问个问题，手机快充的原理是啥？

yayongm

跟同事讨论手机快充，发现很多问题无法解释，请大神给解惑一下吧。先说说我的理解。前提条件：4.35V4000mah锂电池和支持5V9V12V18V的快速充电器。
1.首先，我能理解的是先恒流再恒压的快充方案，为了保持恒流，充电器进行电压补偿也是能理解的，那么像9V12V15V18V的电压究竟是怎么用的？
2.电池本身也有管理芯片，这个我也是知道的。那么假设电池分成两组或者三组或者四组并联输出，但在充电时（7.7V对应9V、13.05V对应15V、17.4V对应18V）由电池管理芯片来决定串联起来接受外部电源的先恒流再恒压的充电方式，这个我也是能理解的，基于这个想法，那么所有的充电协议也是能够理解的。
3.那么手机的快速充电究竟是怎么实现的，求大神给与解释，给点儿资料链接也行。多谢解惑。
因为百度了一下没有找到资料，所以来问一下。再次表示感谢。

怒独僧

高压输入，只是为了减小导线上的电流，或者在保持电流不变的情况下提供更大的功率。
这个电压并不是直接加在电池上的。
在手机内部会有一个电压变换和充电管理电路。

gumphe

举个例子, 9V2A输入, 经过手机内部充电管理(实际是一个DCDC降压过程, 假设转换效率是90%), 那么电池端能获得9V2A(18W)*0.9/4.35V=3.7A的充电电流

guyi168

快充慢充的区别就是充电电流的区别，在说的直白一点就是充电时间的区别，小于1小时的可以认为是快充

szkent

楼主，你真的是一知半解的状态。

1、快充，基本上不能叫恒流，充电过程电流是不断变化的，整个充电过程是由手机端控制，根据容量，温度即时控制充电电流的大小。
一般先是从低容量的小电流慢慢充一小段时间，然后是中段大电流快充，经过一段大电流充电过后，容量大约达到90%后又转为小电流，随着充满程度，电流越来越小一直到0电流。

2、你不知道的是，电池上的芯片不叫管理芯片，叫保护芯片。那功能只是过压、欠压、过流保护作用，并没充电管理功能。
你理解上有很大的偏差（或者你陈述不清楚），后面那些电池串联并联的说法我觉得是不好理解，也不好讨论（陈述还是不清晰）。你将电池上的保护芯片理解成充电管理芯片，所以对9v12V18V的充电电压在理解上造成混乱。
手机快充的管理芯片在电池保护电路之前，充电头的快充高电压进入充电管理电路，会先DC-DC降压，然后再调整适合的电流给电池充电，明白这个就行。


3、手机快充简单来说，就是大电流充电罢了。充电电流越大，充电速度越快，所有黑科技都是为这个核心服务，这就是快充技术。

user_sdlt

怒独僧 发表于 2019-8-15 09:44
高压输入，只是为了减小导线上的电流，或者在保持电流不变的情况下提供更大的功率。
这个电压并不是直接加 ...

正解!!!

yayongm

跟同事又吵了半天，终于把问题搞清楚了，对这个问题不清楚的，可以看看我得到的结果，如果有问题，也请继续讨论。
1，实际上，我这个问题可以归结为整个快充系统中，瓶颈在哪里？答案很明确：瓶颈在手机上的充电接口，拿起您的手机，您可以看到手机接口上只是很细很小的几个接触线，对于这几根接触线来说，它不能通过非常大的电流，这是非常非常明显的，也是我一直忽略而没有注意到的情况。这是最最主要最最主要的原因。
2，找到问题后，那么有意思的问题来了，假设这个接口（插接件）最大能通过的安全电流是2A，那么要想提高能量传输速度，就只有提高接口的电压了，注意：很明显，这个电压也并不是可以无限制提升的，但是在安全电压范围内，应该是没有问题的。
3，既然找到了瓶颈，也知道了关键问题所在，那么其它问题就都不是问题了。线材、充电器、手机内部的电源管理芯片等等等等，一切也都没有问题了。
感谢楼上各位的认真回复。也请各位大侠继续解惑，多谢多谢。

szkent

yayongm 发表于 2019-8-15 10:48
跟同事又吵了半天，终于把问题搞清楚了，对这个问题不清楚的，可以看看我得到的结果，如果有问题，也请继续 ...

这就是快充技术发展的激发点，因为有需求才有技术发明应用而被商家吹牛成黑科技。
简单而基础的原理罢了。

yayongm

再综合一下回复吧。
1.关于导线电流，其实这个不算瓶颈，毕竟，传输线我接两根10公分的钢管过来给你足够用吧？
2.当然，由于手机本身的体积问题，从接口到电池这段电路板上的导线会成为瓶颈，实际上，这个一般不会。所以，瓶颈还是会出在接口上，毕竟是插接件，毕竟对体积有限制。

3.很明显，改成标准5.5的接口肯定能通过更大的电流，但是，体积就成问题了。。。
最后，明白了瓶颈，也就明白了一切，也就知道该如何改进以及如何处理了。

xinxincainiao

USB  miniUSB  microUSB
早期制定标准没想到对电流的需求。
精力放在信息速率上了。

在电流限定下要提高功率只好增加电压了，

gumphe

type-C 接口可通5A,所以现在的手机有4.5V 5A这样规格的快充

coolcatlin

yayongm 发表于 2019-8-15 10:48
跟同事又吵了半天，终于把问题搞清楚了，对这个问题不清楚的，可以看看我得到的结果，如果有问题，也请继续 ...

这种初中物理问题也能吵半天的么。。。

waynezwd

本质都是大电流充电。只不过充电芯片与充电头协商，是充电头直接提供大电流充到电池；还是充电头提供大电压，到了手机端由管理芯片转换成大电流充入电池。

怒独僧

如果不升高供电电压，那瓶颈真的不仅仅是在接口上，导线的影响也很大，因为在总电压有限的情况下，线上压降对供电能力的影响是很大的，而考虑到接口焊接和对柔软性的要求，导线又无法太粗，钢管就更不用想了，要不以前怎么会有线补一说。
当然我上面说的减小导线的电流，表达确实不准确，应该是减小整个供电回路的电流，不仅仅指导线，也包括插接件。

不提高电压，也可以提供足够大的充电功率，但是对插接件和线材的要求就非常高。
提高供电电压了之后，不但对线材和插接件的要求降低，还能提供更大的充电功率。

guyi168

yayongm 发表于 2019-8-15 10:48
跟同事又吵了半天，终于把问题搞清楚了，对这个问题不清楚的，可以看看我得到的结果，如果有问题，也请继续 ...

你又理解错了，快充的瓶颈从来都不是接口，而是电池

厚想钱思

电池应该没问题，不然一切都是空谈

厚想钱思

5a的快充拔掉的瞬间会不会有大的火花

小刀囝

guyi168 发表于 2019-8-15 12:29
你又理解错了，快充的瓶颈从来都不是接口，而是电池

一針見血。

看戏者

高电压小电流和低电压大电流！快充是牺牲电池寿命为代价换取来的！

yayongm

厚想钱思 发表于 2019-8-16 00:13
5a的快充拔掉的瞬间会不会有大的火花

原装充电器应该不会，一般都有灭弧电路，好像是个稳压二极管还是快速二极管？我是小白，不太清楚啊。
垃圾充电器就难说了，各种节省原料，说不定电路板上画的有地方，但是就是没零件。。。