随着越来越多的智能手机和笔记本电脑搭载快速充电技术,充电器、数据线、移动电源、车充等周边配件市场也得到了蓬勃发展,未来PD快充更是有望统一这百亿产业链。然而,随着充电功率越来越大,PD充电器在设计上还存在不少挑战。
大功率快充接踵而至
凭借着大功率的充电器,手机在短时间内完成充电,这对于手机重度依赖用户无疑是个福音。
近日,华为在伦敦发布了Mate 20 Pro,除了充电功率高达40W之外,华为这次发布的超级快充充电头的兼容性也很好,还能向下兼容5V/4.5A、9V/2A及PD充电协议,同时采取了低压大电流的快充方案,让手机在发热不明显的情况下提高充电速度。
电池容量的提升改善用户体验,让用户多看几集电视剧、多打几盘游戏,延长了手机续航时间,当今许多高阶智能型手机电池容量提升至3,500~4,000毫安。因此需要提升充电器功率,以缩减充电时间,目前已有新技术将充电功率提升至20W,甚至华为、Vivo和OPPO 更提出了40W以上的架构。
“充电两分钟通话两小时”是OPPO独立自主研发的快速充电技术VOOC。此外,最近OPPO R17 Pro配备了SuperVOOC超级闪充,最高充电功率接近50W,10分钟即可充至总电量的40%,这也是目前充电效率最高的了。
大功率充电已经成为了趋势,最近高通在香港举办的 2018 4G/5G 峰会中宣布,将在基于 QC 4+ 双路快充的基础上做三路快充,实现高达 32W 的充电功率。
快充市场百亿产业链
在快充手机的带动下,充电器、数据线、移动电源、车充等品类预计将在2019年出现爆发式增长,上下游供应链已形成一条价值过百亿元的庞大产业链。
多家企业已经积极分羹“快充产业大蛋糕”,高通表示,旗下 Quick Charge 快充技术目前已支持超过 1000 款移动终端、配件和控制器,这其中就有不少已经支持 Quick Charge 4+ 的旗舰手机。
据介绍,截至2018年9月,USB-IF协会成员已经突破1000家,获得认证的USB PD芯片、产品超过数百款。据调研机构数据显示,2018年支持USB PD快充的手机出货量将超过上亿台。
目前快充协议众多,但由于PD 3.0能够支持到15V~20V电压,目前配备USB Type-C的设备越来越普及,未来将有越来越多的智能手机支持PD协议,USB-PD有望成为业界统一规范。
(图片来源:新浪众测)
同时,为了更好地满足通信产业和市场需求,2018年3月20日,中国通信标准化协会印发了《移动通信终端用快速充电技术要求和测试方法》协会标准,为科研、设计、生产、管理提供统一充电方式和通信协议,规定了安全性能、电器特性和可靠性等,将快充技术规范化提上日程。
PD技术仍存挑战
PD的电能传输可以是双方向的,甚至是组网的,具备系统级供电策略。也就是说,只用一个充电器就可以给所有手机充电,甚至还可以给电脑、平板充电。但目前支持PD协议的设备还比较少,据了解,仅苹果的newMacbook、魅族和HTC手机的几款高端型号、谷歌笔记本等少数设备,但是“没有哪棵大树不是从小苗长成的”。
尽管PD统一快充市场是必然趋势,然而未来在PD充电器的设计上存在挑战。
首先,大功率PD快充还存在不少问题。华为副总裁李小龙表示,尽管华为MATE/P系列手机都支持PD协议,但当前的PD充电头调压精度不够,无法在手机内不调压直充电池,电压转换效率低发热大,为了避免过热所以最高只能支持到9V2A。
也就是说,在以往适配器只须满足5V、12V的电压输出,如今却必需要支持到20V以上,由于电压运作涵盖范围过大,控制范围较宽,因此成为技术挑战。
除此之外,PD快充方案还在成本高,还需要满足全协议、兼容性好、全接口快充、全显示快充、C口双向快充、快充同充同放、随机插入快充等众多功能。
而面对市面上林林总总的USB PD解决方案,企业应该做好产品选型?应该如何快速解决设计难题,将产品快速推向市场?快充协议众多,该如何提升产品兼容性? |