最近常常听到一句某国产品牌的广告，叫做“充电5分钟，通话2小时”，相信大家都对此印象深刻。这句话虽然是一句广告，但是反映出了用户对于手机快速充电的渴求，而且客观上，对整个快充的概念，技术普及是有很大的推进作用的。今天，我们就给大家介绍一下，到底什么是快充，市面上有哪些比较流行的快充技术，以后充电还能更快吗？
首先，我们需要先纠正一个错误的观念，现在手机厂商在发布手机的时候，经常强调电池的容量很大，比如说某厂家发布会上，3080mAh的大容量电池是一个卖点。稍微懂点电子知识的人一看，这还不简单，这个电池只要我用3080mA的电流充电，1个小时就充满了。理论上这是没错的，但是长期以来片面的强调电流，导致有很多人都以为电池只是电荷的存储器，其实这是有问题的。电池实际上是能量的存储器，它的供电能力直接与能量挂钩，不仅跟存储的电量有关，还和输出的电压有直接关系。之所以大家没有关注电压，是因为手机上用的同类电池，电压都大同小异而已（一般是4.2V）。同样，我们说到充电技术，由于它是给电池补充能量的技术，一切也必须从提高实际输入电池的能量来考虑。
要提高能量传输的速率，就是要提高功率，而充电能量的来源就是充电器，因此提高充电器的输出功率实际上是一切快充的唯一办法。按照功率计算公式P=UI，要提高功率，无非只有提高电压和提高电流2条路可以走。因此在目前的技术发展上，出现了两种不同的派别：高电压充电和高电流充电。
虽然有这2条路可以走，但是目前大多数的快充技术都是走的高电压路线，通过提高电压，保持或略微提高一点电流，这样获得的功率也会随着电压增大的倍数而增加。这种方式有2点好处：一是简单易行，由于充电器、数据线和手机本身是串联关系，这样较低的电流对于数据线的要求也比较低，这就规避了线材的很多问题（这点其实大家看看淘宝上5块钱包邮的数据线就明白了，大电流在上面跑实在是不放心啊），质量较差的数据线也能有不错的兼容性；二是电流低在数据线上的能量损失也就小了。
不过这也带来了一个问题，充电器输出和充入手机的电压提高，但实际输入电池的电压并没有变化，毕竟你还是4V左右的锂电池嘛，这就意味着进入手机之后还要再次降压，这不仅会损失功率，而且这些功率会转化为手机本身的发热，反过来还会因为温度升高限制此后输入的功率，造成恶性循环。
那既然有这些个问题，我们就不做电压党了，我们改做电流党行不行？当然可以，前面说了，保持充电器原有的5V输出不变，提高电流，同样是可以提高充电器输出功率的。甚至我还可以适当的降压到4V左右输出，这还可以避免手机内部额外的降压工作，看上去很美。但是，这也带来了传输过程中的问题：不仅数据线上的传输功率损失变大了，而且这样大的电流超过了绝大部分数据线的可承受范围，甚至连USB的接口对大电流的支持都很差（Micro USB支持的最大电流就是1.5A，如果超出这个电流，就会因过度发热而影响寿命甚至损坏），这意味着厂家必须提供专门的大电流数据线，甚至需要改动USB的接口，否则就无法实现快充。这也是为什么目前电流党数量稀少的原因。（提示一下，著名的充电5分钟，通话2小时就是电流党的中坚力量。）
下面我们就从这2种路线各找一家代表性的厂家和技术来说一说。在前面的文章中我们提到过，USB官方组织之前并没有推出大一统的快充规范，而是在苹果，三星等厂家在推出了各自的充电标准之后，勉强推出了BC1.2来救场。但是BC1.2支持的5V，1.5A充电对于现今的手机电池容量来说，还是太慢了，所以在第二波的快充大战中，芯片厂家开始崛起和手机厂商一起来唱起了主角。
电压党的带头大哥是高通，高通推出的协议叫做Quick Charge，简称QC，简单明了。2017年的CES大会上已经发布了4.0版本，其基本配置如下（以针对手机的A版本为例，现在大部分支持快充的手机都是使用QC2.0A的标准）：
可以看出，从QC2.0开始，就是通过提高电压来提升充电速度。其主要是将充电电压从5V提高到9V/12V，并一直充到总电量的90%（这个值可由各手机厂商自行决定，85%也行），再通过涓流充电补充到100%的电量。这样导致的问题就是在以9V/12V电压快充时，电池电压4.2V与DC/DC转换电路的输出电压（比如12V）压差很大，带来了较大的功率损失并导致手机严重发热。为此，绝大多数手机厂商都会选择降低电流，从而减轻发热问题，比如配备的QC2.0充电器本身就只支持5V/2A、9V/1.8A、12V/1.5A，而不会真的达到比如12V/2A的功率。
由于QC2.0发热问题比较明显，所以高通推出QC3.0技术的出发点就是解决手机的接收效率问题。相比QC 2.0的固定电压调整（比如从5V直接到9V），QC3.0以200mV为一个渐进的单位。一开始充电的时候电压并不高，后来开始逐渐提升，提供从5V到12V电压的灵活选择。这样理论上手机可以在不同充电阶段，获得恰到好处的电压，达到预期的充电电流，使得电量损失最小化，改善手机发热的现象。
虽然QC3.0有着更高的充电效率，但其普及的进程却没有想象中的顺利。因为可以看出QC3.0仅仅是QC2.0的一个优化版本而已，我们可以将其理解为发热量更低的QC2.0，在充电功率相同的前提下很难明显缩减手机的充电时间。
难道QC3.0仅仅是高通为了卖芯片宣传的一个噱头吗？当然也不是，但是，要充分挖掘出QC3.0的潜力，还需要最新的USB Type-C接口来帮忙。
理论上，QC3.0除了能对电压进行200mA为单位的渐进管理的同时，还引入了名为“恒功率”的概念。比如，在保持18W充电功率的前提下，允许QC3.0以9V/2A、6V/3A或4.4V/4A的标准进行快速充电。然而，Micro USB接口的1.5A电流限制，让所谓的“恒功率”概念也只能停留在概念阶段，没有办法实现。
USB官方组织最新推出的USB Type-C标准，无论是接口还是数据线都可承载更大的电流。比如，随便一根Type-C数据线即可稳定支持3A的电流；只要通过认证，5A的Type-C数据线也不在话下，QC3.0和USB Type-C如果结合起来，看起来是有很美好的前景。
可惜，USB Type-C在手机领域的普及还需要时间，而QC3.0的“恒功率”特性也需要进一步的软硬件优化，估计到了QC4.0，一切都将准备就绪。
关于QC4.0，在去年的11月中旬，高通在发布下一代手机旗舰处理器835的同时也公布了QC4.0的快充技术，虽然官方通告中没有透露详细的规格参数，但据悉QC4.0有可能将会使用5V/5A和9V/3A的规格，最高28W的传输功率将在现有QC3.0的基础上再上一层楼。并且，QC4.0将完全支持Type-C和PD充电（PD-Power Delivery是Type-C引入的最新供电标准），让我们拭目以待吧。
我们介绍了电压党的带头大哥之后，再来看一下电流党的带头大哥OPPO。OPPO研发了一个名为VOOC的充电协议，其采用5V充电，OPPO的充电器一般输出为5V/4A，最新的也有5V/5A的。
这个看起来就简单了，不像高通的那样复杂，就是把USB官方推出的BC1.2协议所支持的5V/1.5A电流增加到了4A而已。但是实际上又没那么简单，如果真的这么简单的话，那高通不是成了冤大头了？花那么大力气去搞9V，12V的充电，还要协商半天，不如直接把电流增加到4A来得简单粗暴，效果还好。但是正像前面所提到的，标准的Micro USB接口，所支持的最大电流就是1.5A，现在大部分的数据线所支持的电流也就是2A以内，假如随意的提高电流到4A，那百分百会出问题。如果手机的USB接口电源pin损坏，短路，后果就是成为Note7第二。
因此OPPO的VOOC必须要采用原装（也就是专门定制）的充电器，数据线组合才能实现快充。我们来看一下OPPO在充电器和数据线上玩了什么把戏。数据线本身比较简单，只需要把线做的粗一点就可以了，但是连接器就需要专门定制了。
可以看出，OPPO的“闪充专用数据线”，在连接充电器这头的USB接口这里做了处理，它把电源和地的2个pin加宽，加厚，达到标准TypeA USB接口电源和地的2倍以上，以便传输4A-5A的电流。而在连接手机的Micro USB接口这边，更是增加到7个pin，同样是为了大电流而准备的。
OPPO的手机电池也是定制的，触点增加到了8个，这都是为了增加电流的传输通道。
这个东西就麻烦了。它不像高通的QC，只要兼容了协议，就可以实现快充。这个VOOC，还得换专门的硬件才行，虽然这是个很好的想法，但是不可避免的，对用户来说，是不够方便的。假如身边忘带了OPPO的充电器，普通的充电器就没有办法实现快充；甚至你忘了带OPPO的数据线，也没有办法实现快充，局限性还是显而易见的。
看到这里，读者朋友们估计有点郁闷了，既然以高通为代表的电压党和以OPPO为代表的电流党都有这样那样的问题，那到底有没有一种完美的解决方案能实现快充呢？它必须要有足够的兼容性，还要足够快的充电，最重要的是手机的发热还要低。。。答案当然是肯定的！
前面我们已经提到了一种全新的USB接口，Type-C接口，USB官方组织在不作为很多年之后，终于干了点人事，至少是有望完全解决这一棘手的问题。这一接口不仅具备极大的扩展能力和便利性，而且顺带支持了大电流充电，这是因为Type-C接口增加到了四组VBUS/GND引脚，电流能力大大加强，最大可以支持20V/5A，同时，Type-C的数据线也可以支持到3A或者5A（5A的需要专门的认证）。这下我们终于迎来了终极的充电利器，20V的充电电压和5A的充电电流让电压党和电流党都无话可说了。
我们下一篇就将为芯片之家的读者朋友们详细的介绍Type-C这一最新的接口以及其强大的扩展和充电能力。
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