手机快速充电技术

通过手机的快速充电技术，许多手机可以闪电般地快速充电。在最新第四版本的手机快速充电技术中，充电5分钟即可供手机使用5小时。

芯片制造商高通（Qualcomm）曾经做过一项用户对于未来智能手机需求的调查，调查结果显示，无论是当前大热的语音控制，还是正炒作得热火朝天的虚拟现实，都不包括在用户对于未来智能手机需求的前10位当中。相反，前10名中反复出现3次的需求皆与电池有关，它们分别是：位列第一名的“提高电池寿命”、第三名的“增加电池容量”和第四名的“加快充电时间”。

对于高通来说这是好事，该公司已经花了好几年的时间研发快速充电技术。Quick Charge 4（简称QC4）版本将首先应用于超级系统芯片（System on Chip，简称SoC）Snapdragon 835上，该芯片将安装在最新的高端智能手机上，例如三星的Galaxy S8。通过该技术，智能手机能以极快的速度进行充电：只需连接电源插座5分钟，智能手机即可使用5小时。常见的智能手机电池约在15分钟左右就可以充一半的電（2750mAh）。与通过标准的USB接口充电的方法相比，QC4充电速度可以加快85%。不过，要实现快速充电，智能手机必须通过特殊的电源适配器进行充电，需要USB充电电缆和一个适当的电压调节器以及一个安装在芯片上控制电源适配器的电源管理单元。

手机与充电器协商

实现快速充电的关键在于充电设备能够和智能手机协商采用的电压，标准的USB接口只提供5V的电压，但快速充电技术能够重新进行协商，在电源适配器可以支持的情况下重新调整电压，在QC4版本中电压可以高达20V，实现超快的充电速度。实际上，这是快速充电过程中主要的变化，在这种情况下将需要USB电缆全力传输电力而无法实现在快速充电的同时并行快速传输数据。

2013年，第一个QC版本仍然采用5V的电压，但是电流是2A的，因而功率可以达到10W。相比之下，标准的USB充电方式在电压为5V的情况下，电流只有500mA（USB 2.0）～900mA，也就是最大功率不超过4.5W。除此之外，高通还在第一个QC版本中引入了两种新的充电技术：自动电源检测（Automatic Power Source Detection，简称APSD），它可以识别智能手机是连接到QC兼容的电源适配器，还是连接到电脑的USB端口;自动输入电流限制（Automatic Input Current Limit，简称AICL），它可以限制电流，确保高功率的电源适配器不会使电池过载。因此，QC电源适配器也可以用于不支持QC的普通智能手机充电，因为它也可以使用5V和500mA～1.8A的电流为智能手机充电。

2015年的QC 2版本，高通将可以使用的最大电压提高到12V，同时可以使用5V和9V的电压。为此，硬件上需要第二个电压调节器，高通公司特意推出了高压专用充电端口（High Voltage Dedicated Charging Port，简称HVDCP），以提供智能手机所需的电压。到了2016年，QC3开始废除固定的充电电压，可以使用的电压将在2.6V～20V之间，以200mV的步阶浮动。由于使用高达3A的电流，所以设备充电功率可以达到10W～60W。

HVDCP+使用USB数据电缆来协商和调整合适的电压，最佳电压由来自智能手机的电源管理单元的算法来确定，高通称其为智能协商最佳电压（Intelligent Negotiation for Optimum Voltage，简称INOV）。其原理是，在电池没有电的情况下提供强大的电力，而在达到一定的容量之后适当地进行调整，因为并不是充电功率大就是好的，我们需要避免电池被过度充电。

在最新的QC4中，高通再次改进了INOV：智能手机可以以20mV的步阶动态调整电压，虽然快速充电技术并不是三星Galaxy Note 7灾难的罪魁祸首，但是Galaxy Note 7的电池问题使人们更加注重快速充电技术的安全性问题。为此，QC4实时监测电池温度、施加的电压和电流强度，并且QC4定义了4个级别的温度控制，确保电池和充电单元都不会过热。除此之外，QC4还在充电过程中检测电缆的质量。

与USB合作

高通的QC4将支持USB电力传输（Power Delivery，简称PD）标准，这是一个USB联盟制定的标准，Google已经声明Android 7智能手机将支持USB-PD标准，为此，高通非常务实地支持该标准，使用USB-PD for QC4作为通信协议来与电源适配器协商充电的性能，确保不会阻塞USB线的数据传输。不过，这并不代表有了PD我们就不再需要高通的快速充电技术，根据高通公司的说法：只有通过QC技术才可以在充电过程中实时监控温度和优化性能。