2024年10月8日发(作者:将以南)
35分钟充满80%!QC3.0快充原理深度分析
QC3.0快充移动电源的上市,其一般手机只需充电约35分钟即可将电量从0%增至80%
的性能广受消费者青睐。相比于QC2.0,QC3.0的充电速度最高可提升38%。那么,基
于QC3.0协议的快充模式究竟有何神奇之处,使得它较于QC2.0在充电速度上有如此大
的提升?下面,将为大家介绍传统充电模式、基于QC2.0以及QC3.0协议的快充模式的
原理与区别。
我们知道,传统的锂电池充电过程为
小电流恒流预
充电(一般为
从物
100mA)
电池电压升至3V,
电池状态趋于稳定
大电流恒流
充电(标准
为260mA)
电池电压升至
4.2V,充电电流减小
恒压充电
(电压为
5V)
图1 传统锂电池充电过程
根据计算公式,功率(P)=电压(U)x电流(I),在电池电量一定的情况,功率标志着充电
速度,而要加快充电速度,即意味着增大充电电压和充电电流。然而usb延长线并非纯
导体,提升电流会带来相当大的损耗,故而单纯提高电流并不可取。
QC2.0在此基础上定义了3种充电规格,即5V/2A、9V/1.2A、12V/1A,充电器检测输出
端的充电状态控制充电器输出功率,在这三种状态中切换,实现最大限度提升速度的同
时有效减少输出电流来降低usb延长线上的功率损耗。但充电器充电器输出电压切换时
会造成元器件功率损耗,造成手机发热。
QC3.0则是在2.0的基础上,以200mV为阶跃,提供3.6V到20V的工作电压动态调节,
这样不仅优化了手机内的DC/DC效率,消除了QC2.0中固有的会在电压切换时造成的
手机发热问题同时也简化了无线充电器架构。
图2 基于QC2.0、QC3.0协议模式下电压电流变化曲线
基于QC3.0协议快充模式下,并联模组同时使用时,QC3.0的充电速度比QC2.0最高可
提升27%的快充速度,或能减少45%的功率损耗。
单模组使用时,30min充电时间内,传统充电、基于QC2.0以及QC3.0协议模式下充电
量对比
图3 30min时间内,传统方案、QC2.0与QC3.0充电量对比
总结:手机快充的出现,极大的缓解了用户日益增长的玩机需求与近乎停滞不前的手机
电池技术之间的矛盾。QC3.0作为快充协议新标杆,虽目前未得到广泛支持和应用,但
其应用充电速度快、损耗低等特点在未来市场上的潜力和价值可见一斑。
2024年10月8日发(作者:将以南)
35分钟充满80%!QC3.0快充原理深度分析
QC3.0快充移动电源的上市,其一般手机只需充电约35分钟即可将电量从0%增至80%
的性能广受消费者青睐。相比于QC2.0,QC3.0的充电速度最高可提升38%。那么,基
于QC3.0协议的快充模式究竟有何神奇之处,使得它较于QC2.0在充电速度上有如此大
的提升?下面,将为大家介绍传统充电模式、基于QC2.0以及QC3.0协议的快充模式的
原理与区别。
我们知道,传统的锂电池充电过程为
小电流恒流预
充电(一般为
从物
100mA)
电池电压升至3V,
电池状态趋于稳定
大电流恒流
充电(标准
为260mA)
电池电压升至
4.2V,充电电流减小
恒压充电
(电压为
5V)
图1 传统锂电池充电过程
根据计算公式,功率(P)=电压(U)x电流(I),在电池电量一定的情况,功率标志着充电
速度,而要加快充电速度,即意味着增大充电电压和充电电流。然而usb延长线并非纯
导体,提升电流会带来相当大的损耗,故而单纯提高电流并不可取。
QC2.0在此基础上定义了3种充电规格,即5V/2A、9V/1.2A、12V/1A,充电器检测输出
端的充电状态控制充电器输出功率,在这三种状态中切换,实现最大限度提升速度的同
时有效减少输出电流来降低usb延长线上的功率损耗。但充电器充电器输出电压切换时
会造成元器件功率损耗,造成手机发热。
QC3.0则是在2.0的基础上,以200mV为阶跃,提供3.6V到20V的工作电压动态调节,
这样不仅优化了手机内的DC/DC效率,消除了QC2.0中固有的会在电压切换时造成的
手机发热问题同时也简化了无线充电器架构。
图2 基于QC2.0、QC3.0协议模式下电压电流变化曲线
基于QC3.0协议快充模式下,并联模组同时使用时,QC3.0的充电速度比QC2.0最高可
提升27%的快充速度,或能减少45%的功率损耗。
单模组使用时,30min充电时间内,传统充电、基于QC2.0以及QC3.0协议模式下充电
量对比
图3 30min时间内,传统方案、QC2.0与QC3.0充电量对比
总结:手机快充的出现,极大的缓解了用户日益增长的玩机需求与近乎停滞不前的手机
电池技术之间的矛盾。QC3.0作为快充协议新标杆,虽目前未得到广泛支持和应用,但
其应用充电速度快、损耗低等特点在未来市场上的潜力和价值可见一斑。