie 5 minut. Qualcomm ogłosił, że ten standard jest kompatybilny z programowalnym zasilaczem USB PD PPS, a jego technologia może komunikować się z ładowarką podczas ładowania podwójnych ogniw i podwajać napięcie i natężenie. Na przykład pojedyncza bateria wymaga zasilania 8,8  V. Podwójne ogniwo może następnie poprosić ładowarkę PPS o wyprowadzenie 17,6 V i podzielić ją na pół na dwie oddzielne baterie, pobierając łącznie 5,6 amperów, aby osiągnąć 100 watów. Pierwszym telefonem z tą technologią był Xiaomi Mi 10 Ultra .

Szybkie ładowanie dla bezprzewodowego zasilania

25 lutego 2019 r. Qualcomm ogłosił szybkie ładowanie za zasilanie bezprzewodowe. Quick Charge for Wireless Power wraca do standardu Qi przez Wireless Power Consortium, jeśli ładowarka lub urządzenie nie są kompatybilne.

Wersje

Technologia Napięcie Maksymalny Nowe funkcje Data wydania Uwagi
Aktualny Moc
Szybkie ładowanie 1.0 Do 6,3 V 2 A 10 W 2013 Lwia paszcza 215, 600
Szybkie ładowanie 2.0 1,67 A, 2 A lub 3 A 18 W (9 V × 2 A) 2014 Lwia paszcza 200, 208, 210, 212, 400, 410, 412, 415, 425, 610, 615, 616, 653, 800, 801, 805, 808, 810
Szybkie ładowanie 3.0 3,6–22 V w krokach co 0,2 V. 2,6 A lub 4,6 A 36 W (12 V × 3 A) 2016 Lwia paszcza 427, 429, 430, 435, 439, 450, 460, 617, 620, 625, 626, 632, 650, 652, 653, 662, 665, 820, 821
Szybkie ładowanie 4 2017 Lwia paszcza 630, 636, 660, 710, 720G, 835, 845
Szybkie ładowanie 4+ Lwia paszcza 670, 675, 690, 712, 730, 730G, 732G, 750G, 765, 765G, 768G, 778G, 780G, 845, 855, 855+/860, 865, 865+, 870
Szybkie ładowanie 5 >100  W 2020 Lwia paszcza 888, 888+

Inne protokoły ładowania

Protokoły oparte na szybkim ładowaniu

Uwaga: są one kompatybilne z ładowarkami obsługującymi szybkie ładowanie

  • TurboPower ( Motorola )
  • Szybkie ładowanie Mi ( Xiaomi )
  • Adaptacyjne szybkie ładowanie ( Samsung )
  • BoostMaster ( Asus )
  • Szybkie ładowanie z dwoma silnikami ( tylko modele Vivo , przed 2020 r.)

Inne zastrzeżone protokoły

Porównanie do Pump Express

MediaTek Pump Express to technologia ładowania głównego konkurenta dostawcy chipsetów firmy Qualcomm, firmy MediaTek .

Wersje Pump Express, Pump Express Plus i Pump Express Plus 2.0 z 2014 i 2015 roku , konkurujące odpowiednio z Qualcomm Quick Charge 2.0 i 3.0, różnią się raczej przekazywaniem żądań napięcia do ładowarki za pomocą sygnałów modulacji prądu przez główne linie zasilania USB ( VBUS ). niż negocjowanie przez linie danych USB 2.0.

MediaTek Pump Express Plus (odpowiednik Quick Charge 2.0) obsługuje podwyższone poziomy napięcia 7, 9 i 12 woltów, z których pierwszy nie jest obsługiwany przez Quick Charge 2.0.

Podobnie jak jego odpowiednik Quick Charge 3.0, Pump Express Plus 2.0 obsługuje poziomy napięcia o drobniejszym ziarnie. Te z Pump Express Plus 2.0 mają napięcie od 5 do 20 woltów, z połową wolta między każdym krokiem (5,0  V, 5,5  V, 6,0  V, …, 19,5  V, 20,0  V). Jednak szerszy zakres napięcia Quick Charge 3.0 zaczyna się od 3,6 V z 0,2 V między każdym krokiem i wzrasta do 22 V (3,6  V, 3,8  V, 4,0  V, …, 21,8  V, 22  V).

Uwagi

Bibliografia

Zewnętrzne linki