4.5A快充
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有人说手机快充毁电池,真的假的?电池快充的原理是什么?手机技术飞速发展,但手机电池续航能力不足以满足用户日常使用,却是限制手机应用的一个瓶颈。
虽然大电池可以增加续航,但它的大容量是需要增加体积去换取的,你似乎不敢想象手机又要回到砖头机时代。
不过随着快充技术的蓬勃发展,似乎让整个业界看到了希望,众多手机快充解决方案应运而生。
快充的理论依据快充的诞生是适应市场的需求,同时也是有科学的理论依据的。
电池的能量W=P(功率)×T(时间)因此可以看出,在电池的能量也就是电池容量一定的情况下,增加功率可以减少充电时间,功率越大,充电时间才会越短。
另外P(功率)=U(电压)×I(电流)也很容易得出三种方法可以提升功率:提升电压,提升电流,电压、电流均同时提升。
快充的类型目前手机快速充电技术毫无疑问是增大充电的功率缩短充电时间来实现快充的目的,但采用增加功率的方法一般是提升电压或提升电流,所以现有的快充技术主要分为两大类:低压大电流快充、高压快充。
低压大电流快充低压大电流快充以OPPO VOOC技术为典型代表。
由于该技术的充电电流较大(4A-4.5A),所以对线损R的要求非常高,不然I*I*R的损耗会比较大。
所以VOOC使用用专属的充电头和USB 连接线,而且需要两者配套才能实现快充。
整个充电系统的硬件成本很高,而且不能使用其他家的充电头和USB数据线。
总的来说兼容性较差。
当然充电5分钟,通话两小时的广告词还是深入人心。
高压快充高压快充以高通Quick Charge 3.0技术、联发科Pump Express Plus技术为典型代表,其实高压快充的原理都类似,主要是充电头集成了快充协议IC,区别在于各家快充类似识别时握手协议不一样。
集成了快充协议的充电头和手机快充设备握手成功后都对应输出各自快充高压,识别不到快充的手机设备输出5V,转为5V的标准充电。
目前各家的高压快充技术都兼容5V的普通充,可以给不支持快充的手机充电。
荣耀8xmax对比荣耀note10哪个好为大家介绍一下荣耀8x max和荣耀note10配置参数对比,感兴趣的快来看看吧!荣耀8x max和荣耀note10配置参数对比:荣耀8X Max是全球首款通过德国莱茵TüV认证的护眼手机,屏幕可有效过滤导致眼疲劳的有害蓝光,结合自适应色温亮度调节,减少长时间使用手机对眼睛的伤害。
屏幕方面:荣耀8X Max采用了7.12英寸珍珠屏,拥有6.3英寸的握持手感,屏占比达到了90.05%。
荣耀Note10采用了6.95英寸AMOLED材质的全面屏设计,屏幕比例为18.5:9,支持HDR10格式视频播放,通过AI画质增强,可将视频画质提升20%,并支持对称式双扬声器杜比全景声音效。
荣耀Note10 机身采用金属氧化物纳米镀层,整体造型圆润,握持感更好。
其背部为玻璃材质,采用流光设计,一共有幻影蓝、幻夜黑两种配色。
配置方面:荣耀8X Max搭载了两种平台:骁龙636和骁龙660。
其中骁龙636版本配备了4GB内存,提供64GB和128GB两种存储规格,骁龙660版本配备6GB内存+64GB 存储。
荣耀Note 10搭载了麒麟970处理器,搭载GPU Turbo技术,这是一项软硬协同的图形加速技术,能够大幅提升GPU的图形处理效率,而且GPU Turbo技术还可以降低手机的功耗。
荣耀Note 10搭载了PC级别液冷散热管,散热管和MacBook Air一样。
The Nine 液冷散热技术将手机的总体散热技术提升41%,CPU*温度可以降低10度。
拍照方面:荣耀8X Max后置1600万+200万AI双摄,可实现22种拍摄类型高达500多种场景的自动识别,针对性进行优化渲染处理,拍摄照片清晰自然。
续航方面:荣耀Note 10内置了5000mAh大电池,可以实现追剧17.5小时或在线视频15小时,续航比iPad mini还长。
荣耀Note 10支持5V 4.5A超级快充,支持PC模式,支持1080P无线以及有线投屏,外放和耳机都支持听声辨位,支持NFC,同时还有息屏显示,AI智能助手等功能价格方面,荣耀8X Max 4GB+64GB版售价1499元,4GB+128GB版售价1799元。
车载充电器产品测试标准1. 输入特性1.1 额定输入电压 DC 12-24V1.2 最低输入电压 DC 10V1.3 最高输入电压 DC 30V1.4 输入过压保护电压 DC 32~35V,输入耐压≥36V1.6 输入欠压保护电压 DC6~8V1.5 12V 满载输入电流<3000mA2. 输出特性2.1 额定输出电压普通充 DC5V±0.25V快充 3.4V~12.6V2.2 输出电压普通充空载:5.0~5.3V满载:4.7~5.2V【输出线损在 2A 负载下小于 250mV】QC3.0 快充空载:3.4V~12.6V满载:3.2~12.6V【输出线损在 2A 负载下小于250mV】2.3 输出 USB 口识别电压普通安卓协议:D+ D-短接苹果 2.4A 协议:D- 2.0V D+ 2.7V自动识别协议:D- 2.7V D+ 2.7V2.4 输出线补 100mV~300mV【2A 负载】2.5 输出额定电流普通充 2.1A/2.4A/3.1A/3.6AQC3.0 快充 3.2V~6.5V/3A 6.5V~9V/2A 9V~12V/1.5A2.6 输出额定功率普通充 5W/12W/15W/18W快充 18W2.7 输出效率:满载成品带线≥80%【工程室测试线】2.8 输出指示白蓝光 LED/蓝光数码管显示输出电压及电流2.9 输出纹波、噪音输出端并接 10UF 与 0.1UF 电容,示波器带宽限制20MHz,纹波<150mV3.0 软启动功能3.0 保护功能3.1 输出过流保护2.1A:2.5~3.0A2.4A: 2.8~3.3A3.1A:3.5~4.0A3.6A:3.9~4.5A3.2 输出短路保护短路后输出电压电流为 0,并进入打嗝状态,降压芯片不发热,短路移出后恢复输出3.3 过功率保护输入端接入 63V4A 保险丝3.4 过温度保护输出过载,IC 温度超过 125℃~145℃时电路保护,停止输出,温度降到120℃以下,恢复输出4.0 可靠性4.1 温升在常温 25℃下,输入端接入 12V,输出端满载,20 分钟后外壳温度在 60℃以下4.2 连续工作时间在输入 12V 时,输出满载,连接工作 96 小时,充电器无损坏4.3 平均无故障时间在常温下,输入 12V,输出 80%负载情况下,平均无故障时间为 2000小时4.4 跌落实验产品从 3000px 处落下 6 次,落下的方向任意,落在硬地板上,实验后与实验前状态比较没有损伤,电气性能正常4.5 输出 USB 口寿命输出 USB 口连续拔插 3000 次,输出电压在规定范围内。
快充天天用,但这些快充协议,你真的懂吗?如今我们的生活离不开手机,而手机离不开电。
没电就没手机,很多人会因此而陷入恐慌。
于是手机的电池也就越做越大,甚至后来忘了是OPPO还是VIVO最先提出了“充电5分钟通话2小时”,实际这说的就是快速充电功能。
但正所谓快充天天用,但背后的快充协议,又有多少人真的懂呢?作为一枚已经做了2期关于快充头功率密度横比的创作者,好歹也要先弄懂快充的来龙去脉。
所以我利用做功课之余,特意梳理了这份关于快充协议的科普,希望对各位有所帮助吧。
一、骁龙之火——高通QC快充(Quick Charge)对于安卓手机用户来说,QC快充应该是我们最早接触到的快充协议了。
QC快充的全名是Quick Charge,它是美国高通公司专门为配备Qualcomm骁龙处理器的手机所开发的新一代快速充电技术。
时至今日,QC快充已经发展到了5.0时代,而每一代的QC其实都是截然不同的,以至于许多人都会搞糊涂了。
1、已经作古的QC1.0作为第一代的QC快充,QC1.0发布于2013年,那还是三星Galaxy S4对比HTC One的时代。
但很可惜QC1.0并不是最早的快充协议,因为USB PD1.0早在2012年7月就已经发布了。
在这之前,我们认知当中的手机充电从来都是五福一安——5V电压1A电流,总功率5W。
由于功率=电压x电流,所以想要提高充电的效率,无非就是要么提高电压,要么加大电流。
QC1.0选择的就是借助一个电源管理集成电路(PMIC),当识别到输出端和接收端都能支持QC1.0快充协议时,就会自动把输出电流提高到2A。
因此,QC1.0最高可以提供10W的充电功率,理论上可以让充电效率提高40%,让原本需要4小时的充电缩短到3小时内完成。
2、真正的快充——QC2.0其实QC2.0的发布几乎是跟QC1.0上市是同步的,因为高通早在2013年推出的Qualcomm骁龙800上已经集成了Q C2.0快充方案。
PD协议和QC协议的区别充电技术应考虑的问题(1)电池的接受能力充电就是将能量传递到电池内,那首先得考虑一下电池的接受能力。
以目前市面上比较流行的苹果,华为,小米为例,电池容量都不超过3000mAH。
按照4.35V作为最高电压,1.5C充电来看,最大可能接受的充电功率约为20W,当然,这是极限情况。
除了功率接收能力,还要涉及到电流接受能力。
在1.5C充电时,3000mAH的电池充电电流将达到4.5A,因此,电池触点和电芯内部的电流传输结构都要进行必要的优化。
(2)适配器的功率提供能力在不考虑接口承受能力的情况下,20W功率对适配器来说是轻而易举。
但是传统的MicroUSB接口,在标准规范里面最大电流承载能力是2A,最高电压是5.25V。
仅仅有10.5W,无法达到20W的要求。
怎么解决这个问题呢?显然有两种解决方案,增大电流,或者提升电压。
如果不改动物理接口,增大电流是不可能的选项,所以,提升电压,是MicroUSB时代的唯一选项,这就是高通QC快速充电方法的由来。
所以,我们可以看到,1.5A是QC标准比较推荐的电流,因为2A是MicroUSB的极限,业界的普遍共识是,不要把器件用到极限值,而是要预留余量。
在这方面,OPPO与高通走了相反的道路,他们给MicroUSB在物理上打了补丁,增加了额外的接触针,专门用来传输大电流。
最大充电电流达到了4.5A,但是电压维持在5V不变。
同样达到了超过20W的功率传输。
而Type-C接口的出现,让这个问题不再存在,因为TYPE-C口最高支持5A输入电流,完全能够满足现有手机电池的快速充电需求。
(3)手机的充电管理及散热能力手机的充电管理及散热能力。
充电管理,必然涉及到电压变换,恒流控制等环节,带来充电效率的下降和散热问题。
因此,理论上最佳的充电设计方案是,手机内部不做充电管理,完全交给外部适配器去控制。
在这一点上,QC是比较吃亏的,因为高电压低电流输入,必然导致手机内部要进行能量转换,变为低电压和大电流。
关于电动两轮车用充电器充电问题分析发表时间:2020-12-24T06:05:10.810Z 来源:《中国电业》(发电)》2020年第21期作者:王玉鹏[导读] 没有像手机充电器一样统一,一般由各品牌电动自行车整车生产企业各自规定,种类繁多。
身份证号码:12011319870831**** 天津市 300000摘要:电动自行车充电器可以有效提升用户充电的效率,为用户提供更为有效的充电帮助,但同时也会带来很大的安全风险。
如果产品质量不佳,就有可能使得充电过程中存在安全问题。
基于此,本文就电动两轮车用充电器充电问题进行简要阐述。
仅供业内同行参考。
关键词:电动两轮车;充电器;充电问题一、电动两轮车概述本文所述的“电动两轮车”,可理解为电动自行车、电动轻便摩托车、电动摩托车,以及前几年曾经出现的大量“超标”电动自行车。
而“电动自行车”的概念,是国家标准GB17761《电动自行车安全技术要求》定义的蓄电池标称电压应小于或者等于48V的车。
所以,“电动自行车用充电器”特指用于标称电压不大于48V的充电器。
由于这些车辆所使用的充电器,在工作原理、制造方法、销售渠道、使用方法上,没有本质的区别,只是电压、功率有所不同,所以本文统称“电动两轮车用充电器”。
电动两轮车用充电器是一种能量转换装置,作用是把交流电网提供220V交流电通过转换变成蓄电池可以接受的24~72V的直流电,对电动两轮车的储能器件蓄电池进行充电,把电网的能量转移到蓄电池中存储起来。
常见的充电器有铅酸蓄电池充电器和锂离子蓄电池充电器。
充电器的输入电源为220V50Hz交流电,输出一般为电压24~72V、电流1.0~4.5A的直流电,快充式充电器一般电流10~20A,功率150~600W。
电动两轮车用充电器的充电原理,目前多使用三段式充电方法进行充电,有少部分采用脉冲式充电器。
现在也有部分产品在三段式充电前,增加了一段预充电模式的设计。
一般设计为Ⅱ类电器。
USB Type C PD快充充电协议苹果9V2A快充篇“充电5分钟,通话1小时”这句洗脑般的广告词,加剧了手机厂商,往快充这两个字发展的趋势。
小米,华为,三星,魅族,vivo,oppo等等手机厂商,在上两年包括现在,新款手机都是必备的快充充电技术,有9V2A的高压快充(小米,华为,三星,魅族,VIVO),有5V4.5A 的低压大电流快充(OPPO,华为)。
离题,我们继续说会苹果充电话题来。
如下图,图一是苹果12W(5V2.4A)的充电器,一般都是搭配IPAD的,图2这个大家都很熟悉,很多人都用过的5W(5V1A)充电器。
现在,请注意一下,上图两款充电器的插口形状,这是叫USB TYPE A的USB母座,下图的数据线的是叫USB TYPE A的USB公头,公母搭配的。
USB TYPE A的USB口只有4个功能脚:正极和负极,D+信号和D-信号脚。
为什么介绍了苹果上面的数据线和充电器呢?就是为了下面PD快充介绍的一个重要的一点:PD快充跟USB TYPE A接口没关系。
必须是另外一种USB口才能做到PD快充。
其实从IPHONE8起后续发布的IPHONEX,IPHONEXR,IPHONEXS及最近新出的IPHONE11系列,均带了PD快充的18W(5V3A,9V2A)快充充电协议。
通过爱思助手这个电脑管理苹果软件,上面也能检测到手机启动了5V3A的15W PD 快充功能,为什么不是9V2A呢? 因为我的笔记本的USB接口比较弱就只有5V3A,没有9V功能。
现在我们要简单讲讲什么是PD快充充电协议了首先PD快充充电协议,是另外一个USB接口:USB TYPE C接口。
PD快充充电协议是基于USB TYPE C接口为前提下,才诞生的一个快充充电协议名称:PD快充充电协议。
PD快充充电协议是通过USB口的CC引脚来通讯握手协议的,USB TYPE A只有正极,负极,和D+,D-这四个引脚,没有CC引脚。
一种在手持设备上实现4.5A快充低成本方法
涉及领域
本方法支持使用单节锂电池供电手持设备,如手机,PAD等。
背景说明
常规手持设备因充电器及充电线限制导致最大充电电流只有2A。
以手机为列,常规充电器额定输出5~10W及USB充电线额定过流2A,限制了手机最大充电电流。
目前市面新兴的2种大电流充电方案,低压大电流充电方案以及高压小电流充电方案,都存在不同的缺陷。
OPPO低压大电流快充方案虽然能达到4.5A充电电流,但不同于常规充电,这种充电方案需要搭配专用充电器及充电线,不仅成本高昂,且很难在市场上普及。
另一种高压低电流快充方案理论上能达到4.5A充电电流,但因电源转换效率过低,充电IC发热严重,实际使用充电电流很难大于3A。
本快充方法在保证充电IC低温升的同时支持最大4.5A静态充电电流,且支持市面常规充电器充电,是一种安全性及性价比高的快充方法。
实现说明
本快充原理仍是高压小电流方式。
与传统单路充电方式不同,本快充通过2路主板端2路充电管理实现传统充电方案,即主板端采用2路充电IC以并联形式连接充电器支持MTK PE+协议可调输出电压,能提供5V@2A/7V@2A/9V@2A/12V@2A 4档升压电压,充电IC需要支持输入电流可控,高输入耐压值。
CPU通过MTK PE+协议检测充电器类型是否为快充还是普通充电器。
检测到普通充电器,充电器输出默认5V@1A,充电模式为普通充电模式。
检测到快充充电器,充电器通过MTK PE+升压协议调节输出为9V@2A,充电模式为3A快充模式。
图1是传统充电本快充的区别示意图
图1 传统充电方式与本充电区别示意图
具体实施方式
本充电系统有可调充电器,充电线,2个充电IC,MCU,大电流充电电池组成,各模块功能如下:
图2是硬件架构示意图。
图2 硬件架构示意图
●可调充电器:使用IWAT电源控制芯片的充电器。
支持MTK PE+充电协议,可调
输出4档输出5V,7V,9V,12V 最大输出功率16.2W。
充电器通过检测充电线上
电流波动是否与PE+协议匹配并完成升压。
本快充方法使用PE+指令有电压逐级升
压及直接降压至5V这二种指令。
逐级升压指令即与协议匹配的升压指令,直降5V
只需限制充电线电流0mA 250mS以上即可。
●充电线:支持USB 2.0 Hi-Speed Specification 6.6.3 及线规24AWG/2C。
●充电IC:使用2颗TI公司bq25892充电控制芯片。
该芯片是款由I2C控制5A单节
电池充电IC,集成了电源路径管理和OTG功能。
特性如下:
1)高效率:高电源转换效率90%
2)高精度:充电电压精度0.5%,电流精度7%
3)支持MTK PE+协议
4)支持IR补偿功能,最高补偿112mV
5)支持PP功能,内置低阻抗MOS,阻抗约12mΩ
●MCU功能如下:
1)通过2路IIC总线控制2路充电IC,包括PE+协议命令发送,2路充电的协调
工作,充电模式配置等
2)检测充电器输出电压以判定充电器模式
3)检测主板,电池温度以实现动态温控充电
本快充方案通过I2C总线及ADC采样实时控制及保护整个充电流程。
充电流程分为如下几部分。
1)电池电压<系统开机电压,低电压充电
2)系统开机电压<电池电压<电量80%,快充OR 标准充电器类型识别
3)快充充电流程:
电池电量0%~90%,快充充电器高压9V充电直至电池电量90%
电池电量>90%,标准充电器(5V)输出充电直至电量100%
图3是软件流程示意图。
图3 软件流程示意图
●低压充电流程说明
因为PE+协议的识别是通过更改USB充电线上的最大最小电流实现的,所以当系统
端检测电池电压过低时,会控制充电IC使用固定小电流充电,直至电池电压大于
开机电压。
当电池电压过低时,如果此时处于PE+最小限流阶段,则会导致系统开
机不稳定。
所以为保证系统3开机的稳定性,当电池电压<开机电压时,充电IC
使用固定小电流充电。
初始电池电压大于开机电压时,直接进入充电器类型识别流程。
●充电器类型识别说明
快充充电器有5V/7V/9V/12V 4档,本快充充电使用的PE+指令有电压逐级升压及直
接降压至5V这二种指令。
逐级升压有特殊的升压指令,直降5V只需维持充电线
上电流0mA 250mS以上。
当电池电压大于系统开机电压且此时电量百分比<85%时,充电IC通过I2C总线按照PE+协议控制充电IC的输入最小及最大限流值,协议发送完延时适当时间后(一般500mS),系统端会检测充电器输入电压是否为快充升压值。
如果是则发送第二次升压指令,直至充电器输出电压为软件预设值9V。
当电池电量>85%时,此时系统端不会进行充电器类型识别流程,默认为标准充电器模式。
●快充充电流程说明
系统识别为快充充电器后,软件首先更改充电器的输入限流1.8A,输入限压10V,恒压电压4.35V以及开启IR补偿提高充电效率(补偿电阻为电池保护板内阻)。
在确保输入功率不受限制以及正确的输出寄存器后,后将充电电流寄存器设置为3A。
正常情况下充电由恒流转至恒压状态。
当电池电量充至90%时,为降低电源转换功耗,系统端通过I2C总线发出降压指令使充电器输出由9V降至5V(维持充电线上电流0mA 250mS以上)。
此时充电变为普通充电直至充电结束。
●标准充电器充电流程说明
系统识别为标准充电器后,充电IC通过DPM功能限制输入电压输入电流保证匹配不同的普通充电器。
●充电稳定性及安全性说明
因PE+升压协议识别是通过采样充电线电流值实现的,并不是真正的同步或异步传输指令。
为确保充电器类型不被误识,通过发送多次升压指令来确保识别精度,即每条逐级升压指令通过发送5次PE+协议,当首次发送的5次升压指令均无效后,系统默认为普通充电器。
当7V至9V的5次升压指令无效,系统认为充电器的9V 输出档位处于异常,此时进入7V快充阶段。
确保充电识别的稳定性。
此外系统端通过实时采集电池及主板的温度来动态调控充电电流,将设备温升降至最低,确保设备良好的体验性及安全性。