手机快充的原理是什么？

　　所有人都看见过打吊针，嫌慢了将皮管上的卡子放松点儿或者同时将药瓶提高，这样一来皮管的流量和流速就增大了。这在心血管正常的年青人来说还没有什么感觉，那对小儿和有心血管病的老人就不行了，流速过大会增加心脏负担，我见过肺水肿病人就是打吊针造成了死亡，水流量过大，心肺功能超负载，肺泡的气被水占了，因为病家不懂，以为这是该死的不治之症。

　　题主问快充的原理是什么？以上便是快充的原理。一旦稳压电路因快充发热变性造成反通漏电，那就等着电池跑电和鼓包。

　　再说48V12A的电动车充电器其充电电流只有1．7A，（四组电池串联）。

　　再看这上千毫安时的一块小锂电5v1A～2A电流充电还嫌慢，要提高到9v，有的把电流提到4～5A。

　　手机电池充电时得到的电量与充电器输出的电压和电流是相关的，世界通用的手机锂电都是3．7v的，电池本身得到的电压不能超过4v，对于那些标称9v的充电器，它在输出电流上做了控制，只是提高了电压增加了电流强度。那些标称输出4～5A的充电器它必须降低电压，因为电池得到的电量是电压决定的。相对来说，低压大电流充电安全些，因为电流靠电压趋使。

　　我曾用20厘米直径的大变压器为12V电瓶充电，输出14v不到10分钟，外壳烫得不能摸手，里面沸腾，赶紧改用12v充，马上渐冷同样有气泡，几小时充满为13V，这又证明电流强度决定了电压的高低。

　　不管是怎样改变充电器的电压和电流，它的原则要控制好电池的最大耐压和电流的最大耐受强度，特别是电压，那种标称9V的电压，实则让电池得到也不能超过4．2v，别看它电压高，它的电流可偏小，只是利用高电压来增加电流的流速（电流强度），实则它在有了负载后立即降压的，（因为我有这方面的实验经验）否则会发烫鼓包的，理论上低电压大电流是安全些的。因为电池的充电电流是随着电池的电量不断变化的。

　　不管怎么改变，电池上的稳压电路接受的的电压一定要限制在5V以内，因为我把锂电并成电池组，就是直接用5V充的，测量从开始到充电结束，电压是随电量增加而不断回升到5v的。这就是稳压电路的功劳，没有稳压电路，只能恒定准4V充电，多0．1v这不行，这就是5V1A充电器的优点（充电电压随电池的电量变化的）这也是我反复实验的结果。

　　我主张平时晚上在家还是坚持慢充，如果在极待外出时来个快充也可以。

　　为什么不主张手机低电量充电，因为饥渴的电池需要满负荷充电，大电流电解会发生最高热量的，因为高热是锂电的克星，所以不怕80％电量向上勤充电，还是这句老话：100％边充边用手机不烫，又省电池。

　　很多人不太理解快充是怎么实现的，那么今天我来给大家普及一下这方面的小知识吧。

　　首先，我们大家都知道，充电器有定量的电流和电压的输出，而最早的充电器，很多都是5V的电压进行充电，而5V电压在直流电中，又应用的比较广泛，所以大家只关注到了，很多的设备可以给手机充电。如电脑的USB口可以给手机充电。各种5V的充电器都可以给手机充电。

　　但是，大家注意到没有，你所用的设备不同，充电的速度也是不一样的，比如你用电脑的USB口充电，一般情况下是没有原装充电器接口速度快的。这是为什么呢。

　　我们知道，能量守恒定律，当电压相同的时候，想要加快速度充电，就只能从电流上下功夫。而传统的手机充电器，一般配有1A，或者2A的充电电流，而电脑的USB接口，只有500mA的电流，所以，如果用电脑给手机充电，速度起码要慢一倍有余。

　　电流小了，充电速度自然就慢了，而手机充电协议有分为很多种，如：高通的QC快充，OPPO VOOC闪充，华为SuperCharge快充等多种协议。

　　那么这些充电协议有什么特点呢，我们那高通的QC快充协议来说：

　　充电速度实际上也就是充电功率，他是根据充电器的电压，和电流有关系。而我们前面说过，很多的充电器的充电电压是5V，那么1A的情况下，就是5W充电，这是定义为QC1.0的充电协议。而5V / 2A的情况下，就是QC2.0的充电协议了。

　　现在很多说的QC3.0快充协议，已经有了不同的变化，把电压升高到9V，用2A的电流去充电，就成了18W的快充。

　　而QC4.0的快充协议，则是9V/3A的27W快充标准。

　　可以看出，快充，是提高了充电的电压的情况下，还提升了电流的强度，而作为充电的电池，这样高压高电流的情况下，手机电池是会容易发热的。

　　而还有一种方案，就是OPPO VOOC闪充，华为SuperCharge快充，他们采用的是低电压，大电流的充电方案，对比5V/4A，大约20W的充电功率，这样的低电压充电效果，在实际充电环境下，整个充电过程中，电池的发热要比高通的高电压充电方案，电池温度低了很多；

　　而电池温度一直都是一个安全性的话题，锂电池在高热的环境下是有爆炸的危险的，所以相比之下，这种低电压高电流的充电方案，对手机的安全性来说，是会更安全的。

　　3月25日，小米联合创始人林斌在微博上公布了一段视频，视频显示，一部4000mAh的小米手机，仅需17分钟便可完全充满！而这项新技术的功率高达100W！远远超过目前主流手机所使用的功率。

　　年纪稍大的机友看到这不知作何感想，回想功能机时代，那时候的手机电池一般只有500mAh，充电器也只有5V0.5A，和今天对比，简直不值一提。

　　那么手机快充是如何实现的？为什么在长期停滞不前之后又突然迎来跃升呢？在此之前，我们先来谈谈手机是如何充电的。

　　众所周知，手机充电依赖4个环节：充电器、数据线、电池以及电源管理芯片（IC），电流电压需要经过充电器和手机端的把控，再通过数据线的传输和电源管理芯片的控制，才能给手机充电。这4个环节决定着手机充电的安全和速度。

　　? 充电器也叫电源适配器，它的作用是把220V的居民用电电压转换为手机能够承受的电压，比如支持高通QC2.0协议的充电器，能将电压降到12V/9V/5V再传给手机。

　　? 数据线承担着运输电流电压的作用，过程中会损耗一些能量，所以数据线也影响着手机的充电效率。

　　? 电池相当于储水池，把数据线运输过来的电量保存起来，再供给手机去运行功能。

　　现在手机电池一般都是锂电池，它具有能量密度高、使用寿命长的优点，同时也大大减少了手机、笔记本等便携式电子设备的重量和体积。不过锂电池也有毛病，它的充放电电压最好在2.4V~4.2V之间，否则就有可能燃烧爆炸！这就是为什么坐飞机安检时，电池容量大的电子设备不给带的原因。

　　? 电源管理芯片，顾名思义是用来管理从充电器传输过来的电流电压，相当于政府机构，保证充电过程的稳定和调控，它的出现也降低了锂电池“发脾气”的风险。

　　比如手机电量快充满时，电源管理芯片就会开始发挥作用，自动减少充电电流、降低充电速度，保护电池寿命，这就是为什么手机充电至80%以上时速度会变慢的原因。

　　以上就是充电的过程，接下来再说说快充。

　　前面说过，功能机时代，手机功能少，耗费的电量也少，即便一周充一次也能用。但智能手机的横空出世改变了这一切，大屏幕、多功能，高耗能模式让电量一下子紧张起来。但手机电池容量一共就这么多，怎么办呢？只有往提高充电速度去想办法了。

　　学过初中物理知识的机友都知道，想要提高功率，就得提高电流或者电压。厂商们也是这么做的。如今快充方案有三种：高电压低电流、大电流低电压、高电压大电流。具体如何提高呢？这就离不开手机充电的4个环节了。

　　前面也说过，充电器能够转换电压，但真正起决定作用的是处理器里的电源管理芯片，所以高通等芯片厂商才能制定充电标准，这也是高通QC协议的来源，手机厂商最多只能在充电器和数据线上做文章。

　　再来解释这三大快充方案是如何实现的。

　　高电压低电流的原理是充电器先把220V的市电转换成12V/9V/5V这些低压，通过数据线传给手机，然后电源管理芯片再把电压进一步转化成4.4V以下的低电压大电流，这样手机电池才可以承受。

　　不过在早期，由于数据线只能承受2A以下的电流，传输过程也容易发热，导致损耗非常大，实际功率并不高。直到后来数据线质量提升，有些数据线也能承受5A电流，这一局面才改善了。

　　除了数据线，电源管理芯片在转化电压时也会产生损耗，转化率只有90%，而且亮屏时发热也会产生损耗，所以为了安全和充电速度，采用这一快充方案的手机，一般亮屏时会变成慢充。

　　目前采用高压快充方案的，有联发科PEP、三星AFC、华为FCP、高通QC。

　　另一种快充方案是大电流低电压，原理就是直接把电充给电池而不经过降压IC，只经过充电器的一次降压，这样损耗减少了还能降低发热，实现了功率的提升，也能实现亮屏快充。

　　不过这种方案需要特定的数据线和充电器、甚至充电口来实现兼容。比如OPPO就对充电器、接口、数据线等进行了全方位的改造，才实现了22.5V的快充。

　　采用这一方案的，有OPPO的VOOC闪充、一加的DASH、华为的SCP和荣耀的MagicPower等。

　　但这两种快充方案都具有局限性，想要实现更大功率的提升，难上加上。直到2022年，魅族创造性地将电荷泵技术加入到快充，实现了55W的快充！

　　电荷泵是一种直流-直流转换器，利用电容器为储能元件，用来进行电压转换，直接提高了电压和电流，它的出现彻底改变了手机的充电速度。相比传统IC只有90%的转化率，电荷泵能带来98%的转化！而且还能降低发热。

　　在此之后，手机厂商纷纷跟进这项技术。华为Mate 20 Pro 的40W快充、iQOO的44W快充等，都采用了该技术。而OPPO Find X更是将这项技术改造了一下，采用双电芯串联结构，充电时两块电池一起充，电压就能降一半，然后利用电荷泵技术再降低一半，从而将充电功率提升到50W。

　　不过遗憾的是，在电荷泵技术风靡行业的同时，它的创造者魅族却没能及时量产，导致对手捷足先登……

　　至此，手机快充迎来了光速般的提升，我们再也不用担心手机充电需要等待漫长的时间了。看到这里，不知道各位机友有什么感想呢？

　　部分图片来源于网络

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　　编辑：高级灰

　　爱科技的美术生

　　顾名思义，快充就是快速充电啦~电池就好像游泳池，大小是固定的，想快速充满电，自然而然要考虑增加充电功率（灌水的速度）。起步阶段，快充技术可以分为两大类：高压小电流与低压大电流。

　　高压小电流，即进水管道就这么粗，想快点灌满水那就增大水压，用更大的“力”来把水更快地“压”进游泳池，想象一下用力推注射器的时候，针头喷水的速度是不是更快呢？低压小电流则是：水压就这么大，那么增粗水管子，从而在相同时间内灌进更多的水。

　　高通的QC、联发科的PE、魅族的mCharge等快充技术，采用的是“增大水压”的模式。高通一开始也采用了低压大电流的路线，但是受限于Micro USB接头对电流的承受程度，后来转向了高压小电流。这种快充方式绕开了数据线对电流的限制，副作用便是降压过程在手机内部进行，会带来比较大的发热问题。

　　OPPO的VOOC则采用的“增粗水管”模式，通用的Micro USB不支持大电流，OPPO就从充电线开始整体定制自己的充电系统，使其支持大电流，这样的好处是将发热严重的部分从手机机身转移到了充电头上，副作用就是失去了通用性。

　　后来技术不断发展，人们开始考虑高压大电流，并尝试统一各类协议。USB标准化组织提出了PD协议，技术上兼容了高通QC3.0、联发科PE3.0、华为SuperCharge等协议，并且PD3.0协议可以支持20V、5A的高压大电流。

　　手机快充通俗的来说，就是加大手机充电的速度。

　　

　　现在的智能手机性能强劲，耗电也快。但是电池技术还是前几年的老样子，因此许多厂商就开始想办法增加手机的充电速度，间接延长手机续航时间。在这样的背景下手机快充应运而生。快充也有不同的方案，比如高压低电流、低压高电流，大电流高压等。

　　不过，真正要实现快充其实并不简单。

　　能量守恒定律，当电压相同的时候，想要加快速度充电，就只能从电流上下功夫；反过来，就需要增加电压。不同的充电方案变成了不同的充电协议，目前市场上快充充电协议还是比较多种多样的。

　　通过公式我们可以了解到，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，可以通过下列三种方式来缩短充电时间：

　　1、电流不变，提升电压

　　2、电压不变，提高电流

　　3、电压电流两者都提高

　　1、高电压恒定电流模式：一般手机的充电过程是，先将220V电压降至5V充电器电压，5V充电器电压再降到4.2V电池电压。整个充电过程中，如果增大电压，产生热能，所以充电时，充电器会发热，手机也会发热。而且这样功耗越大，对电池损害也是越大的。

　　2、低电压高电流模式：在电压一定的情况下，增加电流，可以使用并联电路的方式进行分流，恒定电压下，进行并联分流之后每个电路所分担的压力越小，在手机中也进行同样处理的话，这个每条电路所承受的压力也就越小。

　　

　　3、高电压高电流模式：这种方式同时增大电流与电压，这样由之前的公式P=UI，我们可以知道的是，这种方式是增大功率最好的办法，但增大电压的同时会产生更多的热能，这样其中所消耗的能量也是越多，并且电压与电流不是无限制的随意增大。

　　手机充电协议有分为很多种，如：高通的QC快充，OPPO VOOC闪充，华为SuperCharge快充等多种协议。

　　高通的QC快充

　　充电器的充电电压是5V，那么1A的情况下，就是5W充电，这是定义为QC1.0的充电协议。而5V / 2A的情况下，就是QC2.0的充电协议了。

　　现在很多说的QC3.0快充协议，已经有了不同的变化，把电压升高到9V，用2A的电流去充电，就成了18W的快充。

　　而QC4.0的快充协议，则是9V/3A的27W快充标准。

　　OPPO VOOC闪充

　　OPPO VOOC闪充，华为SuperCharge快充，他们采用的是低电压，大电流的充电方案，比如采用的是5V/4A，那么大约就是20W的充电功率，这样的低电压充电效果，在实际充电环境下，整个充电过程中，电池的发热要比高通的高电压充电方案电池温度低很多；

　　大功率快充

　　电荷泵是一种直流-直流转换器，利用电容器为储能元件，用来进行电压转换，直接提高了电压和电流，它的出现彻底改变了手机的充电速度。相比传统IC只有90%的转化率，电荷泵能带来98%的转化，而且还能降低发热。

　　电荷泵后包括华为Mate 20 Pro 的40W快充、iQOO的44W快充等，都采用了该技术。而OPPO Find X更是将这项技术改造了一下，采用双电芯串联结构，充电时两块电池一起充，电压就能降一半，然后利用电荷泵技术再降低一半，从而将充电功率提升到50W。

　　如果电池技术没有太多的进步，对于手机厂商来说最好的办法就是快充。

　　前阵子刚好看了一篇关于快充的文章，翻译给大家看看：

　　近来，人们对于智能手机的快充技术提及越来越普遍。你大概听过高通的快充，OPPO手机的VOOC闪充或者是一加手机的Dash闪充，这些技术可以实现30分钟内充满接近60%的电。所以，它们到底是如何工作的呢？

　　多数设备使用锂电池

　　为了了解这些技术是如何工作的，有必要先了解智能手机充电的基本原理。即使不是全部，今天绝大多数的手机的电池类型都是锂电池。锂电池是由一个正电极、负电极以及中间的电解液组成的。电池中的锂离子会从一个电极移动到另一个电极，从而使电池处于充电（即储存能量）或者放电（消耗能量）的状态。

　　锂离子移动的方向决定了电池是在充电（正极到负极）还是在放电（负极到正极）

　　电池容量的衡量单位是毫安（mAh）

　　好的，现在我们知道锂电池工作的一些背景了！接下来的问题是我们如何确定锂电池充电时的速度。你可能对用来衡量智能手机电池容量的评级很熟悉。如果不熟悉，mAh（毫安小时）就是一直被用来衡量的最小的单位。数字越大表示容量越大，也就意味着电池的续航越长。

　　一个6000mAh的电池续航时间是3000mAh的电池的两倍。同样的道理适用于充电。一个锂电池的容量越大，充满电所需的时间就越长。充电器能够输出的电流数量通常决定了充电的速度，这就是为什么电流为2A的平板充电器的充电速度是电流为1A的智能手机充电器的两倍。

　　锂电池另一个重要的特性就是它不以线性方式充电。电池几乎没电的状态比起几乎满电的状态更容易充进电。就像是在打包东西，当背包很满的时候，再装东西进去就比较难。

　　如前所述，增加充电器的电流会减少充电的时间，但达到某一特定点就失效了。锂电池能够吸收的电流是有限的，超过了临界点，电流就会转化为热量。因此，如果你使用平板电脑充电器去给智能手机充电，充电速度通常会加快但也会很快发热。

　　电池充电的进化史

　　了解了上面这些事情之后，我们可以回到快充技术如何工作这个问题上来。顾名思义，快充能够让智能手机的电池充电更快。实现这一点通常靠的是增加充电器的输出功率，或者是通过它提供给设备的电流或者电压。你也许会问，给设备灌输电量是否安全。从理论上来讲，这并不安全，但是如果用正确的硬件来监控和检查电源输出和温度，就会变得更安全。

　　今天的智能手机充电时很智能。大多数设备都有一个内置的芯片去监控电池的温度以及充电电量。这就能够让智能手机智能地减少或停止在电池满电或者电池发烫情况下从充电器上获取电源，这就是为什么你让手机充电时，你会发现充电器以及电池在充电的时候会发热，一旦充满电，两者都会停止发热。

　　再进一步讲，这些新的快充技术为什么可以在不到一小时内提供超过一般的电池容量。他们靠的是通过尽可能多的力量来保证电池充电的最大速度。如前所述，当电池电量不足的时候，锂离子就更容易充上电，因为锂离子有更多的自由移动空间。高通和其他制造商就是利用这一特性来加速充电。

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