让手机电池快充更快更安全的设计秘诀已关注关注问答 11 人已关注

2017年04月10日-2017年04月24日分享到：收藏 18

如何能够快速的给移动设备充电，一直是行业关注的焦点。无论是手机终端还是芯片厂商都一直致力于此，期望尽可能的缩短手机充电时间。从2014年开始，各种充电标准、接口、充电方式、信号的采集和补偿等等，层出不穷，快充早已进入极其快速的发展阶段。

今天我们邀请到赛微微电子市场产品总监周军，和大家分享如何让手机电池快充更快更安全的设计秘诀。

专家介绍：

周军，10年以上电池和电源产品开发和管理经验，拥有多项国内外专利，专注于电池管理和消费类电源应用市场，定义的产品累计出货超过5亿只。

提问的范围列举：

1. 快充技术目前都有哪些协议？

2. 快充技术怎样提高电池的充电速度？

3. 如何实现快充？一般需要考虑哪几个方面设计考量？

4. 如何确保快充的安全？

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全部问答(26) 未回答(9)

17 个回答

问
goodmbby    2017-4-10 16:32:35提问

周老师，请问快充对电池组寿命有很大影响么？

如果不是对电池组寿命有影响，为什么从oppo充电五分钟通话两小时这样的广告都过去几年了，快充技术还没有广泛应用啊？
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周军专家赛微微电子市场产品总监      2017-4-11 20:26回答

两方面的原因，一是成本，二是专利。OPPO的充电环路，从充电器、通讯芯片到USB口和线材都是特别定制的，充电环路和电池（以及电池接口）也都经过特别的优化，无论是研发成本还是实际的材料成本都很高，一般的厂商并不愿意甚至不能承担。二是专利，OPPO是第一家做低压快充的公司，有很多的专利，在去年之前，并没有特别好的方式来规避其专利。

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104456    2017-4-11 09:01:25提问

快充技术哪种方案更好，更安全

快充技术目前大致可以分为两类：一是提高电流的方案；二是提高电压的方案。请问老师，哪种方案在未来的普及前景更广，更安全。
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周军专家赛微微电子市场产品总监      2017-4-11 20:46回答

“提高电流”，目前有两种方式，一种是使用普通大电流switching charger，比如标称3A的charger，这种方式会导致手机端很大的发热，电流并没有办法做的太大，无法达到目前所定义的快充要求。另一种是低压大电流快充，典型是OPPO，有较大的推广前景。
“提高电压”，也有两种方式，一种是MTK PEP2.0/高通QC2.0/QC3.0等，这种方式并没有办法解决手机端发热的问题，充电电流同样无法做的太大。另一种方式是Type C PD（和PEP3.0/QC4.0），通过调整adapter的输出电压，结合充电管理芯片（charger），实现大电流快充。目前看来，这种方式有更大的推广前景。

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kaiyuan1122    2017-4-11 13:19:57提问

增加电压应该对电池损坏很大吧
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周军专家赛微微电子市场产品总监      2017-4-11 20:55回答

不会。增加的电压都是在手机的输入端，从手机的输入端到电池之间，会有充电管理芯片（charger），来进行电压和电流的调节，电池端的电压，都会是4.5V以下的低压。

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小伍    2017-4-11 14:12:44提问

高通的QC2.0，MTK的PE，VOOC这三家的特点和有什么不同呢？

高通的QC2.0，MTK的PE，VOOC这三家的特点和有什么不同呢？
赛微微有相应的产品和方案吗？
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周军专家赛微微电子市场产品总监      2017-4-11 21:04回答

QC2.0是高压充电，有固定的几个电压平台。自有协议。
MTK的PE，线性调节充电器电压输出，不支持高压。自有协议。
VOOC，低压直充，不支持高压。自有协议。
QC和MTK的方案，现在已经更新了很多，最新的是QC4.0和MTK PEP3.0。
赛微有针对快充技术的整套解决方案，包括专利的充电管理芯片、电量计、电池采集和加密芯片等。

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罗星 2017-4-11 14:13:30提问

实现快充的需要具备的条件是什么，需要哪些支持？

请问一下周总，实现快充的需要具备的条件是什么，需要哪些支持？
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周军专家赛微微电子市场产品总监 2017-4-11 21:08回答

快充的实现，需要多方的配合，大概可以分为3个部分，一是充电器（即墙插，需要ACDC芯片和协议芯片），二是充电器的充电管理（需要充电管理芯片和协议芯片），三是电池端（需要电池信息采集芯片或电量计）

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- 周军专家 2017-4-11 21:09 回复了周军专家
  
  二是手机端的充电管理，笔误。
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- cmj大西瓜 2017-4-19 11:00 回复了周军
  
  厉害
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lalajie    2017-4-11 18:31:11提问

周老师，请问快充技术的先进与否取决于什么呢？

周老师，请问快充技术的先进与否取决于什么呢？
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周军专家赛微微电子市场产品总监      2017-4-11 21:11回答

这个好像没有明确的标准，按我的理解，能够大电流充电的同时并解决发热问题，就是先进的技术。

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彭先玉    2017-4-12 08:21:26提问

电池不是都有寿命吗？
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周军专家赛微微电子市场产品总监      2017-4-12 15:21回答

是的，一般指循环寿命。用“多少后循环后电池剩余容量大于80%”来表征其寿命特性。

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黄博    2017-4-12 11:05:17提问

请问有没有不需要单片机设置参数的快充IC芯片？请介绍一下。

请问有没有不需要单片机设置参数的快充IC芯片？请介绍一下。
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周军专家赛微微电子市场产品总监      2017-4-17 10:31回答

目前看到的主流大电流（2.5A以上）快充IC，均需要经由外部控制器设置参数。电流小些的充电IC，有直接通过外部阻容设置参数的。

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454398    2017-4-12 11:23:53提问

可怕的无线充电充电曲线

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2017-4-12 11:22 上传

如上图，这个充电曲线很可怕啊，TI之前的那次QC3.0的研讨会上，也介绍了充电技术，我貌似记得当时说OPPO采用的就是TI的方案，前面大电流充电速度比较快，后面恒压小电流，拓展了大电流充电范围后，但是也总共大概需要70min才行，如橙色曲线。
OPPO的这个15min充满（绿色曲线）的技术也是来自于TI么？有相关介绍么？想了解下。谢谢。
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周军专家赛微微电子市场产品总监      2017-4-17 10:42回答

这涉及到两方面的内容，一是快充协议，比如PD、QC等，另一个是充电IC，目前OPPO使用的充电IC的确是TI的芯片，但是并不是TI的快充协议和技术。多说一句，仅仅有快充协议和快充IC，也还是需要手机厂商做特定的优化才能达到理想的效果。
对于充电的速度，你其实已经发现了，大电流CC占一部分时间，CV（恒压小电流）阶段也会占用很大一部分时间，但是OPPO 15min这个，是不是省去或缩减了CV阶段？
15min的这个充电曲线，无论协议还是充电IC，均不是TI的。

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王尚岱    2017-4-12 18:44:12提问

周老师你好，快充技术目前有QC、PD和AFC三大标准，这些标准协议都是不分伯仲的吗？

周老师你好，快充技术目前有QC、PD和AFC三大标准，这些标准协议都是不分伯仲的吗？
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周军专家赛微微电子市场产品总监      2017-4-17 11:00回答

这几个协议都有过个好几个版本，中间来来回回，各有伯仲。不过QC得益于高通庞大的市场体量和客户群，在量产手机中，目前普及率最高。PD后来居上，正在发力阶段，目前看起来PD最为完善，也会收编其他协议，最新的QC4.0已经兼容PD的标准了。
AFC（三星），FCP（华为）等，都是自有协议，还没有形成趋势，即使是带这些协议的手机，大部分都还是会同时兼容QC或PD标准。

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jjll652    2017-4-13 18:30:21提问

周先生，请问快充技术既然这么好，为什么在苹果的手机上还没有普及呢？

周先生，请问快充技术既然这么好，为什么在苹果的手机上还没有普及呢？按理说，苹果手机的待机时间一直不太乐观，为什么苹果不使用快充技术呢?是因为快充技术有什么缺陷吗？
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周军专家赛微微电子市场产品总监      2017-4-17 11:16回答

多方面的原因，但并不是协议有缺陷。苹果体系本来就封闭（但有量支撑），又有小巧的lighting接口（接口还有外卖的收入，这可是很大一笔钱），苹果充电协议电流最大可以到2.4A（新的iphone 6/7 Plus就可以支持，充电速度也够快），等等其他原因，所以对苹果手机来说，上快充协议的驱动力并不大，除非有其他的限制。
但其他产品上，比如MAC BOOK，用的就是PD的高压快充协议。

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尧建堂    2017-4-13 21:29:08提问

请问手机在快充的条件下，手机发热安全性能怎样解决的，你们做的电池快充技术，是不是对任何手机有通用性，有什么新技术和优势？

请问手机在快充的条件下，手机发热安全性能怎样解决的，你们做的电池快充技术，是不是对任何手机有通用性，有什么新技术和优势？
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周军专家赛微微电子市场产品总监      2017-4-17 11:27回答

对手机本身并没有限制，什么手机或设备都可以用。但在手机设计过程中，需要优化多个模块，比如Adapter，充电环路、电池以及电池信息采集电路、各模块之间的协同等等。并不是说随便拿一部手机，把我们的充电IC或者电量计芯片贴上就能快充了。
充电发热，是由于电源转换过程中的效率折损，电流越大，耗散功率越大，发热越严重。那，把这部分的发热源，挪到其他地方（adapter中），就可以彻底解决发热的问题了。这也是目前很火的，低压快充/charge pump快充技术的优势。

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松湖追梦 2017-4-18 13:26:34提问

我想问一下，为啥我的iPhone6经常显示的电量不准呀，很多时候就突然关机了，一插上充电器，电量又会显示百分之四五十
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周军专家赛微微电子市场产品总监 2017-4-18 21:22回答

这个主要是电池电量的问题，和快充技术本身并没有关系。去年年底闹得沸沸扬扬的苹果“冻关机”“换电池”等问题，大部分都是由于电量计不准、或无法准确测量老化及低温下电池容量所导致的。用一个高精度的电量计即可以解决这部分的问题。电量计算是赛微公司的强项，我们的电量计产品每个月百万级别的出货，有兴趣的话你可以了解下。

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- gdzw188 2017-4-23 14:31 回复了周军
  
  请问要怎么样才可以联系到你们
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sarky    2017-4-18 14:18:48提问

周老师，看你前面的回答，OPPO展示的15min充满有可能并没有充满是吗？那手机显示100%电量是假的吗？
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周军专家赛微微电子市场产品总监      2017-4-18 21:36回答

并不能这么说。我无法告知你具体的细节，但从图形上看，的确没有传统的CV充电阶段。这有两种可能，一是使用新型的充电技术，比如脉冲充电，理论上，这的确可以增加末端电流，缩短CV时间；二是直接用CC截止点（或分段后的CC截止点）作为电池容量的满充点，定义这个点为100%容量也是没有问题的，虽然电池还能充进去电，但并不能说100%是假的。

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黄博    2017-4-21 18:57:05提问

采用大约2000mA时的电池，需要每天充一次电，是否建议使用快充？

你好，周工。我们现在要做的产品，采用大约2000mA时的电池，需要每天充一次电，是否建议使用快充？
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周军专家赛微微电子市场产品总监      2017-5-15 15:27回答

这个要看产品定义或者客户的要求。如果客户能接受4~5个小时充满，那用大几百mA的充电电流就可以

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许杰玲 2017-4-24 10:19:05提问

松湖追梦发表于 2017-04-18 13:26
我想问一下，为啥我的iPhone6经常显示的电量不准呀，很多时候就突然关机了，一插上充电器，电量又会显示百分之四五十

使用快充电量会有所虚高，这是电池内阻造成的。你的问题电池寿命快到期，内阻变大了。
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许杰玲 2017-4-24 10:26:41提问

elecfansor 发表于 2017-04-21 18:57
你好，周工。我们现在要做的产品，采用大约2000mA时的电池，需要每天充一次电，是否建议使用快充？

一般电池是0.5C冲电，好一点的电芯可以1C充电，但要注意控温，大于1C的要使用特殊材质的电芯，能不能快充最关键的是电芯，控制IC什么的只是把充电速率做的越接近最大值的安全边缘。
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许杰玲 2017-4-24 10:41:43提问

jjll652 发表于 2017-04-13 18:30
周先生，请问快充技术既然这么好，为什么在苹果的手机上还没有普及呢？按理说，苹果手机的待机时间一直不太乐观，为什么苹果不使用快充技术呢?是因为快充技术有什么缺陷吗？

问得好，像苹果手机电池容量一般就1500-2500左右用1A，2A已经是接近1C的速率充电了，再大就要炸鸡了。快充要么是高压充或低压大电流，无非就是再原来线性充电基础加了D2D和协议识别电路来提高充电效率，减少发热并做识别快充支持的判断。其实没什么，要是能把电芯内阻做到极小，能量密度极高，还谈什么快充，直接秒冲。
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卡拉瓦羅670202 2017-4-24 22:30:47提问

许杰玲发表于 2017-04-24 10:41
问得好，像苹果手机电池容量一般就1500-2500左右用1A，2A已经是接近1C的速率充电了，再大就要炸鸡了。快充要么是高压充或低压大电流，无非就是再原来线性充电基础加了D2D和协议识别电路来提高充电效率，减少发热并做识别快充支持的判断。其实没什么，要是能把电芯内阻做到极小，能量密度极高，还谈什么快充，直接秒冲。

容量大一點，電壓高一點。
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