Schnellladen - Quick Charge

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Quick Charge (QC) ist ein von Qualcomm entwickeltes proprietäres Batterieladeprotokoll , das zur Verwaltung der über USB gelieferten Energie verwendet wird , hauptsächlich durch Kommunikation mit der Stromversorgung und Aushandlung einer Spannung.

Quick Charge wird von Geräten wie Mobiltelefonen mit Qualcomm- Chipsätzen und einigen Ladegeräten unterstützt. Sowohl das Gerät als auch das Ladegerät müssen die Qualitätskontrolle unterstützen, andernfalls wird keine Qualitätskontrolle erreicht. Es lädt Batterien in Geräten schneller als es Standard-USB zulässt, indem es die vom USB-Ladegerät gelieferte Ausgangsspannung erhöht, während Techniken angewendet werden, um den Batterieschaden zu verhindern, der durch unkontrolliertes schnelles Laden und interne Regulierung der eingehenden Spannung verursacht wird.

Die meisten Ladegeräte, die Quick Charge 2.0 und höher unterstützen, sind Wandadapter. Sie sind jedoch bei einigen Ladegeräten im Auto implementiert , und einige Powerbanks verwenden sie sowohl zum Empfangen als auch zum Liefern von Gebühren.

Quick Charge wird auch von proprietären Schnellladesystemen anderer Hersteller verwendet.

Einzelheiten

Quick Charge ist eine proprietäre Technologie, mit der batteriebetriebene Geräte, vor allem Mobiltelefone, mit einer Leistung von mehr als 5  Volt bei 2  Ampere und damit 10 Watt nach grundlegenden USB-Standards aufgeladen werden können - ohne Berücksichtigung der USB-Stromversorgung (USB PD) ) Standard - unter Beibehaltung der Kompatibilität mit vorhandenen USB-Kabeln .

Die erhöhten Spannungen ermöglichen es, höhere Leistungsmengen (Watt) durch die Kupferdrähte des Kabels zu drücken, ohne diese weiter aufzuheizen und Hitzeschäden zu riskieren , da die Wärme im Draht ausschließlich durch den elektrischen Strom verursacht wird .

Ein weiterer Vorteil der erhöhten Spannung, wie im Ohmschen Gesetz § Andere Versionen beschrieben , ist die verbesserte Fähigkeit, längere USB-Kabel zu durchlaufen, da Spannungsabfälle von Drähten mit höheren Widerständen kompensiert werden .

Zahlreiche andere Unternehmen verfügen über eigene konkurrierende Technologien, darunter MediaTek Pump Express und OPPO VOOC (lizenziert an OnePlus als Dash Charge ), wobei letztere den Strom und nicht die Versorgungsspannung erhöhen, um die Wärme aus der internen Spannungsregelung zu reduzieren, sich jedoch auf eine dickere Technologie verlassen USB-Kabel, um den Strom ohne Überhitzung zu verarbeiten , wie in VOOC § Technologie beschrieben .

Obwohl nicht öffentlich dokumentiert, wurde das Protokoll (z. B. Spannungsverhandlungen zwischen Gerät und Ladegerät) rückentwickelt , und eine benutzerdefinierte Spannung kann manuell vom Ladegerät mithilfe einer Triggerschaltung angefordert werden , die die Aushandlung mit einem Endgerät simuliert.

Um Quick Charge verwenden zu können, müssen sowohl der Host, der die Stromversorgung bereitstellt, als auch das Gerät dies unterstützen. Im Jahr 2012 gab das USB Implementers Forum bekannt, dass der USB PD Delivery ( USB Power Delivery ) -Standard fertiggestellt wurde, sodass Geräte bis zu 100 Watt Strom über unterstützte USB-Anschlüsse beziehen können. Diese neue Technologie wurde erstmals in einem Xiaomi Mi Mix 4-Prototyp verwendet, der innerhalb von 17 Minuten von 1% auf 100% aufgeladen wurde.

Mit Quick Charge 2.0 wurde eine optionale Funktion namens Dual Charge (ursprünglich als Parallel Charging bezeichnet) eingeführt, bei der zwei PMICs verwendet werden , um die Leistung in zwei Streams aufzuteilen und die Telefontemperatur zu senken.

Quick Charge 3.0 führte INOV ( Intelligent Negotiation for Optimal Voltage ), Battery Saver Technologies, HVDCP + und optional Dual Charge + ein. INOV ist ein Algorithmus, der die optimale Leistungsübertragung bei gleichzeitiger Maximierung der Effizienz ermittelt. Battery Saver Technologies zielt darauf ab, nach 500 Ladezyklen mindestens 80% der ursprünglichen Ladekapazität des Akkus beizubehalten. Qualcomm behauptet, Quick Charge 3.0 sei bis zu 4–6 ° C kühler, 16% schneller und 38% effizienter als Quick Charge 2.0, und Quick Charge 3.0 mit Dual Charge + sei bis zu 7–8 ° C kühler, 27% schneller und 45% effizienter als Quick Charge 2.0 mit Dual Charge.

Quick Charge 4 wurde im Dezember 2016 zusammen mit dem Snapdragon 835 angekündigt . Quick Charge 4 enthält HVDCP ++, optional Dual Charge ++, INOV 3.0 und Battery Saver Technologies 2. Es ist sowohl mit USB-C- als auch mit USB-PD-Spezifikationen kompatibel und unterstützt den Fallback auf USB-PD, wenn entweder das Ladegerät oder das Gerät nicht kompatibel ist. Quick Charge 4-Ladegeräte sind jedoch nicht abwärtskompatibel mit Quick Charge. Darüber hinaus bietet es zusätzliche Sicherheitsmaßnahmen zum Schutz vor Überspannung, Überstrom und Überhitzung sowie die Erkennung der Kabelqualität. Qualcomm behauptet, Quick Charge 4 mit Dual Charge ++ sei bis zu 5 ° C kühler, 20% schneller und 30% effizienter als Quick Charge 3.0 mit Dual Charge +.

Quick Charge 4+ wurde am 1. Juni 2017 angekündigt. Es führt intelligente Wärmeausgleichs- und erweiterte Sicherheitsfunktionen ein, um Hotspots zu beseitigen und den USB-C-Anschluss vor Überhitzung und Kurzschluss oder Beschädigung zu schützen. Dual Charge ++ ist obligatorisch, während in früheren Versionen Dual Charge optional war. Im Gegensatz zu Quick Charge 4 ist Quick Charge 4+ vollständig abwärtskompatibel mit Quick Charge C 2.0- und 3.0-Geräten.

Quick Charge 5 wurde am 27. Juli 2020 angekündigt. Mit einer Leistung von bis zu 100   W auf einem Mobiltelefon mit einem 4500-   mAh-Akku behauptet Qualcomm, dass 50% in nur 5 Minuten aufgeladen sind. Qualcomm gab bekannt, dass dieser Standard mit dem programmierbaren USB PD PPS-Netzteil kompatibel ist und dass seine Technologie beim Laden von Doppelzellen mit dem Ladegerät kommunizieren und die Spannung und Stromstärke verdoppeln kann. Beispielsweise benötigt eine einzelne Batterie 8,8   V Strom. Die Doppelzelle kann dann das PPS-Ladegerät auffordern, 17,6 Volt auszugeben und es in zwei Hälften auf zwei separate Batterien aufzuteilen, wobei insgesamt 5,6 Ampere verbraucht werden, um 100 Watt zu erreichen. Das erste Telefon mit dieser Technologie war das Xiaomi Mi 10 Ultra .

Schnellladung für drahtlose Stromversorgung

Am 25. Februar 2019 kündigte Qualcomm die Schnellladung für drahtlose Stromversorgung an. Die Schnellladung für drahtlose Stromversorgung greift auf den Qi-Standard des Wireless Power Consortium zurück, wenn entweder das Ladegerät oder das Gerät nicht kompatibel ist.

Versionen

Technologie Stromspannung Maximal Neue Eigenschaften Veröffentlichungsdatum Anmerkungen
Strom Leistung
Schnellladung 1.0 Bis zu 6,3 V. 2 A. 10 W.
  • AICL (Automatic Input Current Limit)
  • APSD (Automatic Power Source Detection)
2013 Löwenmaul 215, 600
Schnellladung 2.0
  • Klasse A: 5 V, 9 V, 12 V.
  • Klasse B: 5 V, 9 V, 12 V, 20 V.
1,67 A, 2 A oder 3 A. 18 W (9 V × 2 A)
  • HGÜ (High Voltage Dedicated Charging Port)
  • Doppelte Ladung (optional)
2014 Löwenmaul 200, 208, 210, 212, 400, 410, 412, 415, 425, 610, 615, 616, 800, 801, 805, 808, 810
Schnellladung 3.0 3,6–22 V in Schritten von 0,2 V. 2,6 A oder 4,6 A. 36 W (12 V × 3 A)
  • HGÜ +
  • Dual Charge + (optional)
  • INOV 1.0 & 2.0
  • Batteriespartechnologien
2016 Löwenmaul 427, 430, 435, 450, 617, 620, 625, 626, 632, 650, 652, 653, 665, 820, 821
Schnellladung 4
  • 3,6–20 V in Schritten von 20 mV über QC
  • 5 V, 9 V über USB PD
  • 3–21 V in Schritten von 20 mV über USB PD 3.0 PPS (programmierbares Netzteil)
  • 2,6 A oder 4,6 A über QC
  • 3 A über USB PD
  • 100 W (20 V × 5 A) über QC
  • 27 W über USB PD
  • HVDCP ++
  • Dual Charge ++ (optional)
  • INOV 3.0
  • Batteriespartechnologien 2
  • USB PD kompatibel
2017 Löwenmaul 630, 636, 660, 710, 835
Schnellladung 4+
  • Dual Charge ++ (obligatorisch)
  • Intelligenter Wärmeausgleich
  • Erweiterte Sicherheitsfunktionen
Löwenmaul 670, 675, 720G, 712, 730, 730G, 845, 855, 865
Schnellladung 5 > 100   W.
  • > 100   W Ladeleistung
  • 100% in 15 Minuten
  • Besseres Wärmemanagement (nicht mehr als 40 ° C)
  • Doppelte Ladung
2020 Löwenmaul 865, 865+, 870, 888

Andere Ladeprotokolle

Schnellladeprotokolle

Hinweis: Diese sind mit Schnellladegeräten kompatibel

Andere proprietäre Protokolle

Vergleich mit Pump Express

MediaTek Pump Express ist die Ladetechnologie des Hauptkonkurrenten von Qualcomm, ChipT, MediaTek .

Die 2014 und 2015 Versionen von Pump Express, Pump Express Plus und Pump Express Plus 2.0 , im Wettbewerb mit Qualcomm Quick Charge 2.0 und 3.0 bzw. unterscheiden sich durch die Spannungsanforderungen an das Ladegerät in Verbindung steht mit den aktuellen Modulationssignale über die Haupt USB - Strombahnen ( VBUS eher) als über die USB 2.0-Datenbahnen zu verhandeln.

MediaTek Pump Express Plus (Gegenstück zu Quick Charge 2.0) unterstützt erhöhte Spannungspegel von 7, 9 und 12 Volt, von denen der erste von Quick Charge 2.0 nicht unterstützt wird.

Wie sein Gegenstück Quick Charge 3.0 unterstützt Pump Express Plus 2.0 feinkörnigere Spannungspegel. Die von Pump Express Plus 2.0 liegen zwischen 5 Volt und 20 Volt, wobei zwischen jedem Schritt ein halbes Volt liegt (5,0   V, 5,5   V, 6,0   V,…, 19,5   V, 20,0   V). Der breitere Spannungsbereich von Quick Charge 3.0 beginnt jedoch bei 3,6 Volt mit 0,2 Volt zwischen den einzelnen Schritten und reicht bis zu 22 Volt (3,6   V, 3,8   V, 4,0   V,…, 21,8   V, 22   V).

Anmerkungen

Verweise

Externe Links